XII. MEZINÁRODNÍ VĚDECKÁ KONFERENCE XII th INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE

Faculty of Civil Engineering Brno University of Technology Building Fairs Brno XII. MEZINÁRODNÍ VĚDECKÁ KONFERENCE XII th INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE u příležitosti 110. výročí založení FAST VUT v Brně a XIV. výročí založení Stavebních veletrhů Brno on the Occasion of the 110 th Anniversary of the Founding of the Faculty of Civil Engineering of Brno University of Technology and the XIV th Anniversary of Building Fairs Brno sekce 4 / section 4 DOPRAVNÍ STAVBY TRANSPORT STRUCTURES SBORNÍK PŘÍSPĚVKŮ PROCEEDINGS 20. 22. duben 2009 April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic

XII. MEZINÁRODNÍ VĚDECKÁ KONFERENCE XII th INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE sekce 4 / section 4 Dopravní stavby Transport Structures Scientific Committee Chairman: Prof. Petr Štěpánek (Czech) Members: Prof. Francesko Carvalho de Aruda (Brazil) Prof. Ulrich Diederichs (Germany) Prof. Lin Shaopei (China) Prof. Jacek Śliwiński (Poland) Prof. Zdeněk Bittnar (Czech) Doc. Miroslav Bajer (Czech) Doc. Jiří Hirš (Czech) Doc. Jan Kudrna (Czech) Doc. Miloslav Novotný (Czech) Doc. Alena Tichá (Czech) Doc. Kamila Weiglová (Czech) Ing. Jana Ostrá (Czech) Prof. José L. Barroso de Aguiar (Portugal) Prof. Josef Eberhardsteiner (Austria) Prof. Alojz Kopáčik (Slovakia) Prof. Humberto Varum (Portugal) Doc. Alois Materna (Czech) Prof. Rostislav Drochytka (Czech) Prof. Zdeněk Chobola (Czech) Prof. Drahomír Novák (Czech) Prof. Jan Šulc (Czech) Doc. Josef Weigel (Czech) Ing. Rudolf Böhm (Czech) Section chairman: Doc. Jan Kudrna (Czech ) Section members: Ing. Michal Radimský Ing. Jana Halodová Edited by Michal Radimský and Luboš Pazdera Date: April 20-22, 2009 Location: Brno, Czech Republic Brno University of Technology, 2009 ISBN 978-80-7204-629-4

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 3 List of Articles VLIV STRUKTURY OSÍDLENÍ NA DOPRAVNÍ CHOVÁNÍ INFLUENCE OF SETTLEMENT STRUCTURE ON SETTLEMENT TRAVEL BEHAVIOUR B. Bezák, M. Příhodová... 7 HODNOTENIE CEMENTOBETÓNOVÝCH VOZOVIEK A ICH OBNOVA THE EVALUATION OF CEMENT CONCRETE PAVEMENTS AND THEIR REHABILITATION L. Bartošová, S. Štefunková... 11 SILNIČNÍ TUNELOVÝ KOMPLEX BLANKA THE BLANKA ROAD TUNNEL COMPLEX T. Černický... 15 ASPHALT-RUBBER PERFORMANCE TEXTING O. Dašek, J. Kudrna... 19 EVROPSKÝ DOPRVANÍ VÝZKUM EUROPEAN TRANSPORT RESEARCH V. Fencl... 23 STANOVENÍ ODOLNOSTI PROTI MRAZU A VODĚ ZA STUDENA RECYKLOVANÝCH SMĚSÍ DETERMINATION OF FROST AND WATER RESISTANCE FOR COLD IN PLACE RECYCLED MIXTURES J. Fišer... 27 ZHODNOTENIE POVRCHOVÝCH VLASTNOSTÍ NA ÚSEKOCH CESTNEJ SIETE EVALUTION OF SURFACE CHARACTERISTICS ON ROAD NETWORK SECTIONS P. Gábor, K. Bačová, K. Piatriková... 31 KVALITATÍVNE PARAMETRE STMELENÝCH ZMESÍ S R-MATERIÁLOM QUALITATIVE PARAMETERS OF BOUND MIXTURES WITH R-MATERIAL P. Gábor, K. Bačová, S. Štefunková... 35 SIMULACE ŘETĚZOVÝCH HAVÁRIÍ PILE-UP ACCIDENT SIMULATION P. Holcner... 39 POSOUZENÍ ANITIBRAČNÍCH ROHOŽÍ NA ŽELEZNIČNÍM MOSTĚ ZASAŽENÉM POŽÁREM ASSESSMENT OF ANTIVIBRATION MATS EMBEDDED INTO RAILWAY BRIDGE HIT BY FIRE L. Horníček, M. Lidmila... 43 TEST TRACK SECTION WITH UNDER SLEEPER PADS IN THE CZECH REPUBLIC M. Hruzíková, O. Plášek, J. Smutný, R. Svoboda, V. Salajka... 47

4 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic POSUDZOVANIE VPLYVOV NA ŽIVOTNÉ PROSTREDIE (EIA) LÍNIOVÝCH STAVIEB ENVIRONMENTAL IMPACT ASSESSMENT (EIA) OF TRANSPORT INFRASTRUCTURE M. Kanderková... 51 DLOUHODOBÉ SLEDOVÁNÍ DEFORMAČNÍCH CHARAKTRERISTIK ŽELEZNIČNÍCH TRATÍ LONG-TERM MONITORING OF DEFORMATION CHARAKTERISTIC OF THE RAILWAY TRACKS H. Krejčiříková... 55 MULTI DIMENSIONAL ANALYSIS USED FOR DECISION MAKING ABOUT CRASH BARRIES TYPE APPRECIATION D. Macek... 59 PODMÍNKY PRO BEZPEČNÝ PROVOZ NA OKRUŽNÍCH KŘIŽOVATKÁCH TERMS FOR SAFETY TRAFFIC IN ROUNDABOUTS I. Mahdalová... 63 AUDIT VÝKONNOSTI PRAŽSKÉHO OKRUHU THE EFFICINNCY AUDIT FOR THE CITY PRAGUE CIRCLE D. Měšťanová... 67 UNIFIED TRAFFIC INFORMATION SYSTEM FOR THE CZECH REPUBLIC (JSDI) IN PRACTICE T. Miniberger... 71 ANALÝZA ZATÍŽENÍ NÁKLADNÍ DOPRAVOU V ČR DLE CSD 2005 ANALYSIS OF CARGO TRANSPORT LOAD IN CR ACCORDING TO CSD 2005 P. Mondschein, M. Uhlík... 75 DYNAMIC NATURE OF VEHICLE-TRACK INTERACTION M. Moravčík...79 PROFESOR ING. JAROMÍR SOUČEK V. Novák... 83 VYBRANÉ FAKTORY OVLIVŇUJÍCÍ VÝSLEDNÁ NAPĚTÍ V CEMENTOBETONOVÉ DESCE VOZOVKY A JEJICH MODELOVÁNÍ SELECTED FACTORS AFFECTING RESULTANT STRESSES IN CEMENT CONCRETE PAVEMENT SLABS AND THEIR MODELLING P. Pánek, L. Vébr, F. Eichler... 87 TYPE OF CAR AS A PARAMETER AFFECTING THE LEVEL OF NOISE E. Panulinová... 91 HODNOCENÍ DYNAMICKÝCH PARAMETRŮ KOLEJE ASSESSMENT OF RAILWAY TRACK DYNAMIC PARAMETERS O. Plášek, J. Smutný, R. Svoboda, M. Hruzíková... 95

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 5 VADY A PORUCHY ELASTICKÝCH MOSTNÍCH ZÁVĚRŮ VÝSLEDKY VÝZKUMNÉHO ÚKOLU MD ČR M. Pošvářová... 99 ODHLUČNĚNÍ TRAMVAJOVÉ TRATI NOISE ELIMINATION TRAM-LINE M. Řezáč, L. Hudeček, E. Ožanová... 103 OZNAČOVÁNÍ PŘECHODŮ PRO CHODCE A MÍST PRO PŘECHÁZENÍ ZEBRA CROSSING AND PEDESTRIAN CROSSING MARKING M. Smělý, M. Radimský... 107 VYUŽITÍ GEORADARU V SILNIČNÍ DIAGNOSTICE SE ZAMĚŘENÍM NA VOZOVKY S CB KRYTEM ROAD DIAGNOSTICS BY GPR WITH FOCUS ON CONCRETE PAVEMENTS J. Stryk, R. Matula... 111 NORMOVÉ ZKOUŠKY POPDRAŽCOVÝCH PODLOŽEK V ČR UNDER SLEEPER PADS STANDARTIZATION TESTS IN THE CZECH REPUBLIC R. Svoboda, O. Plášek, M. Hruzíková... 115 POLYPROPYLENE FIBER MOF DIFICATION: A NEW APPROACH TO THE SOLUTION OF RUTTING, FLUSHING AND BLEEDING PROBLEMS MONITORED IN FLEXIBLE PAVEMENTS S. Tapkm, Ü. Usar, A. Tuncan, M. Tuncan... 119 DOSAVADNÍ POZNATKY ÚNAVOVÝCH ZKOUŠEK U SMĚSÍ RECYKLACE ZA STUDENA PRESENT EXPERIENCE WITH FATIGUE TESTING OF COLD RECYCLING MIXES J. Valentin, P. Mondschein... 123 EXPERIENCE WITH FUNCTIONAL TEST OF ASPHALT CONCRETE MIXTURES ACCORDING TO THE NEW EUROPEAN STANDARDS M. Varaus, P. Hýzl, D. Stehlík, P. Zdřálek, O. Dašek... 127

6 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 7 VLIV STRUKTURY OSÍDLENÍ NA DOPRAVNÍ CHOVÁNÍ INFLUENCE OF SETTLEMENT STRUCTURE ON SETTLEMENT TRAVEL BEHAVIOR Bystrík Bezák, Miroslava Příhodová Současný stav dopravní situace u velkých měst měst okresního, regionálního a neregionálního významu se delší dobu pohybuje na hranici únosnosti, kdy velké dopravní objemy aut vedoucích do města za prací v ranních špičkách způsobují kongesce na tepnách vstupujících do města. Tento jev není způsoben pouze růstem stupně automobilizace, ale komunikace musí odolávat stále většímu náporu dojíždějících pracovních sil, které si zvolily bydliště v přilehlých suburbiích a satelitních obcích. Článek se zabývá analýzou současné dopravní situace ve vztahu k proměnám sídelní struktury a jejich dopadům na únosnost komunikačního systému velkých měst. V jejich zázemí dochází k disperzi bydlení, atrahující individuální automobilovou dopravu, která potom následně způsobuje kongesce v dopravním systému. Článek přináší některé nové poznatky, objasňující příčiny tohoto nepříznivého stavu. Úvod Téměř neřešitelnou otázkou současných měst je neustálý nárůst zatížení komunikační sítě silniční dopravou. Ranní a odpolední špičky se roztáhly do celodenních kongescí nejen na křižovatkách, ale po celé síti. Tyto problémy však nespočívají jen v dynamické dopravě, ale i v tzv. dopravě v klidu, což je možné pozorovat v průběhu dne na přeplněných chodnících a plochách zeleně zaparkovanými auty, především v centrech a kompaktním území měst, které trpí i tak nedostatkem potřebných ploch pro důležité městotvorné funkce zeleně, oddychu a pěšího pohybu. Co je příčinou tohoto nepříznivého stavu, který výrazně ovlivňuje způsob a kvalitu života obyvatel měst a přilehlého území? Proměny sídelní struktury a dopravních procesů v území Převážná většina našich měst zaznamenala prudký rozvoj v poválečném období industrializace, ve kterém se prosadily myšlenky funkcionalismu a výstavby velkých monofunkčních obytných souborů. Požadavky na dopravu byly řešené především formou regulování hromadné dopravy, což se projevilo i v prostorovém uspořádání komunikační osnovy a úsporným řešením navazujících dopravních ploch především pro parkování a odstavování vozidel. K závažným změnám v sídelní struktuře došlo po přelomu devadesátých let minulého století, kdy se ztlumila hromadná bytová výstavba a postupně ji nahradila výstavba bytových a rodinných domů. Projevilo se to především v zázemí městských sídel disperzí bydlení formou extenzivní zástavby řadových a rodinných domů na volných plochách převážně zemědělské půdy. Současně dochází k nové výstavbě hypermarketů, skladových ploch a výroby na předměstích ve volné krajině, převážně na zelené louce. Prof.Bystrík Bezák, PhD., Stavebná fakulta, STU Bratislava, Radlinského 11, 813 68 Bratislava, tel.: ++421 2 59274707, e-mail: bystrik.bezak@.stuba.sk Ing. Miroslava Příhodová, VŠB-TU Ostrava, Stavební fakulta, Katedra Městského inženýrství, L.Podéště 1875/17, 708 33 Ostrava Poruba,Česká republika, tel.: +420 597321953, e-mail: miroslava.prihodova.fast@vsb.cz

8 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Tyto faktory ovlivnily i dopravní procesy v území. Nízké hustoty osídlení a objekty služeb, vybavenosti a výroby v okrajových polohách měst výrazným způsobem změnily potenciál pro efektivní a environmentálně únosnou hromadnou dopravu[2]. Naopak staly se zdrojem zájmu pro individuální automobilovou dopravu, která velmi rychle a flexibilně zareagovala na podněty a prostorové změny nabídky nových cílů v území. Značným problémem se stává málokapacitní komunikační síť, nedostatek prostoru pro parkování a velmi nekoncepční dopravní politika na území měst. Napříč deklarované prioritě environmentální dopravě, hromadná doprava je neschopná konkurovat automobilové dopravě, velmi chabě se řeší nároky pěších a především alternativní a městotvorné cyklistické dopravy. Změny v demografickém profilu sídel a jejich vliv na dopravu Vývoj demografie v České republice a na Slovensku Na základě reálných údajů, které uvádí statistické úřady České a Slovenské republiky je možné vytvořit průběhy vývoje počtu obyvatel ve městech ČR a SR ve skupinách, kterých se pojem disperze bydlení nebo také proces suburbanizace z blízka týká. Jedná se o skupiny 20 000-49 999 obyvatel a 50 000-100 000 obyvatel. Z dosavadního demografického vývoje vyplývá, že postupně dochází k úbytku městského obyvatelstva, a to nejen díky přirozenému úbytku obyvatel, ale také díky vystěhovávání obyvatel mimo město. Pro reálnější představu o průběhu vývoje počtu obyvatel, byly tyto tendence sledované podle následovných velikostních podskupin českých a slovenských měst. [4]: 20-25tis.obyvatel 40-50tis.obyvatel 25-30tis.obyvatel 50-60tis.obyvatel 30-40tis.obyvatel 60-100tis.obyvatel Na Obr.1 je možné názorně vidět, jak vývoj počtu obyvatel v jednotlivých skupinách obcí ČR klesá, respektive stagnuje. Nejvýraznější pokles je u skupiny se 60-100tis.obyvateli, mírný pokles je potom u skupin ostatních. Obr.1 Vývoj průměrných hodnot jednotlivých skupin obcí ČR podle počtu obyvatel Ve srovnání se Slovenskou republikou můžeme říci, že pokles počtu obyvatelstva je u všech skupin mírnější anebo stagnuje bez větších znatelných výkyvů. Dalším pozoruhodným faktorem je období zlomu tendence k poklesu, resp. stagnaci počtu obyvatelstva, které je v sledovaných státech odlišné. Pokud se v České republice objevuje v roce 1991, tedy hned na počátku radikálních společenských a hospodářských proměn, tak na Slovensku o 10 let později v roce 2001. Z uvedeného vyplývá, že na variace demografických charakteristik nepůsobí jen lokální faktory, ale omnoho širší sociální a ekonomické faktory.

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 9 Obr.2 Vývoj průměrných hodnot jednotlivých skupin obcí SR podle počtu obyvatel. Vliv demografických změn na dopravu S neřízeným růstem periferie měst se dále posilují všechny nezdravé celospolečenské trendy jak v oblasti energetiky, tak v zemědělství. Za těchto okolností je nutný spíše pragmatický pohled na využívání krajiny a na strukturu rozptýlení obyvatelstva, který vyzvedává jeho dopravní nároky. Okupovaná města trpí tím, že z nich mnohde byl auty vytlačen život chodec. Auta zabrala silnice, chodníky, náměstí, nábřeží...důvodem byla touha všude se dostat autem, což si lidé často spojují s pocitem svobody. Zde platí vztah, že čím hustější osídlení v rámci města, tím menší nároky na dopravu a zároveň tím více místa zbývá nezastavěné krajině a divoké přírodě. Specializace (pracovní odbornost) a segregace (oddělování, rozdělování, vylučování různých pracovních odvětví) vede například k zvětšování vzdálenosti mezi bydlištěm a místem práce. Protože tyto procesy se většinou dějí nekoordinovaným způsobem a nezávisle na existujícím dopravním systému, vzdálenosti se stále zvětšují a vyvolávají tlak na užívání automobilů a znevýhodňují veřejnou dopravu. Je to postupný proces, kde veřejná doprava ztrácí na významu, eventuálně mizí[3]. Formy struktury sídla a požadavky na dopravu Integrace sídlotvorných funkcí ve své původní polyfunkční formě na počátku osídlování byla vyjádřena i celistvostí forem a funkcí bydlení, které obsahovali kromě své základní funkce i další funkce práci a oddych provázané pěším pohybem. V průběhu vývoje diferenciace sídlotvorných funkcí se jejich oddělení vyvinulo až do monofunkčních celků, kterých velikostí přesáhla požadavky základní pěší dostupnosti. Tato skutečnost měla vliv i na diferenciaci jednotlivých druhů individuální a hromadné dopravy. V této souvislosti na zprostředkovanou dopravu je velmi důležitý podíl prostorově úsporných, energetický nenáročných a environmentálně únosných druhů dopravy. Jejich podíl ovlivňuje především: - hustota osídlení (v předměstských oblastech je žádoucí posun hodnoty 10-30 obyv./ha na 80-100 obyv./ha. Při takové hustotě je již smysluplné pohybovat se pěšky[3].), - dostupnost aktivit lidské činnosti v území a - disponibilita jednotlivých forem dopravy. Významnou úlohu tu hraje podíl pěší dostupnosti. Její podíl ovlivňuje forma sídelní struktury: - převážně monofunkční sídelní struktury podporují individuální automobilovou dopravu, - polyfunkční sídelní struktury podporují alternativní druhy dopravy Podíl pěší dopravy je závislý na dobré pěší dostupnosti. Její podíl stoupá v závislosti na momentu dostupnosti, který je možné vyjádřit požadavkem [2]: Σ A i. L i,j = min. ( 1 ) Kde součin objemu aktivit (A i ) a vzdálenosti (L i,j ) mezi nimi je minimální. Tuto podmínku je možné dosáhnout právě polyfunkčním uspořádáním sídelních forem s vysokým podílem pěší dostupnosti.

10 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Rural Urban polyfunkční Urban monofunkční A 4 O L 3,4 B C S P A 1 L 1,2 A 3 A 2 n (, i= 1 A i. Li j) = 0 ( Ai. Li j) L, P n ( A i. Li j) <, i= 1 L P n i= 1 n ( A i. Li j) >, i= 1 kde L P je pěší dostupnost a B,O,P,S jsou základní sídlotvorné funkce: B bydlení, O oddych, P práce, S služby. C centrum. Obr.3 Vývoj sídla v souvislosti s pěší dostupností. L P Závěr Je třeba poukázat na význam dostupnosti základních aktivit lidské činnosti v území. Jejich přístupnost se nárůstem vzdáleností neustále zvyšuje a tak daleko přesahuje požadavky únosného podílu pěší dostupnosti. Zvyšuje se tím podíl zprostředkované dopravy a ten se vlivem uvedených skutečností projevuje v dělbě přepravní práce nárůstem podílu individuální automobilové dopravy nejen na území měst, ale i přes hranice jejich území. Není jednoduché nastolit řád mezi jednotlivými sídlotvornými prvky. Pokud uživatelé osobního automobilu nebudou nuceni přejít na jiný druh únosnější dopravy a architekti, či stavební inženýři nebudou nuceni navrhovat nové obytné zóny s ohledem na výše zmíněné skutečnosti, budou se lidé utápět v záplavě zaparkovaných aut, stát v kolonách a řešit chaotickou dopravní situaci. Literatura [1] BEZÁK, B.: Environmentálne parametre únosnosti dopravných stavieb, výskumná úloha VEGA 1/3114/06, STU Bratislava, 2008. [2] BEZÁK, B.: Priestorové nároky mobility -Výskumný projekt VEGA 1/0580/09 Priestorovo a energeticky úsporné stavby (v rukopise), DOS SVF STUBA. [3] HNILIČKA, P.: Sídelní kaše. Otázky k suburbánní výstavbě rodinných domů. 132 stran, 2005. ERA. Brno. [4] PŘÍHODOVÁ, M.: Dopravně urbanistické charakteristiky sídel Disertační práce rukopis, VŠB- TU Ostrava a STU Bratislava, 2008.

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 11 HODNOTENIE CEMENTOBETÓNOVÝCH VOZOVIEK A ICH OBNOVA THE EVALUATION OF CEMENT CONCRETE PAVEMENTS AND THEIR REHABILITATION Ľudmila Bartošová, Silvia Štefunková The evaluation of cement concrete pavements nced the diagnostic and measurements of uneevenness, friction on surface and the bearing capacity of pavement structure. The design of rehabilitation, reparing or reconstruction is based on results of measurements in the field. In this paper is presentation of theoretical evaluation the pavement condition after the measurements on the roads. Úvod Cementobetónové vozovky vozovky pre veľké zaťaženie boli na území SR realizované v menších objemoch na cestných komunikáciách, ale o to viac na pohybových plochách letiska. V súčasnej dobe z hľadiska bezpečnosti sú realizované vozovky v tuneloch Branisko a Sitina. Vozovky realizované a rekonštruované v 60. až 80. rokoch minulého storočia sa priebežne hodnotia a následne sa navrhujú príslušné opravy, prípadne rekonštrukcie. Hodnotenie cementobetónových vozoviek je rôzne pre cestné komunikácie a pre letiskové plochy, na základe požiadavky prevádzkovateľa sa môže robiť viacerými spôsobmi. Vozovky na pohybových plochách letísk Cementobetónové vozovky stavané v 20. storočí zodpovedajú teoreticko-technickým znalostiam a technológiám tej doby. Vo všeobecnosti majú konštrukciu, ktorá pozostáva z cementobetónového krytu - z jednovrstvovej dosky, podkladu z cementovej stabilizácie alebo kameniva stmeleného cementom a z podsypnej vrstvy zo štrkopiesku, prípadne štrkodrvy. Uvedený typ konštrukcie je charakteristický pre už postavené vozovky, hrúbky jednotlivých vrstiev zodpovedajú konkrétnemu dopravnému zaťaženiu, geologickým a klimatickým podmienkam. Spolupôsobenie dosiek sa navrhovalo pomocou klzných tŕňov, kotiev, prípadne pri pozdĺžnej škáre systémom pero drážka, vo veľa prípadoch sa však neriešilo. V súčasnej dobe sa cementobetónové vozovky navrhujú a realizujú s dvojvrstvovým krytom, kde horná - obrusná vrstva pozostáva z kvalitného betónu hrúbky cca 70 mm. Spodná - konštrukčná vrstva dvojvrstvového krytu má hrúbku cca 180 200 mm a navrhuje sa z kvalitného materiálu, prípadne sa môže využiť recyklovaný materiál. Spolupôsobenie dosiek sa v súčasnej dobe zabezpečuje pomocou návrhu kotiev a klzných tŕňov. Konštrukcia vozovky musí zodpovedať narastajúcim požiadavkám dopravy, v prípade letísk sa jedná o narastajúci počet pohybov, skrátenie intervalov medzi nimi, ale aj o zmenu lietadlového parku. Ľudmila Bartošová, Silvia štefunková, Katedra dopravných stavieb, Stavebná fakulta, Slovenská technická univerzita v Bratislave, SR e-mail:ludmila.bartosova@stuba.sk, silvia.stefunkova@stuba.sk

12 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Hodnotenie cementobetónových vozoviek Hodnotenie vozoviek na cestných komunikáciách a na letiskových pohybových plochách sa robí na základe diagnostikovania takých významných parametrov ako je rovnosť a drsnosť povrchu vozovky, únosnosť - mechanická účinnosť vozovky a stav povrchu vozovky. Metodiky postupu sú však odlišné pre jednotlivé typy vozoviek. Hodnotenie cementobetónových vozoviek na pohybových plochách letiska sa robí najmä pomocou indexu stavu vozovky ISV, hodnotí sa únosnosť letiskových plôch a vyhlasuje sa klasifikačné číslo PCN, hodnotí sa drsnosť a schodkovanie. Hodnotenie stavu povrchu cementobetónových vozoviek Hodnotenie stavu povrchu vozoviek pohybových plôch letiska vychádza zo zaznamenaných porúch pri vizuálnych prehliadkach. Letisková vozovka sa hodnotí indexom stavu vozovky, ktorý patrí medzi hlavné hodnotiace ukazovatele prevádzkovej spôsobilosti. Prevádzkovou spôsobilosťou sa deklaruje použiteľnosť posudzovanej pohybovej plochy, čiže vyjadruje funkčnú schopnosť pohybovej plochy v konkrétnom okamžiku umožniť bezpečnú leteckú prevádzku. Komplexné hodnotenie pomocou indexu stavu vozovky ISV pozostáva z viacerých krokov, ktoré sú nevyhnutné pre dosiahnutie správneho výsledku. Postupnosť hodnotenia je zameraná na identifikáciu poruchy, zatriedenie a registráciu poruchy, stanovenie odpočítanej hodnoty z grafu, opravu odpočítanej hodnoty, výpočet indexu stavu vozovky až hodnotenie stavu vozovky. Index stavu vozoviek na pohybových plochách letiska má číselnú a verbálnu formu, hodnotí pohybové plochy ako výborné až nespôsobilé a je čiastočným podkladom pre rozhodovanie sa o oprave a obnove konštrukcie vozovky. Hodnotenie únosnosti cementobetónových vozoviek Hodnotenie únosnosti sa robí na základe podkladov z experimentálnych meraní alebo pomocou teoretických výpočtov. Únosnosť cementobetónovej vozovky sa všeobecne charakterizuje ako schopnosť vozovky prenášať zaťaženie z povrchu vozovky do podložia tak, aby nedošlo k porušeniu vozovky ako celku, alebo aby sa neporušila niektorá konštrukčná vrstva. V priebehu životnosti vozovky hodnoty únosnosti klesajú, ale nemali by byť také, aby ohrozili bezpečnosť a plynulosť jazdy. Únosnosť vozovky z cementového betónu sa môže hodnotiť na základe podkladov, a to z experimentálnych meraní alebo pomocou výsledkov z teoretických výpočtov. Hodnotenie únosnosť CB vozoviek na základe experimentálnych meraní Hodnotenie únosnosti vozoviek z cementového betónu na základe experimentálnych meraní (hodnotenie únosnosti na základe deformačných vlastností) sa robí porovnaním priehybu zisteného zaťažovacou skúškou s dovolenou prípustnou hodnotou priehybu, prípadne sa podľa požiadavky prevádzkovateľa môže hodnotiť aj modul pružnosti podložia alebo modul reakcie podkladu. Únosnosť sa môže merať pomocou statických alebo dynamických zariadení. V súčasnej dobe sa štandardne používa zariadenie pre meranie únosnosti dynamickým rázom zariadenie FWD. Experimentálne meranie priehybov sa urobilo pomocou deflektografu, ide o zariadenie typu KUAB FWD 150, ktoré vykonáva zaťažovacie skúšky pomocou tlmeného rázu. Merania sa realizovali v troch základných polohách v strede, na pozdĺžnych a priečnych hranách vybraných dosiek. Spracovanie získaných hodnôt do výsledných grafov dáva prehľad o nameraných priehyboch na jednotlivých úsekoch vozoviek. Porovnanie výsledkov z experimentálneho merania priehybov pre jednotlivé polohy zaťaženia na vybranej konštrukcie vozovky je na obr. 1. Na základe nameraných hodnôt priehybovej čiary pre zaťažovaciu dosku situovanú v strede hodnotenej dosky sa stanovuje modul pružnosti, príp. modul tuhosti. Z nameraných hodnôt

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 13 priehybu na priečnej a pozdĺžnej hrane sa určuje spolupôsobenie dosiek. Namerané hodnoty sú podkladom pre stanovenie klasifikačného čísla PCN. Porovnanie priehybov v strede dosky, na priečnej a pozdlžnej hrane konštrukcia K1 vzdialenosť snímačov v cm 0 30 60 90 120 150 0 priehyb.10-3 v mm 100 200 300 400 stred priečna hrana 500 pozdlžna hrana Obr.1 Porovnanie nameraných priehybov pri meraní v troch polohách Hodnotenie únosnosť cementobetónových vozoviek na základe teoretických výpočtov Teoretické hodnotenie únosnosti cementobetónových vozoviek spočíva v porovnávaní napätia, ktoré vyvolá zaťaženie s pevnosťou cementového betónu. Výpočet napätí a priehybov v doskách z cementového betónu sa môže robiť pomocou vzorcov Westergaarda, pomocou vplyvových plôch ohybových momentov podľa Picketta a Raya, výpočtovými programami Laymed a Nexis. Uvedené metódy, postupy a programi nahrádzajú vozovku z hľadiska mechanického pôsobenia výpočtovým modelom. Model vozovky je definovaný geometricky, výpočtovými hodnotami deformačných parametrov materiálov jednotlivých vrstiev, ako aj mierou spolupôsobenia na stykoch vrstiev, zahŕňa aj charakteristiky zaťaženia. V súčasnosti veľmi využívaný výpočtový program Nexis sme použili na výpočet napätí a následné hodnotenie únosnosti cementobetónových vozoviek. Základné výstupy možno získať formou numerickou, ale aj grafickou. Grafické vykreslenie jednotlivých výsledkov závisia od zvoleného parametra. Na obr. 2 sú priebehy izolínií napätí od lietadla so štvorkolesovým podvozkom. Obr. 2 Priebeh napätí -(izolínie) pri polohe zaťaženia v strede dosky, na pozdĺžnej a priečnej hrane pri zaťažení štvorkolesovým lietadlom Porovnanie veľkosti vypočítaných napätí v konštrukcie vozovky s dovolenými hodnotami pevnosti materiálu podľa vybraných kritérií je základom teoretického hodnotenia únosnosti a môže sa robiť podľa viacerých podmienok a kritérií, ako napr. podmienka súčtu napätí, bezpečnosti, alebo spoľahlivosti, prípadne posúdením únosnosti z hľadiska jednorázového a opakovaného zaťaženia.

14 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Pri teoretickom hodnotení stavu napätosti v doskách letiskových vozoviek sa vyberie tá z uvedených podmienok, ktorá najlepšie monitoruje stav vo vozovke. Hodnotenie únosnosti na základe porovnania veľkosti vyvolaných napätí v konštrukcie vozovky s dovolenými hodnotami pevnosti materiálu podľa vybraných kritérií sú základom pre návrh opráv, pripadných rekonštrukcií. Oprava a obnova cementobetónových vozoviek na pohybových plochách letiska Na cementobetónových vozovkách prevádzkovaných desiatky rokov sa po určitej dobe začnú vyskytovať poruchy, ktoré môžu vznikať v dôsledku zyšujúceho sa objemu dopravy alebo zmenami v podloží, prípadne stárnutím materiálu alebo ako dôsledok technologického pochybenia. Poruchy na vozovkách z cementového betónu na letiskových plochách sa delia do ôsmich základných skupín a detailnejšie potom na typy s príslušnou závažnosťou a rozsahom. Na základe zaznamenaných porúch pri vizuálnej prehliadke a ich vyhodnotením sa získa podklad pre návrh systému a spôsobu opráv. Opravy porúch sa v zásade delia do troch skupín. Malé opravy, sa realizujú za účelom predchádzania vážnejších porúch a odďaľovania veľkých rekonštrukcií, patria sem opravy škár, opravy lokálnych porúch a opravy trhlín, prípadne impregnácia povrchu. Obnova vozovky je nyvyhnutná, ak prevádzková spôsobilosť nadobúda hodnotenie nevyhovujúca a je tiež znížená únosnosť vozovky. Obnova sa robí zosilnením jestvujúcej vozovky, buď asfaltovými alebo cementobetónovými vrstvami. Rekonštrukciou cementobetónových vozoviek sa rieši odstránenie závažných porúch, prípane úprava podložia na ucelenom úseku. Ak je k tomu potrebné uvažovať aj zvýšenie únosnosti, potom sa navrhuje rekonštrukcia na celej pohabovej ploche. Záver Cementobetónové vozovky vozovky pre veľké zaťaženie musia z hľadiska hodnotenia vykazovať takú kvalitu, aby zabezpečili plynulý, bezpečný a hospodárny pohyb lietadiel. Na základe hodnotenie porúch zaznamenaných pri vizuálnych prehliadkach sa hodnotí sa stav povrchu vozovky indexom stavu. Na základe vykonaných zaťažovacích skúšok sa hodnotí únosnosť letiskových vozoviek a následne sa stanovuje klasifikačné číslo ACN/ PCN, ktoré je významné pre prevádzkovateľa. Hodnotenie spoľahlivosti letiskových vozoviek na základe vypočítaného napätia sa využíva v rámci dimenzačných a posudzovacích prác. Uvedené spôsoby hodnotenia stavu vozovky a únosnosti sú podkladom pre rozhodovanie o návrhu a postupe opravy, obnovy, prípadne až rekonštrukcie vozovky. Návrh opravy musí okrem technicko-technologického postupu zohľadňovať aj hľadisko energetické a ekonomické. Príspevok bol spracovaný v rámci vedeckého projektu VEGA č.1/0580/09 Priestorovo a energeticky úsporne dopravné stavby riešeného na Katedre dopravných stavieb Stavebnej fakulty STU v Bratislave Literatura [1] Gschwendt I.:Vozovky, Konštrukcie a ich dimenzovanie. In.Jaga group, Bratislava, 1999. ISBN 80-88905-14-1. [2] Bartošová Ľ.: Hodnotenie spoľahlivosti letiskových vozoviek. In. Edícia vedeckých prác, STU v Bratislave, SvF, Bratislava, 2004. ISBN 80-227-2102-6.

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 15 SILNIČNÍ TUNELOVÝ KOMPLEX BLANKA THE BLANKA ROAD TUNNEL COMPLEX Tomáš Černický The Blanka road tunnel complex [1] is a very important and necessary part of the City Circle Road (an inner circle) in Prague. The extensive linear construction project Blanka is being implemented within the framework of the development of the north-western part of the City Circle Road. Popis projektu Největší podzemní stavbou budovanou v současné době v České republice je bezpochyby tunelový komplex Blanka v Praze (viz obr. 1) [2,3]. Tato rozsáhlá stavba je realizována v rámci výstavby severozápadní části Městského okruhu, jejíž celková délka činí 6 382 m a doplní tak již provozovanou část okruhu délky cca. 17 km s tunely Zlíchovským, Mrázovkou a Strahovským. Po zprovoznění, které je předpokládáno v roce 2011, tak vznikne nejdelší tunel v České republice a nejdelší městský tunel v Evropě; současně vznikne i nejdelší souvislý ražený tunel na našem území dlouhý až 2,23 km. Budovaná trasa okruhu prochází urbanizovaným prostředím střední části města na hranicích historického jádra Prahy a prostorem chráněné přírodní památky Královská obora - Stromovka. Již počátkem 90. let minulého století, kdy probíhaly studijní práce na trasování a následně výběr varianty vedení této části okruhu (více zde) bylo jasné, že převážnou část stavby bude třeba vést v tunelech, budovaných jednak z povrchu, ale z velké části i ražených, aby výstavba a především pak provoz na vzniklé kapacitní komunikaci minimálně ovlivňovaly své okolí. Tak vznikl souvislý tunelový komplex Blanka, zahrnující mezi křižovatkou Malovanka u severního portálu Strahovského tunelu a křižovatkou Trója u nového trojského mostu přes Vltavu tři tunelové úseky. Tyto úseky na sebe plynule navazují v mimoúrovňových křižovatkách Prašný most a U Vorlíků. V pořadí od již provozované západní časti městského okruhu jsou to: Tunelový úsek Brusnice vede od severního portálu Strahovského tunelu ulicí Patočkovou nejdříve hloubenými tunely. Za křižovatkou s ulicí Myslbekovou vstupuje trasa do raženého úseku, který končí před křižovatkou Prašný most, kde pokračují opět tunely hloubené. Celková délka úseku je 1,4 km, z toho je 550 m ražených tunelů. Tunelový úsek Dejvice začíná v křižovatce Prašný most a pokračuje v celé délce hloubenými tunely třídou Milady Horákové až do prostoru stavební jámy na Letné, kde je umístěna budoucí křižovatka U Vorlíků. Celková délka úseku je 1,0 km. Tunelový úsek Královská obora pokračuje od křižovatky U Vorlíků nejdříve krátkým hloubeným úsekem na Letné, na který navazuje ražený úsek vedoucí směrem pod zástavbu, Stromovku (Královskou oboru), plavební kanál, Císařský ostrov, Vltavu a potom dalším hloubeným úsekem až k trojskému portálu. Celková délka úseku je 3,09 km, z toho je 2230 m ražených. Ing, Tomáš Černický, Ph.D., Metrostav a.s. Divize 2, Zenklova 2245, 180 00 Praha 8, tomas.cernicky@metrostav.cz

16 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Trasa okruhu je v celé délce vedena jako striktně směrově rozdělená se samostatným dvou - až třípruhovým tubusem v každém směru. Počet jízdních pruhů odpovídá intenzitám dopravy, podélnému sklonu trasy a především potřebám napojení ramp mimoúrovňových křižovatek, zajišťujících napojení komunikace okruhu na povrchovou síť. Ve fázi přípravy a realizace je úsek rozdělen na čtyři stavby: Stavba ev.č. 0065 Strahovský automobilový tunel, 2A a 2B etapa Stavba ev.č. 9515 Myslbekova - Prašný most (MYPRA) Stavba ev.č. 0080 Prašný most - Špejchar (PRAŠ) Stavba ev.č. 0079 Špejchar - Pelc-Tyrolka (ŠPELC) Obr. 1. Zákres trasy tunelového komplexu Blanka v ortofotomapě Prahy Technické a konstrukční řešení Jak je popsáno již výše, skládá se celý tunelový komplex Blanka z několika těsně na sebe navazujících tunelových úseků, tvořených jak tunely raženými, tak i hloubenými. Ražené tunely (viz obr. 2) [2,3] jsou navrženy jako dvouplášťové, realizované konvenčním postupem pomocí Nové rakouské tunelovací metody (NRTM). Ostění i mezilehlá izolace jsou uzavřené. Pro zajištění výrubu bude použito primární ostění ze stříkaného betonu, vyztužené příhradovými rámy z betonářské výztuže, svařovanými ocelovými sítěmi a svorníky. Ražba bude probíhat členěným výrubem. Jako doplňující opatření budou v kritických úsecích prováděny sanační injektáže okolního prostředí, trysková injektáž, mikropilotové deštníky, protiklenba kaloty, úprava členění pobírání, případně kombinace uvedených úprav. Profil dvoupruhového tunelu je 123,7 m2 a třípruhového 172,6 m2. Pro zajištění vodotěsnosti ražených tunelů byl navržen speciální hydroizolační systém. Definitivní ostění ražených tunelů je navrženo jako uzavřené železobetonové monolitické. Dispozičně se tunel v příčném řezu skládá z dopravního prostoru nad vozovkou a pod ní umístěných prostor požárních vzduchotechnických kanálů a instalačních kanálů pro rozvod inženýrských sítí. Spolu s definitivním ostěním, rozděleným na spodní a horní klenbu, budou realizovány i některé části vnitřních konstrukcí (deska a stěna nesoucí vozovku). Do betonu horní klenby budou použita polypropylenová vlákna sloužící jednak jako ochrana proti vniku trhlinek od počátečního smršťování betonu, jednak jako účinný prostředek snížení vlivu požáru na ztrátu únosnosti betonového ostění.

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 17 Hloubené tunely klasické (viz obr. 3) [2,3] jsou navrženy vždy do otevřené stavební jámy zajištěné buď kotvenými podzemními, záporovými, nebo mikropilotovými stěnami, případně svahováním nebo kotvenou skalní stěnou. Obr. 2. Příčný řez raženým třípruhovým tunelem pod Letnou [3] Nosnou rámovou konstrukci tunelu tvoří spodní základová deska (s instalačním kanálem) se stěnami a rovným stropem, případně s horní klenbou. Veškeré konstrukce jsou monolitické železobetonové, rovněž s přidáním PP vláken. Tento typ konstrukcí je využíván v místech se složitou prostorovou dispozicí u definitivních portálů, v místech napojení na raženou část, v místech, kde jsou k tunelu do stavební jámy umístěny další objekty, jako technologická centra, podzemní garáže, nebo křižovatkové napojovací rampy. Hloubené tunely s čelním odtěžováním [2,3] jsou navrženy v místech s velmi stísněnými prostorovými podmínkami a v místech s nutností minimalizace časového omezení provozu na povrchu. Postup výstavby spočívá ve vytvoření podzemních konstrukčních monolitických stěn z povrchu, případně ze zajištěného předvýkopu stavební jámy. Dále se na srovnaném povrchu dna stavební jámy vybetonuje definitivní nosná konstrukce stropu (uložená na hlavy podzemních stěn), která se po dozrání zasype. Na povrchu se tak mohou provést finální úpravy a obnovit provoz. Odtěžení vlastního profilu tunelu se provádí až po dokončení celého úseku ze zajištěné stavební jámy čelním odtěžováním (ražbou) klasickými tunelářskými mechanizmy. V celé délce mají tunely tohoto uspořádání společnou střední stěnu. V příčném řezu je tubus tunelu tvořen spodní rozpěrnou železobetonovou deskou, podzemními stěnami tloušťky vetknutými do únosného podloží a stropní železobetonovou deskou. Technologické vybavení tunelů Technologické a bezpečnostní vybavení tunelového komplexu Blanka [2,3] splňuje a v mnoha případech překračuje minimální bezpečnostní požadavky stanovené evropskou Směrnicí 2004/54/EC o bezpečnosti silničních tunelů. Tunel je další tunelovou stavbou na pražském Městském okruhu a bezprostředně navazuje na Strahovský automobilový tunel. Skutečnost, že všechny pražské automobilové tunely jsou řízeny a ovládány ze dvou dispečerských pracovišť (jedno pro řízení dopravy a druhé pro sledování a řízení technologického vybavení) podmínila vybavení komplexu Blanka odpovídajícím monitorovacím, řídícím a bezpečnostním vybavením, kompatibilním s ostatními tunely.

18 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Obr. 3. Příčný řez hloubenými tunely na Letné[3] Provozní celky technologického vybavení tunelového komplexu Blanka: Strojní zařízení (jeřábové dráhy) Světelná signalizace (značení a řízení provozu, závory, informační systém, světelné signalizační zařízení) Vzduchotechnika (hlavní větrání tunelu, větrání pomocných prostor) Zařízení pro automatiku provozu (řídicí systém, měření škodlivin a rychlosti proudu vzduchu, identifikace provozních podmínek, uzavřený TV okruh, bezpečnostní zařízení, přenosy řízení do velínů) Silnoproudá zařízení (silnoproudé rozvody, uzemnění, osvětlení tunelů a pomocných prostor Slaboproudá zařízení (anténní zařízení, elektrická požární signalizace, sdělovací zařízení, elektrická zabezpečovací signalizace, místní rozhlas, Trafostanice Čerpací stanice Význam tunelu z hlediska dopravy v Praze a předpokládaná vysoká intenzita provozu předurčily požadavky na vysokou spolehlivost navržených technologických systémů s minimálními nároky na údržbu, včetně minimalizace provozních nákladů, a to zejména nákladů na elektrickou energii. Spotřebu elektrické energie silničních tunelů ovlivňuje zejména systém osvětlení a provozního i požárního větrání. V celém komplexu tunelů Blanka je mnoho technicky i stavebně zajímavých detailů řešení a náročných úseků. Z hlediska použití železobetonových konstrukcí všech možných typů (ražené tunely, hloubené tunely, podzemní technologická centra atd.) se jedná o mimořádnou zakázku. Literatura [1] Jan Kvaš, Radovan Chmelař: Výstavba silničního tunelového komplexu Blanka v Praze stavba 0079 tunel mezi Špejcharem a Pelc-Tyrolkou. Časopis Tunel č. 1/2008. ISSN 1211 0728. [2] SATRA s.r.o. generální projektant; Sokolská 32, 120 00 Praha 2 Nové Město [3] www.tunelblanka.cz

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 19 ASPHALT-RUBBER PERFORMANCE TESTING Ondřej Dašek, Jan Kudrna Various Asphalt-Rubber (A-R) technologies have failed in Czech Republic during past decades. Currently the wet process A-R technology is being tested and yields more encouraging results under climate conditions of Central Europe. In laboratory tests conducted according to European standards, we have shown the benefits of Asphalt-rubber binders and mixtures and shown their compliance with European production and control systems. The experience gained during the construction of test sections and the first years of A-R service promise noise reduction and increase of road safety. Introduction In 2006 a new research was started and resulted in introduction of the wet-process A-R technology with rubber content of 15 % to 25 % in bitumen. The technology was tested in laboratory according to European standards to describe the behaviour of the product under the Central European climate conditions. Some test sections were constructed and evaluated. Asphalt-rubber binder Crumb rubbers produced by cracker mill and granulator process were used and several particle size distributions were tested. It was found that composition of 75 % of rubber granulate of grading 0/1 mm and of 25 % of the calendered rubber 1/2 mm offer good results for A-R production, and suits to crumb rubber producers. Calender creates rubber particles with high volume and surface area. The first A-R binder (Crumb Rubber Modified Bitumen, CRmB) results of viscosity, penetration, softening point, recovered ductility, resilience and results after ageing in RTFOT and PAV are presented in Table 1. The measurements of A-R were done after 1 hour of laboratory mixing at 175 C. The results of control binder tests under extreme conditions, such as 10 hours in temperature 190 C or 45 minutes in temperature up to 170 C, are also documented in Table 1. Asphalt-Rubber mixtures The A-R mixtures (mixtures with CRmB) were tested according to the series of EN 13108 and EN 12697 in order to be able to follow European production and control systems. Due to higher viscosity of A-R binder the aggregate grading of A-R mixtures was shifted down to smaller content of fine aggregate. European type of mixtures such as Asphalt Concrete, Asphalt Concrete for Very Thin Layers and Porous Asphalt were tested. The compactability, water sensitivity, stiffness, resistance to fatigue, low temperature cracking and permanent deformation of A-R mixtures were determined. We have also tested the influence of hydrated lime addition. The results are summarized in Table 2. Test results of laboratory prepared mixtures and mixtures that were taken during construction of test sections are also presented in Table 2 and commented in following paragraphs. The mixture design based on Marshall test is not useable, because the dependence of A-R specimen characteristics on binder content is very flat. To deal with the problem, we have proceeded in three steps. In the first step the binder content was derived from the foreign experience. In the second step the lower bitumen content was tested to identify its influence on performance test results. Finally, in the third step mixture characteristics used during constructions were tested. Ing. Ondřej Dašek, BUT in Brno - Faculty of Civil Engineering, Institute of Road Structures, dasek.o@fce.vutbr.cz Doc. Ing. Jan Kudrna, CSc., BUT in Brno - Faculty of Civil Engineering, Institute of Road Structures, kudrna.j@fce.vutbr.cz

20 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Relatively poor test results describing water sensitivity of A-R test specimens (see Table 2) made us to focus on durability, which had been the week point of older A-R technologies as well. Existing standards suppose that the good results of water sensitivity test ensure expected durability of wearing courses. Durability is not influenced only by water effect; freezing and thawing cycles, ageing of binder and traffic are also important factors. Nevertheless, we have focused on the water sensitivity tests according to EN 12697-12 with using the hydrated lime as the adhesive agent and ageing of A-R mixture in 2 and 7 days at 80 C. It was found that lime increase indirect tensile strength, decrease ageing, but water sensitivity expressed by ITSR was lower. Test results of rutting of laboratory prepared A-R mixtures fulfilled the requirements for heavy and slow traffic. We supposed that resistance to permanent deformation is influenced by increased binder elasticity. The results of the mixtures of Test 2 showed the negative influence of long term action of high temperature on quality of A-R and opposite usual behaviour of A-R prepared under lower temperature (see notes 4) and 5) of the Table 2). These results were not proofed by other performance tests. Relatively high binder content and air voids influenced A-R mixture stiffness moduli. It is necessary to emphasize the hydrated lime influence of stiffness in the whole temperature range as was documented by increase of ITS (see above). Higher binder content and rheological changes of binder substantially increased laboratory prepared mixtures (column 1 to 4 in Table 2) fatigue properties. The fatigue characteristics (2-point bending test) according to EN 13108-1 of A-R mixtures are in category ε 6,190. However, the Test 1 mixtures have lower bitumen content with high rubber granulate content and fatigue properties were substantially lower; addition of lime hydrate improved the fatigue properties. The better fatigue properties of Test 2 mixtures is necessary to emphasis. We have used so called Thermal Stress Restrained Specimen Test for this purpose. The high resistance to thermal crack of A-R mixtures is documented in table 2. The porous A-R has the lowest tensile stress due to thicker binder film. During cooling and up to -30 C the crack was not occurred. The other 5 cycles of testing in the test device have not produced the crack. This information documents high resistance to reflecting cracks. Performance test results of fatigue, low temperature cracking and particle loss helped to find the limits for recommended A-R mixture design. These limits were incorporated into Technical recommendations No 148 of the Ministry of Transport of the Czech Republic. Initial type testing is based on used materials (bitumen, crumb rubber, additive, lime hydrate, aggregate and aggregate grading), composition and viscosity of A-R binder, minimum binder content and empirical tests air voids content, water sensitivity and resistance to permanent deformation in case of heavy traffic. Porous A-R can be characterized by particle loss. Test sections In September 2007 the blender for A-R binder production was imported to the Czech Republic. The blender is one batch type from Phoenix Environment Ltd. After several small tests two bigger test sections were constructed. On the first section the very thin asphalt concrete (VTAC) was paved in thickness 20 mm to 40 mm after milling cracked wearing course. VTAC is characterized in columns 5 and 6 of Table 2 (Test 1). The section is located on secondary road, it is 1,8 km long with several sharp curves and half of section is in longitudinal slope over 10 %. The influence of different crumb rubber was tested. The crumb rubber 0/2 mm with low amount of fine particles needs rubber content more than 26 % of bitumen mass to be fulfilled viscosity requirements of 1009 ASRM. The rubber particles are visible on the pavement surface after one year of traffic.

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 21 Table 1. Measured properties of paving bitumen and prepared asphalt-rubbers Used paving bitumen Type II 1) 70/100 70/100 70/100 70/100 70/100 3) 70/100 3) 50/70 50/70 4) 50/70 5) Rubber content [% of bitumen] 15-25 - 15 2) 20 2) 18 2) - 18 2) - 22 20 Viscosity 175 C [Pa s] 1,5-4,0 0,060 1,0 3,0 2,6 0,085 2,4-2,6 3,3 Penetration, 25 C [0,1 mm] 25-75 91 38 34 43 34 24 51 69 33 Softening point [ C] min. 54 46,0 62,0 70,0 69,0 57,2 88,8 49,0 58,0 65,1 Recovered ductility [%] - - 69 70 65-75 - - - Resilience 25 C [%] min. 20-37 40 26-37 - 22 31 Table 2. Properties of tested asphalt-rubber mixtures Property Mixture type AC 11 RAC 11 VTAC 8 PA 8 Test 1 Test 1 Test 2 Test 2 Paving bitumen 70/100 70/100 70/100 70/100 50/70 50/70 50/70 50/70 Crumb rubber content, [% of bitumen] - 18 18 18 26 26 22 20 Hydrated lime addition, [% of bitumen] - - - - - 20 20 20 Binder content, [% of mix] 6,2 8,5 8,5 9,5 8,3 8,3 8,7, see 4) Table 1 Content of paving bitumen, [% of mix] 6,2 7,2 7,2 8,1 6,6 6,6 7,2 7,2 Air-voids, V [%] 3,9 3,0 6,3 19,0 8,9 8,9 19,0 19,3 Voids in mineral aggregate, VMA [%] 18,1 21,5 24,2 36,1 26,8 26,8 35,6 35,8 Water sensitivity EN 12697-12 ITSR, [%] 85,5 70,7 77,5 78,1 85,2 76,8 77,9 76,5 Marshall test Stability, [kn] 13,8 10,0 8,7 4,3 - - - - EN 12697-34 Flow, [mm] 0,62 1,9 2,4 3,0 - - - - Rutting, small device, WTS AIR, [mm/10 3 cycles] 0,037 0,016 0,021 0,076 0,196 0,068 50 C EN 12697-22 RD AIR, [mm] PRD AIR, [%] 1,18 2,4 0,72 1,8 1,20 3,0 1,73 4,3 - - 2,79 7,0 1,77 4,4 Stiffness EN 12697-26 Fatigue EN 12697-24 Low temperature crack 10 Hz, 15 C, [MPa] 6640 4110 3800 1490 5120 6020 3070 3820 ε 6 B crack temperature, [ C] strength, [MPa] 130 10-6 4,55-15,3 2,83 221 10-6 7,78-22,3 2,63 205 10-6 6,84-24,7 2,41 219 10-6 6,68 No crack 0,93 124 10-6 5,24-20,6 2,29 148 10-6 4,96-20,7 2,98 216 10-6 6,58 - - 8,7, see 5) Table 1 171 10-6 6,12

22 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Notes to the Table 1: 1) According to ASTM D 6114 (2002) type II is suitable for climate of Central Europe 2) Crumb rubber granularity 0/2 mm (cracker milled) 3) Test results after RTFOT and PAV tests 4) Control test during production; 75 % of rubber granulate of grading 0/1 mm and 25 % of the calendered rubber 1/2 mm. The binder was exposed to temperature 190 C for 10 hours and 2 % of rubber had to be added to fulfil viscosity requirements 5) The same mixture as note 4) prepared under the temperature up to 170 C during 45 minutes The second test section is Michelska Street in Prague, four-lane road in longitudinal slope up to 5 %, with traffic lights on crossing, intensive bus traffic with stops and with annual average of more than 50 000 vehicles per 24 hours. Pavement consists of lean Portland cement concrete and 180 mm of bitumen mixture courses. Wearing and binder courses were milled and replaced by Asphalt Concrete binder course, thickness 70 mm, the polymer modified bitumen (SBS) and by wearing course of porous A-R defined in columns 7 and 8 of table 4 (Test 2) in thickness 30 mm. The Prague test section is in very noisy part of town, the street cross two main motorways. The noise measurements according to ISO 11918-1 were done after finishing half of the street reconstruction. The decrease of noise was measured up 2 db A. Conclusions Laboratory and field tests were done to launch the wet asphalt-rubber technology in the Czech Republic. Asphalt mixture tests according to European standards were used to find the differences and benefits of A-R mixtures compared to common mixtures. The performance test results proved the advantage of A-R mixtures such as high resistance to fatigue and to frost cracks as a results binder rheology changes and its higher content. Tests as water sensitivity and compactability can help to find higher binder content. Higher binder content and air-voids decrease stiffness. Stiffness and strength can be partly increased by hydrated lime addition and lime also decreases A-R ageing. The resistance to permanent deformation is in case of maximum air-voids also satisfactory. These positive results oriented the use of A-R in porous wearing course to reduce, splash, hydroplaning, spray and traffic noise. Test sections should prove expectation of these benefits. It is necessary to respect the maximum temperatures for production and storing of CRmB and subsequent producing of mixtures with CRmB. The exhalations and aerosols exposition level (especially polycyclic aromatic hydrocarbons PAH) and leaching test must be accomplished to compare the influence of conventional mixtures and mixtures with CRmB on environment. Testing of A-R mixtures according to European standards enables to use the European quality and control system with small differences important for A-R production. Acknowledgement The authors would like to thank for financial support of research project 2A-3TP1/099 and project No. 1M0579, within activities of the CIDEAS research centre. Bibliography [1] Asphalt mixtures BMB 1,2,3/04 Ficha Técnica Recipav, 2004. [2] ASTM D 6114 97, Standard Specification for Asphalt-Rubber Binder, 1997. [3] EN 12697 Bituminous mixtures Test methods for hot mix asphalt. [4] EN 13108 Bituminous mixtures Material specifications. [5] KUDRNA J., DAŠEK O.: Pojivo modifikované gumovým granulátem z ojetých pneumatik a gumoasfaltové silniční směsi. Silniční obzor. 2008. 69(4). p. 93-99. ISSN\~0322-7154

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 23 EVROPSKÝ DOPRAVNÍ VÝZKUM EUROPEAN TRANSPORT RESEARCH Václav Fencl Úvod The aim of the paper is to inform about different European transport research programmes, their targets, organization and financing. The paper is describing the activities of the Programme Committee FP7 Transport and possibilities how to contribute to the working programme. A role of European technology platforms is described including their impact on the working programme development. Brief information is given about the involvement of Transport Research Centre (Centrum dopravního výzkumu) in the European transport research programmes. Lisabonská strategie rozvoje členských zemí Evropské unie byla přijata v březnu 2000 v Lisabonu. První oblastí, na kterou je strategie zaměřena, je podpora rozvoje ekonomiky a vytvoření společnosti založené na znalostech, přičemž jedním z hlavních nástrojů pokroku v této oblasti je výzkum a technický rozvoj. K rozvoji ekonomiky velmi významně přispívá doprava a k dosažení politických cílů v oblasti dopravy je k dispozici celá řada výzkumných programů. 7. rámcový program 7. rámcový program Evropské unie pro výzkum, technický rozvoj a demonstrace je souhrn akcí na evropského úrovni, které financují a podporují výzkum. Jeho charakteristikou je, že projekty musí být nadnárodní, což znamená, že řešitelské týmy se musí skládat z partnerů z různých členských a kandidátských zemí EU. 7. rámcový program je navržen pro období 207-2013 a člení se na specifické programy s názvy Spolupráce, Myšlenky, Lidé a Kapacity. Program Spolupráce je nejvýznamnější, představuje dvě třetiny rozpočtu 7RP a dělí se na deset klíčových tématických oblastí, jednou z nichž je doprava včetně letectví. Cíle výzkumu v tématické oblasti doprava včetně letectví jsou formulovány v pracovním programu, který je aktualizován pro každou výzvu. Pracovní program v oblasti udržitelné pozemní dopravy se dělí do pěti strategických aktivit a jedné aktivity průřezové. Strategická aktivita ekologizace pozemní dopravy si klade za cíl snížení emisí CO2 v souladu s novými politickými cíli, snížení výfukových plynů a emisí téměř na nulovou úroveň, zvýšení podílu využívání biopaliv a alternativních paliv v pozemní dopravě, snížení hluku a vibrací. Strategická aktivita podpora změny dělby přepravní práce a odlehčení dopravních koridorů má za úkol zlepšení efektivnosti propojení mezi jednotlivými druhy dopravy, zvýšení nákladní kapacity vozidel a lodí, optimalizaci logistických služeb, dopravních proudů, kapacit terminálů a infrastruktury v rámci evropských a světových zásobovacích řetězců, to vše při neutrálním dopadu na změny klimatu. Strategická aktivita zajištění udržitelné mobility ve městech má přinést rychlejší zavádění nových řešení a technologií, dostupnější dopravní systém pro všechny, snížení CO 2, emisí a hluku na úroveň požadovanou legislativou EU, zvýšení energetické účinnosti nejméně o 20% a zvýšení bezpečnosti. Ing. Václav Fencl, CSc. Centrum dopravního výzkumu, v.v.i., Líšeňská 33a, 636 00 Brno, vaclav.fencl@cdv.cz,

24 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Od strategické aktivity zlepšení bezpečnosti a ochrany se očekává zvýšení úrovně bezpečnosti a ochrany celého systému i jeho částí a tím celkové snížení počtu smrtelných a vážných zranění, zlepšení interakce mezi řidičem, infrastrukturou a vozidlem, což sníží vliv selhání lidského činitele a zvýší bezpečnost infrastruktury, snížení efektu skleníkových plynů a snížení emisí CO 2 použitím pokrokových technologií. Strategická aktivita posílení konkurenceschopnosti přinese udržení podílu evropských výrobců ve světové produkci velkých plavidel, vývoj nové generace dopravních prostředků, které jsou vysoce konkurenceschopné, emitují méně CO 2 a odpovídají požadavkům zákazníka, zlepšení kvality služeb pozemní dopravy, snížení nákladů na údržbu dopravních prostředků a vznik nových malých a středních podniků v oboru nových dopravních technologií. Cílem průřezových aktivit pro realizaci strategické agendy v oblasti udržitelná pozemní doprava je podpořit vznik integrovaného dopravního systému při zohlednění zmíněných pěti strategických aktivit, které jsou společné všem druhům pozemní dopravy. Strategické aktivity jsou dále členěny na oblasti a ty dále na témata. U každého tématu jsou uvedeny konkrétní cíle a jsou popsány výstupy. Součástí popisu každého tématu je uvedení typu projektu, které se liší způsobem financování (projekty výzkumné spolupráce, sítě excelence, koordinační a podpůrné projekty). V tématické oblasti doprava byly zatím realizovány dvě výzvy, první výzva byla vyhlášena dne 22.12.2006 s uzávěrkou v červnu 2007, druhá výzva byla vyhlášena 30.11.2007 s uzávěrkou 7.5.2008. Pracovní program pro třetí výzvu se v současné době připravuje, vyhlášení třetí výzvy se předpokládá v červenci letošního roku s uzávěrkou v lednu 2010. Tématická oblast doprava včetně letectví není jediná oblast, ve které je doprava zahrnuta. Významnou část je možné najít v dalších klíčových tématických oblastech, zejména v klíčové tématické oblasti informační a komunikační technologie (ICT). Pracovní program v této tématické oblasti zahrnuje kapitolu s názvem ICT pro mobilitu, udržitelnost a energetickou účinnost. Ve 4. výzvě s uzávěrkou 1.4.2009 je otevřena aktivita s názvem ICT pro bezpečnou a energeticky účinnou mobilitu a v 6. výzvě s uzávěrkou 13.4.2010 bude otevřena aktivita s názvem ICT pro mobilitu v budoucnosti. Programový výbor Pro dosažení cílů specifického programu ustavuje Evropská komise na svou podporu programové výbory. Členy programového výboru nominuje členská země prostřednictví stálého zastoupení v Bruselu. Každá členská země má právo jmenovat jednoho stálého člena programového výboru, který si může přizvat jednoho experta. K hlavním povinnostem člena programového výboru patří přispívat k tvorbě pracovních programů na základě znalostí vědního oboru. Člen je povinen prosazovat pozice ČR k dané problematice, přičemž vychází z celkové výzkumné a vývojové politiky ČR. Člen úzce spolupracuje s národním kontaktním bodem, národní informační sítí pro evropský výzkum a se sdružením regionálních a oborových kontaktních organizací. Pracovní program Nejdůležitějším nástrojem řízení tématické priority je pracovní program. Základními vstupy jsou strategické programy výzkumu vypracované technologickými platformami, kterými v případě dopravy jsou: ACARE - Advisory Council for Aeronautic Research in Europe, ERRAC - Rail Research Advisory Council, ERTRAC - Road Transport Research Advisory Council, WATERBONE - tuto platformu podporuje ACMARE (Advisory Council on Maritime R/D in Europe). V přípravě pracovního programu hraje významnou roli poradní skupina pro dopravu (Transport Advisory Group), jejíž členy jmenuje Evropská komise. Česká republika v tomto poradním výboru není zastoupena. Návrh pracovního programu zpracují ředitelství Evropské komise, v případě dopravy největší část zpracovává ředitelství pro výzkum a technologický rozvoj (DG RTD), menší část ředitelství pro dopravu a energii (DG TREN). Významnou pomoc při zapojování do rámcového programu zajišťuje Technologické centrum AV ČR a síť NINET (sdružení regionálních a oborových kontaktních organizací). Jednou z organizací sítě

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 25 NINET je Regionální kontaktní organizace Jižní Morava, kterou vede Útvar transferu technologií při VUT v Brně, dalšími členy jsou Jihomoravské inovační centrum, Regionální hospodářská komora Brno a Centrum dopravního výzkumu, v.v.i.. Podrobnosti o rámcovém programu, aktuálních výzvách a další informace lze nalézt na řadě webových stránek např.: http://cordis.europa.eu/fp7/cooperation/home_en.html - stránka CORDIS http://www.tc.cz/ - stránka Technologického centra AV ČR http://www.rko.vutbr.cz/ - stránka Regionální kontaktní organizace Jižní Morava Rámcový program pro konkurenceschopnost a inovace (CIP) Tento program řídí Výkonná agentura pro konkurenceschopnost a inovace (EACI), která sídlí v Bruselu. Hlavním posláním programu je podpora zvyšování konkurenceschopnosti malých a středních evropských podniků podporou zaváděním inovací včetně inovací ekologických. Program se snaží přispět k vytvoření informační společnosti a k vyššímu využívání obnovitelných energetických zdrojů. Program zahrnuje tři operační programy, z nichž k dopravě má nejblíže program Inteligentní energie Evropa / Intelligent Energy Europe (IEE). Jedním z hlavních cílů tohoto programu je zvyšování energetické efektivnosti a podpora zavádění nových energetických zdrojů v dopravě. Všechny programy jsou otevřeny pro období 2007-2013. Pro podávání návrhů projektů jsou zveřejňovány výzvy na základě publikovaných pracovních programů. Podrobnosti o programu IEE včetně informací o otevřených výzvách lze nalézt na webové stránce http://ec.europa.eu/energy/intelligent/index_en.html Od roku 2008 Výkonná agentura pro konkurenceschopnost a inovace vede rovněž program Marco Polo. V období 2017-2013 je otevřen program Marco Polo II, který navazuje na program Marco Polo I. Hlavním cílem programu Marco Polo je podpora omezení negativní vlivů silniční dopravy podporou přesunu nákladních objemů přepravovaných silniční dopravou na železnici, vnitrozemské cesty a námořní pobřežní plavbu. Program podporuje akce v pěti oblastech: 1. převod na jiný druh dopravy 2. zprostředkující akce 3. společné výukové akce 4. mořské dálnice 5. opatření na omezení přepravy Program Marco Polo není programem výzkumným. Podporuje zavádění inovací, projekty musí vykazovat zisk a musí pokračovat i po skončení financování z programu Marco Polo. Informace o programu Marco Polo je na webové stránce http://ec.europa.eu/transport/marcopolo/home/home_en.htm V současné době je otevřena výzva s uzávěrkou 8.5.2009. Zástupcem programu Marco Polo pro ČR je Ing. Ivan Novák, CSc., Ministerstvo dopravy. Program EUREKA Program EUREKA vznikl v roce 1985. Projekty jsou orientovány na oblasti soukromého i veřejného sektoru. Jejich výstupem musí být nové špičkové výrobky, technologie nebo služby schopné komerčního využití. Projekty EUREKA jsou zaměřeny na 9 oblastí, jednou z nichž je i doprava. Podrobnosti na webové stránce http://www.eureka.be/about.do Národním koordinátorem je Ing. Josef Martinec, Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy. Program COST (European Cooperation in Science and Technology) Program COST podporuje mezivládní spolupráci koordinací národních projektů na evropské úrovni. Cílem programu COST je zajistit Evropě silnou pozici ve vědeckotechnickém výzkumu podporou vzájemné spolupráce. Program COST vhodně doplňuje rámcového programy a hraje významnou roli při vytváření evropského výzkumného prostoru. Program současně významně zvyšuje mobilitu výzkumníků a podporuje vznik vědeckých center v devíti klíčových doménách, jednou z nichž

26 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic je doména s názvem doprava a rozvoj měst. Informace o programu COST lze nalézt na webové stránce http://www.cost.esf.org/ Na národní úrovni program COST podporuje Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy, odbor 32 odbor mezinárodní spolupráce ve výzkumu a vývoji. Odbor 32 zajišťuje dotace řešení projektů COST, přípravu rozhodnutí pro tyto dotace a jejich převádění řešitelům. Program Střední Evropa (Central Europe) Program Střední Evropa nabízí finanční podporu ve čtyřech tématických oblastech, z nichž doprava je zahrnuta v oblasti 2 s názvem Zlepšení dostupnosti střední Evropy (Improving accessibility to, and within, Central Europe). V této oblasti byly definovány čtyři priority: -zlepšení vzájemného propojení ve střední Evropě, -podpora spolupráce v multimodální dopravě, -podpora udržitelné a bezpečné mobility, -podpora informačním a komunikačním technologiím. Projekty mohou být celkový rozpočet v rozmezí 1 5 mil. EUR a finanční příspěvek může dosahovat až 85%. První výzva byla otevřena a uzavřena v roce 2008, druhá výzva byla otevřena v roce 2009 s uzávěrkou 18.3.2009. Podrobnosti o programu Central Europe lze nalézt na webové stránce http://www.central2013.eu/. Granty DG TREN v oblasti dopravy Ředitelství pro dopravu a energii (DG TREN) vyhlašuje výzvy na podávání návrhů na získání grantu. Jako příklad může být uvedena výzva TREN/SUB/02-2008 na podání návrhů pro získání grantu na aktivity v oblasti mobility ve městech. Příspěvek EU dosahuje maximálně výše 50% nákladů na realizované aktivity. Termín uzávěrky pro podání návrhů do této výzvy je 31.3.2009. Informace o vypisovaných návrzích na získání grantu lze nalézt na webové stránce http://ec.europa.eu/transport/grants/index_en.htm. Veřejné zakázky DG TREN v dopravě Vedle grantů vypisuje Ředitelství pro dopravu a energii veřejné zakázky na konsultační služby. Jako příklad může být uvedena soutěž na veřejné zakázky s názvy Study on urban access restrictions a Study on public transport smart cards, které mají uzávěrku pro podání návrhů dne 16.4.2009. Oznámení o aktuálních veřejných soutěžích lze nalézt na webové stránce http://ec.europa.eu/dgs/energy_transport/tenders/2009_en.htm. Závěr Uvedený výčet programů evropského dopravního výzkum ukazuje, že možnosti zapojení do evropského výzkumného prostorou jsou opravdu značné. Centrum dopravního výzkumu je v plném rozsahu využívá a podílí se na řešení projektů ve všech uvedených programech. Největší počet projektů tvoří projekty rámcových programů, do kterých se Centrum dopravního výzkumu zapojilo již počínaje 4. rámcovým programem. K vysokému zapojení významně přispívá členství CDV v organizacích sdružujících přední evropské výzkumné subjekty v oblasti dopravy jako jsou ECTRI (European Conference of Transport Research Institutes), FEHRL (Forum of European National Highway Research Laboratories), FERSI (Forum of European Road Safety Research Institutes) a ELITE (European Logistics, Infrastructure and Transport Expertise Network).

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 27 STANOVENÍ ODOLNOSTI PROTI MRAZU A VODĚ ZA STUDENA RECYKLOVANÝCH SMĚSÍ DETERMINATION OF FROST AND WATER RESISTANCE FOR COLD IN PLACE RECYCLED MIXTURES Jiří Fišer Úvod The work presented in this paper focuses on the evaluation of the effect of freeze and thaw cycles on the mechanical properties of cold-recycling mixtures. Asphalt emulsion only, with lime hydrate and traditional cold-recycling mixture, that means, aspahlt emulsion and cement, were investigated. Three materials and three combinations created nine different mixtures composed entirely by RAP (100%) as aggregates and different additives were tested using the Unconfined Compressive Strength Test. Proper testing was performed according original standard ČSN 73 6125. Nestabilní cena surové ropy navázaná na stále se zvyšující poptávku výrazně ovlivňuje ekonomickou i politickou stabilitu naší planety. V tomto kontextu se stále více setkáváme s horšící se dostupností asfaltu, jeho rostoucí cenou a kolísající kvalitou. V průběhu více než půl století byly obrovské objemy, reprezentující více než miliardu tun asfaltu [1], uloženy v podobě asfaltových směsí ve vrstvách vozovek tvořící celosvětovou silniční síť. Tento vyjímečný zdroj materiálu je snadno dostupný a dá se znovu použít díky charakteristickým regeneračním vlastnostem asfaltu. Znovupoužití jedné tuny asfaltové směsi předejde dopravě a zpracování cca sta kilogramů ropy a navíc umožní navrácení již jednou použitého kameniva. V průběhu několika posledních let použití studené recyklace dramaticky rostlo a stalo se jednou z nejvíce efektivních techonologií rehabilitace a údržby stávajících vozovek. Recyklace za studena spočívá v rozmělnění a zregenerovaní afaltové vozovky (RAP) s náležitým pojivem a vodou bez jakéhokoliv zahřívání či přídavku tepla. Z běžně používaných pojiv jmenujme např. asfaltové emulze, asfaltovou pěnu, portladský cement či vápenný hydrát. V Evropských zemích se nejoblíbenějšími kombinacemi stalo použití buď asfaltové emulze a cementu nebo asfaltové pěny a cementu a to díky rychlosti zpracování, finanční vyhodnosti a omezené náchylnosti k tvorbě trhlin. Asfaltová emulze a asfaltová pěna jsou obvykle kombinovány s malým množstvím cementu (1-2%) přispívajícímu k urychlení nárustu pevnosti. Cement se chová jako urychlovač zrání položené vrstvy, dále vstřebá část vody z dalších pojiv a tím urychlý čas potřebný k dosažení potřebných pevnostních parametrů. Přínos tak malého množství cementu na mechanické vlastnosti však není až tak významný. Naopak vyloženě hydraulicky zpevněné recyklované směsi reprezentují spíše jen alternativu k tradičnímu způsobu studené recyklace. [2] [3] Zkouška mrazových cyklů pro podkladní vrstvy Důležitým funkčním parametrem je odolnost recyklované podkladní vrstvy proti působení mrazu a vody. Jelikož na problematiku odolnosti proti mrazu u recyklovaných směsí v době zkoušení neexistovala žádná norma nebo předpis, vycházeli jsme při zkoušení z ČSN 736125 Stabilizované podklady. Ing. Jiří Fišer, VUT in Brno - Faculty of Civil Engineering, Institute of Road Structures, fiser.j@fce.vutbr.cz

28 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Za pomoci této normy jsme si stanovili podmínky, za kterých budeme zkoušku provádět. Jedná se především o počet zmrazovacích cyklů, teplotu zmrazování a pracovní postup. Tabulka 1 popisuje základní parametr zkoušení počet zmrzovacích cyklů a teplotu pro dané oblasti. Pro samotné zkoušení byla vybrána nejagresivnější možná varianta, tedy 16 cyklů a teplota -15 C (vzorky nebylo možné ochladit na -20 C v zkuš. přístroji BAT). Důvod pro volbu této kombinace byla skutečnost, že je možné tuto technologii použít v jakýchkoliv oblastech (i s vysokým indexem mrazu) a ve většině případů se jedná o horní podkladní vrstvu. Tabulka 1: Teploty zmrazování a počty cyklů Vrstva vozovky Teplota zmrazování Počet cyklů návrhového indexu mrazu dané oblasti ( C.den) ( C) do 350 350-600 nad 600 Horní podkladní vrstva -20 10 13 16 Spodní podkladní vrstva -15 7 10 13 Ochraná vrstva -10 5 7 10 Popis měřeného materiálu Pro návrhy směsí a následnou výrobu těles byly použity R-materiály (Planá, St.Hamry) ze staveb, při kterých byla použita technologie recyklace s tříděním a drcením frézovaného materiálu. Recyklát Bučovice byl odebrán ze skládky, kam byl dovážen ze stavby po vyfrézování ze silnice I/50. V laboratoři byla při sítovém rozboru odstraněna zrna větší než 32 mm. Dále byla pro přípravu směsí byla použita emulze Katebit PSM (Výrobce PARAMO, 60% asfaltu, modifikace latexem). Na výrobu některých kombinací byl použit cement CEM II/B S 32,5 R a vápenný hydrát dolomitický HASIT. Jednotlivé dávkování pojiv jsou uvedeny u výsledných grafů. Příprava zkušebních těles Příprava směsi a výroba válečků je stejná jako u pevnosti v příčném tahu dle TP 162 jenom s tím rozdílem, že je rozměr válečku upraven na Ø150 mm a výšku 150 mm. Hutnící síla byla 88,5 kn a 142 kn. Průběh mrazových cyklů Zkušební vzorek se po výrobě označil, zvážil a změřil. Pak se uložil po dobu zrání tak, aby byla po celou do zachována optimální vlhkost vzorek se uložil do skříně s vlhkostí 95%. Po době ošetření se tělesa zvážila s přesností na 1 g. Sada zkušebních těles se po době ošetření kapilárně nasytila vodou do ustálené hmotnosti. Po skončení kapilárního sycení se vzorky vložily do mrazící skříně na dobu 6 hodin při předepsané teplotě (viz tabulka 3). Po době zmrazování se vzorky byly vzorky vyjmuty ze skříně a uložily se na 18 hodin na plstěnou podložku ponořenou ve vodě při laboratorní teplotě, tím probíhalo rozmrazování. Poté začal další zmrazovací cyklus. Po skončení posledního cyklu se vzorky po rozmrazení uložily na 5 hodin do vody, aby došlo k nasycení a následně se zkoušela se pevnost v prostém tlaku při rychlosti posunu lisu 1,27mm/1min. Obr. 1 a 2 Zmrazování a rozmrazování vzorků Obr. 3 Zkouška v prostém tlaku po působení mrazu

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 29 Výsledky měření Naměřené hodnoty pak byly vyhodnoceny a zařazeny dle tabulky 3 do patřičných tříd pro stabilizované podkladní vrstvy. Tabulka 2: Pevnosti tříd stabilizace Třída stabilizace Pevnost v prostém tlaku Odolnost proti vodě a [MPa] mrazu [MPa] S I 2,5 až 4,0 min. 3,5 S II 1,8 až 3,0 min. 2,1 S III 1,0 až 1,8 min. 1,2 V následujících grafech jsou zobrazeny dosažené výsledky na jednotlivých recyklátech. Jednotlivé sady tvoří 2 tělesa zhutněná na sílu 142kN, 1 těleso zhutněné na 88,5kN a 1 těleso zhutněné na 142kN referenční. Hutnící síla 142kN byla použita kvůli navázaní na předchozí výsledky, kdy byl použit postup dle starší verze TP 162. Hutnící síla 142kN není na stavbě reálná, jak bylo prokázáno v dříve realizovaných zkouškách. Pevnost (MPa) Odolnost proti mrazu a vodě - Recyklát St.Hamry 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 VH + AE 142 VH + AE 88,5 VH + AE ref C + AE 142 C + AE 88,5 C + AE ref Pevnost v prostém tlaku 1,40 1,07 2,22 1,64 1,29 2,41 0,98 0,62 1,36 Síla hutnění AE 142 kn AE 88,5 kn AE ref 142 Obr. 4 Graf zobrazující pevnosti jednotlivých těles. Dávkování AE 1,5%, VH 1,5% a C 1,0%. Referenční vzorek hutněn vždy silou 142 kn. Pevnost (MPa) 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 Odolnost proti mrazu a vodě - Recyklát Bučovice VH + AE 142 VH + AE 88,5 VH + C + AE ref AE 142 142 C + AE 88,5k C + AE ref Síla hutnění AE 142 kn AE 88,5 kn AE ref 142 Pevnost v prostém tlaku 2,07 1,58 2,62 1,97 1,62 3,03 1,08 0,75 2,07 Obr. 6 Graf zobrazující pevnosti jednotlivých těles. Dávkování AE 1,5%, VH 1,5% a C 1,0%. Referenční vzorek hutněn vždy silou 142 kn. Pevnost (MPa) 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 Odolnost proti mrazu a vodě - Recyklát Planá VH + AE 142 VH + AE 88,5 VH + AE ref C + AE 142 C + AE 88,5k C + AE ref Pevnost v prostém tlaku 1,51 0,90 1,86 1,64 1,27 2,30 0,48 0,51 2,40 Síla hutnění AE 142 kn AE 88,5 kn AE ref 142 Obr. 5 Graf zobrazující pevnosti jednotlivých těles. Dávkování AE 2,3%, VH 1,5% a C 1,0%. Referenční vzorek hutněn vždy silou 142 kn. Pevnosti vzorků se pohybují v mezích SII až SIII pro stabilizované zeminy, což znamená, že tyto směsi se mohou použít do podkladních vrstev vozovky. Vzorky s pojivem pouze AE zatížené cykly nevyhověly, a proto by tyto směsi dle ČSN 73 61 25 neměly být použity do podkladních vrstev. Objemové hmotnosti zhutněné i nezhutněné vycházely u zkoušených recyklátů dle očekávání různě, nicméně mezerovitosti u vzorků zhutněných na 88,5kN vždy vyšly cca o 0,6% - 1,0% vyšší než u vzorků zhutněných na 142kN. Recykláty se tedy chovají podobně a nepatrný rozdíl mezerovitostí se zdá být způsoben dosažením dostatečného (maximálního) nahutněním vzorku již při síle 88,5 kn.

30 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Pevnost (MPa) Odolnost proti mrazu a vodě - Srovnání recyklátů s AE 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 SH 1,5-142 kn SH 1,5-88,5 kn SH 1,5 - ref 142 P 2,3-142 kn P 2,3-88,5 kn Pevnost v prostém tlaku 0,98 0,62 1,36 0,48 0,51 2,40 1,08 0,75 2,07 2,00 1,00 0,00 Síla hutnění Síla hutnění P 2,3 - ref 142 B 1,5-142 kn B 1,5-88,5 kn B 1,5 - ref 142 Odolnost proti mrazu a vodě - Srovnání recyklátů s AE 4,00 + 1,0%C Pevnost 3,00 (MPa) SH 1,5-142 kn SH 1,5 - SH 1,5-88,5 kn ref 142 P 2,3-142 kn P 2,3-88,5 kn P 2,3 - ref 142 B 1,5-142 kn B 1,5-88,5 kn B 1,5 - ref 142 Řada1 1,64 1,29 2,41 1,64 1,27 2,30 1,97 1,62 3,03 Odolnost proti mrazu a vodě - Srovnání recyklátů s AE 3,00 + 1,5%VH 2,50 Pevnost 2,00 (MPa) 1,50 1,00 0,50 0,00 SH 1,5 - SH 1,5 - SH 1,5-142 kn 88,5 kn ref 142 P 2,3-142 kn P 2,3-88,5 kn Řada1 1,40 1,07 2,22 1,51 0,90 1,86 2,07 1,58 2,62 Síla hutnění P 2,3 - ref 142 B 1,5-142 kn B 1,5-88,5 kn B 1,5 - ref 142 Závěr Norma ČSN 73 61 25 se ukázala jako velmi vhodná pro stanovení odolnosti proti mrazu a vodě. Simulovala reálné zatížení mrazem vrstev z R-materiálu. Při této zkoušce rozhodovala síla hutnění vzorků. Pro každý recyklát a pro každé dávkování pojiv byly vyrobeny 3 druhy těles hutněné na 142kN, hutněné na 88,5kN a referenční hutněné na 142kN. Pro všechny recykláty platí, že směsi s dávkování pouze AE jsou nevyhovující. Tato tělesa se v průběhu zkoušky začala porušovat a rozpadat, což ovlivnilo výslednou pevnost. V porovnání směsí s AE vyšel nejlépe recyklát z Bučovic. U tohoto recyklátu byla pevnost na vzorku 142kN 1,08MPa, na vzorku 88,5kN pak 0,75MPa. Nejhorších pevností dosáhl nejjemnozrnější recyklát Planá, kde pevnosti zkoušených vzorků byly značně ovlivněny počínajícím rozpadem těles. Tyto pevnosti vyšly u vzorku 142kN 0,48MPa a u vzorku 88,5kN 0,51MPa. Pevnosti u směsí s dávkováním AE + hydraulické pojivo vyšly srovnatelné. Dle očekávání vyšších hodnot pevnosti v tlaku dosahovaly směsi s dávkování AE+C. V porovnání směsí s AE+C u všech recyklátů je na tom nejlépe opět recyklát Bučovice. U tohoto recyklátu vyšla pevnost směsi AE+C na vzorku 142kN 1,97MPa, na vzorku 88,5kN 1,62MPa. U recyklátu Planá se u směsí s hydraulickými pojivy zásadně zvýšila pevnost oproti směsi s AE. Z hlediska odolnosti proti mrazu a vodě se tedy jeví jako nejvýhodnější použít AE + hydraulické pojivo (nejlépe cement), ale účinnost těchto pojiv bude ovlivněna zrnitostí zapracovaného recyklátu. Literatura [1] Basic Asphalt Recycling Manual. Asphalt Recycling and Reclaiming Association, USA, 2001, p.16 [2] 16. Epps, Jon A. Cold-Recycled Bituminous Concrete Using Bituminous Materials. National Cooperative Highway Research Program, Synthesis of Highway Practice 160, July, 1990. [3] Loizos A., Papavasiliou V. Evaluation of Foamed Asphalt Cold In-Place Pavement Recycling Using Nondestructive Techniques. Journal of Transportation Engineering, Vol 132 (12), pp: 970-978, 2006. [4] Konečná, Barbora. Recyklace netuhých vozovek za studena: diplomová práce. Brno, 2008. s., s. příl. Vysoké učení technické v Brně. Fakulta stavební. Ústav pozemních komunikací.

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 31 ZHODNOTENIE POVRCHOVÝCH VLASTNOSTÍ NA ÚSEKOCH CESTNEJ SIETE EVALUATION OF SURFACE CHARACTERISTICS ON ROAD NETWORK SECTION Peter Gábor, Katarína Bačová, Kristína Piatriková Service ability of pavement is characterized by values of variable parameters, mainly surface roughness, evenness and bearing ability of pavement. To know the attributes of pavement surface it is necessary to determine their characteristics by diagnostics methods and measure devices. Hodnotenie povrchových vlastností na úsekoch cestnej siete Hodnotenie stavu drsnosti je spracované z pohľadu potrieb Systému hospodárenia s vozovkou ako 3-stupňové. Podkladom na stanovenie kriteriálnych úrovní sú platné STN na hodnotenie drsnosti. Keďže v STN, nie je zahrnuté hodnotenie merania zariadením SKIDDOMETER BV 11, ktoré je pre nás východiskové, bolo potrebné použiť metodiku SSC a následne štatisticky spracovať údaje na základe multikriteriálnej regresie a prepočtom na rýchlosť 80 km/h. Hodnotenie drsnosti povrchu vozovky na úseku cestnej komunikácie Predmetom tohto príspevku je hodnotenie a analýza drsnosti povrchu vozovky dlhodobo sledovaného úseku č.8 (obr. 1), ktorý sa nachádza v okrese Nitra, medzi obcami Báb Kynek. Tento úsek sa sleduje od roku 1998 a to z hľadiska viacerých povrchových vlastností cestnej komunikácie. V roku 2004 sa na tomto úseku realizovala oprava krytu vozovky vrstvou AC a preto boli zvolené porovnávacie roky pred úpravou (r. 2001 a 2003) a po úprave (rok 2005). Obr. 1 Situačný náčrtok Ing.Peter Gábor, PhD.,STU v Bratislave, Katedra dopravných stavieb, peter.gabor@stuba.sk, Doc. Ing. Katarína Bačová, PhD., STU v Bratislave, Katedra dopravných stavieb, katarina.bacova@stuba.sk, Ing. Kristína Piatriková, STU v Bratislave, Katedra dopravných stavieb kristina.piatrikova@stuba.sk

32 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Popis sledovaného úseku cestnej komunikácie Dlhodobo sledovaný úsek č.8 : NITRA Popis úseku: Báb Kynek Číslo cesty: I/51 Uzlový úsek: 4512A01402 4521A03602 Staničenie: 8689-9689 m Dĺžka: 1000 m Stručný popis: Dlhodobo sledovaný úsek sa nachádza na ceste I/51 medzi odbočkami na obce Veľké Zálužie a Lehota. Začína 20 m za mostom 51-114A smerom na Nitru. Konštrukcia vozovky: Vozovka je zhotovená ako asfaltová polotuhá, jej hrúbka je 600 mm a jednotlivé konštrukčné vrstvy (ešte podľa starého značenia) sú uvedené v tabuľke 1. Tab.1 Konštrukcia vozovky 8 I/51.1 Báb - Kynek AB AB 4 8 OŠP 12 (2004) (1981) š. vozovky = 10,3 m š. koruny = 25,5 m CS 20 ŠP 30 (v násypoch 20) C 22/100 Hodnotenie a klasifikácia drsnosti dlhodobosledovaného úseku č.8 pre jednotlivé roky Spracovaním nameraných hodnôt súčiniteľa pozdĺžneho trenia, sme získali priebeh koeficienta Mu (obr.2, 3,4) pre jednotlivé roky, z ktorého je zrejmé, že jeho hodnota sa pohybuje v intervale 0,39 0,78. Červenou čiarou v grafoch je vyznačená kritická hodnota koeficienta Mu s hodnotou 0,53. To znamená, že ak sa skutočná hodnota koeficienta Mu dostane pod túto hranicu, vozovka nevyhovuje z hľadiska drsnosti povrchu a je zvýšené riziko nehodovosti. Obr.2 Priebeh drsnosti po celej dĺžke sledovaného úseku pre r. 2001

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 33 Obr.3 Priebeh drsnosti po celej dĺžke sledovaného úseku pre r. 2003 Obr.4 Priebeh drsnosti po celej dĺžke sledovaného úseku pre r. 2005 Pri všetkých hodnotených rokoch je vozovka klasifikovaná ako vo vozovka vo vyhovujúcom stave, avšak približne v staničení 750 850 metrov úsek nevyhovuje. Je potrebné spraviť príslušné opatrenia a to znížiť jazdnú rýchlosť alebo povrch vozovky v nevyhovujúcich úsekoch dodatočne zdrsniť. Z regionálnej správy ciest sme zistili, že vozovka na celom tomto sledovanom úseku bola opravovaná pridaním vrstvy asfaltového betónu hrúbky 40 mm. Pokládka bola realizovaná v roku 2004. Z tohto dôvodu sme spravila porovnanie pre hodnotený úsek v rokoch 2001, 2003 a aj 2005. Obr.5 Porovnanie výslednej čiary drsnosti pri rýchlosti 60 km/h

34 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Obr.6 Porovnanie výslednej čiary drsnosti pri rýchlosti 80 km/h Na obr.5 a obr.6 je vykreslený priebeh drsnosti pre jednotlivé roky štatistickou metódou regresnej analýzi, pričom každá rýchlosť je vykreslená výslednou čiarou priebehu drsnosti. V roku 2005 by mala teda drsnosť vykazovať lepšie hodnoty, čo však ale vyhodnotené grafy nepotvrdzujú. Preto môžeme povedať, že použitá zmes na opravu sledovaného úseku nebola z hľadiska drsnosti povrchu vhodne navrhnutá. Záver Uplatnenie kvalitných zariadení pri diagnostikovaní stavu vozoviek významným spôsobom prispieva k podstatnému zvýšeniu celkovej úrovne hospodárenia s vozovkami a k zvýšeniu ekonomickej efektívnosti vynakladaných finančných prostriedkov na opravy vozoviek na Slovensku. Premenné parametre cestných komunikácií spolu s ostatnými údajmi cestnej databanky poskytujú informačnú kvalitnú základňu, ktorá je k dispozícii všetkým jej užívateľom pri riešení ich pracovných úloh. Zoznam použitej literatúry: [5] ČELKO J. a i.: Povrchové vlastnosti vozoviek. Prevádzková spôsobilosť vozoviek. EDIS ŽU, Žilina 2000. [6] GSCHWENDT I. a i.: Diagnostika pozemných komunikácií Časť I,II., STU, Bratislava, 2000. [7] Kolektiv autoru: Sborník příspěvkú ze semináře s medzinárodní účastí, Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební, 2007 [8] Technický predpis SSC TP 14/2006. Meranie a hodnotenie drsnosti vozoviek pomocou zariadení SKIDDOMETER BV 11 a PROFILOGRAPH GE. Slovenská správa ciest, Bratislava, 2006. [9] Technický predpis SSC TP 02/2006. Meranie a hodnotenie únosnosti asfaltových vozoviek pomocou zariadenia FWD KUAB. Slovenská správa ciest, Bratislava, 2006 [10] PIATRIKOVÁ K.: Hodnotenie povrchových vlastností na danom úseku cestnej siete, Diplomová práca, Bratislava, 2008

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 35 KVALITATÍVNE PARAMETRE STMELENÝCH ZMESÍ S R MATERIÁLOM QUALITATIVE PARAMETERS OF BOUND MIXTURES WITH R-MATERIAL Peter Gábor, Katarína Bačová, Silvia Štefunková Large traffic load changes the quality of pavement structure. This paper will analyze the options of use of materials of deteriorated pavement structures in new pavement layers, laboratory assessment of these materials in mixes used in subgrade layers. Úvod Pozemné komunikácie v štáte, ich hustota a stav podstatnou mierou ovplyvňujú efektívnosť národného hospodárstva. Podiel cestnej dopravy na preprave osôb a nákladov v Slovenskej republike zatiaľ stále rastie. Hospodárnosť cestnej dopravy závisí od technických parametrov ciest, diaľnic, miestnych komunikácii a od kvality dôležitého stavebného prvku vozovky. Vozovka predstavuje jednoduchú stavebnú konštrukciu, ktorej prevádzkové vlastnosti umožňujú a zabezpečujú rýchlu bezpečnú a hospodárnu jazdu motorových vozidiel. Okrem toho je potrebné pre užívateľa zabezpečiť aj pohodlnú cestu pretože je pracovným prostredím vodičov. Slovenskú republiku z hľadiska polohy môžeme nazvať krajinou tranzitnou. Aj keď EU zasiahla v súčasnosti hospodárska kríza na zaťažení vozoviek a ciest to veľmi nie viditeľné. Naše vozovky sú značne zaťažené nákladnou hlavne tranzitnou dopravou, ktorá sa najvyššou mierou podieľa na zhoršovaní prevádzkovej spôsobilosti a prevádzkovej výkonnosti vozoviek. Okrem toho pribudlo na cestnej siete pomerne veľké množstvo malých nákladných vozidiel zabezpečujúcich prepravu tovaru medzi regiónmi. Keď prevádzková výkonnosť a prevádzková spôsobilosť nespĺňajú požadované kritériá, je nutné pristúpiť k obnove vozovky. Obnova začína odstránením krytu u ktorej najčastejšie dochádza k poruchám. Spôsoby obnovy umožňujú použiť odstránený materiál vrstvy priamo na mieste (podľa závažnosti), alebo materiál tejto vrstvy odstrániť, odfrézovať a použiť po úprave. Používaním vozovky dochádza k zmene vlastností materiálov, ktoré sa v zmesiach nachádzajú. Znalosť kvality týchto materiálov umožňuje ich opätovné použitie v konštrukcii vozovky aj keď na inom mieste. Použitie je možné len odskúšaním ich vlastností a následným návrhom, kde a akým spôsobom sa opätovné použitie zrealizuje. Tohto materiálu je veľké množstvo a tak sa ho snažíme opätovne využiť(recyklovať). 1. Hospodárenie s vozovkami Na stavbu a rekonštrukciu vozoviek na pozemných komunikáciách sa používa rad stavebných materiálov, ktorých zdroje nie sú nevyčerpateľné. Veľký podiel materiálov pripadá na stavbu cestného telesa, menší podiel, ale kvalitnejších materiálov treba na stavbu vozoviek. Ing.Peter Gábor, PhD.,STU v Bratislave, Katedra dopravných stavieb, peter.gabor@stuba.sk, Doc. Ing. Katarína Bačová, PhD., STU v Bratislave, Katedra dopravných stavieb, katarina.bacova@stuba.sk,

36 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Problém nedostatku a vysokých cien materiálov sa v minulosti riešil využitím miestnych materiálov, vedľajších priemyselných produktov, ale aj tzv. odpadov pri rôznej výrobe a činnostiach. V období svetovej energetickej krízy, teda v nedostupnosti a cene asfaltov sa začali riešiť vedecko technické projekty. Ich cieľom, bolo zaviesť a rozšíriť opätovné použitie najmä asfaltových zmesí a zodpovedanie technických, ekonomických, a v súčasnosti najmä ekologických otázok. Nezanedbateľná je aj otázka úspor energie. Z technologického hľadiska sú to otázky konštrukčné, vlastností nových zmesí, ale aj otázky výkonných strojov. V súčasnom období už nejde o zdôvodnenie opätovného použitia materiálov, ale o ďalšie riešenie otázok spojených s využitím týchto materiálov z jestvujúcich konštrukcií vozoviek. Výskum vlastností materiálov a vývoj technológií v oblasti recyklovania postupoval veľmi rýchlo a v súčasnosti napríklad vybúranú asfaltovú zmes alebo cementom stmelený materiál nepovažujeme za odpad. Môžu nim byť niektoré miestne materiály. Objem výroby asfaltových zmesí s využitím vybúraných vrstiev vozoviek prevyšuje vo vyspelých krajinách 20 % objemu výroby nových zmesí. Na základe skúšok fyzikálnych vlastností môžeme povedať, že všetky materiály, resp. stavebné zmesi, ktoré boli použité na stavbu vrstiev vozovky sú recyklovateľné. 2. Opätovné použitie materiálov z konštrukcií vozoviek Pri opätovnom použití materiálu zo starých vozoviek a pri výrobe nových stavebných zmesí sa problém vlastností nových zmesí rieši dvoma spôsobmi: Nová stavebná zmes, na ktorej výrobu sa použije materiál zo starej vozovky, musí mať také vlastnosti, ktoré zodpovedajú platným technickým predpisom (normám a technicko-kvalitatívnym podmienkam). Požadované vlastnosti charakterizujú napr. pevnosť, stabilita, miera pretvorenia, odolnosť proti účinkom vody a mrazu, odolnosť proti vzniku trvalých deformácii a ďalšie. V tomto prípade sa môže nová zmes vyrobená s podielom starých zmesí použiť do rovnakej časti konštrukcie vozovky ako zmesi podľa technických predpisov. Nová zmes, respektíve materiál na ktorého výrobu sa použije materiál zo starej vozovky, má nové vlastnosti, ktorých hodnoty nie sú definované v aktuálnych technických predpisoch. Odlišujú sa v jednom alebo v niekoľkých parametroch, ako napr. pevnosť únava, stabilita teplotná citlivosť a pod. V tomto prípade je potreba vypracovať nové technické predpisy s parametrami, ktorých splnenie by dovolilo použiť zmesi z recyklovaných materiálov na stavbe nových vozoviek a pri obnove vozoviek. Aplikácia oboch prístupov a na ne nadväzných technologických postupov vytvára v stavebnej praxi relatívne veľký počet variantov a kombinácii vrstiev vozovky. Z hľadiska samotného technologického postupu, ktorý tiež ovplyvňuje návrh obnovy alebo rekonštrukcie vozovky, je možné rozdeliť vozovky s hrubými, tenkými a veľmi tenkými vrstvami asfaltových zmesí. 3. Návrh zmesí do podkladových vrstiev Návrh zmesí bol rozdelený do dvoch častí : o navrhnúť zmesi s rôznym obsahom R materiálu do podkladových vrstiev stmelených hydraulickým spojivom, s čiarou zrnitosti technologickej úpravy cementovej stabilizácie, o navrhnúť zmesi s rôznym obsahom R materiálu do podkladových vrstiev stmelených asfaltovým spojivom, s čiarou zrnitosti technologickej úpravy OKH a OKS. 3.1 Podkladové vrstvy stmelené cementom

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 37 Pre návrh a posúdenie vhodnosti vyfrézovaného asfaltového materiálu do cementovej stabilizácie boli navrhnuté varianty zmesi s označením A až F. Zmesi cementovej stabilizácie s príslušným označením, percentuálnym zastúpením kameniva a vyfrézovaného asfaltového materiálu sú nasledovné : Variant A1 : základný, t.j. zmes je navrhnutá zo 100 % kameniva, bez prídavného R - materiálu Variant B1 : zmes tvorí 85 % kamenivo a 15 % R - materiál, Variant C1: zmes tvorí 70 % kamenivo a 30 % R - materiál, Variant D1 : zmes tvorí 50 % kamenivo a 50 % R - materiál. Na optimalizáciu čiary zrnitosti k zmesiam s označením A1 až D1 bolo pridaných 10 % zeminy a 5 % cementu. Zmes obsahovala : kamenivo z lokality Pohranice a Trstín frakcií 0/4, 4/8, 8/16 a 16/32, vyfrézovaná asfaltová zmes bola z Trstína frakcie 0/63, súdržná zemina z Čiernych Klačian frakcie 0/2, ako spojivo bol použitý cement triedy II/B 32,5 podľa požiadaviek ENV 197-1. Pre uvedené zmesi boli stanovené objemové hmotnosti ρ d,max a w opt pomocou skúšky Prostor štandard, metóda B. U zmesí stmelených cementom nie je nárast objemovej hmotnosti plynulý. Optimálna vlhkosť stúpa so zvyšovaním obsahu vyfrézovaného materiálu Tab. 1 Porovnanie objemových hmotností a vlhkostí zmesí Návrhové hodnoty PS Parametre zhutnenia po skúškach zmes ρ d,max (g.cm -3 ) W opt. ρ d,max (g.cm -3 ) W opt. Miera zhutnenia A1 2,135 7,4 2,111 7,8 98,8 % B1 2,150 9,0 2,097 8,3 97,5 % C1 2,147 9,7 2,073 8,8 96,5 % D1 2,155 8,9 2,024 8,4 93,9 % Z porovnania výsledkov je zrejmé, že pri výrobe skúšobných telies boli dosiahnuté menšie, ako návrhové hodnoty objemových hmotností v rozptyle od 93,9 % do 98,8 %. Vyšším dávkovaním vyfrézovanej asfaltovej zmesi sa zmenšovala kvalita zhutnenia skúšobných telies, čo môže byť dôsledkom pružnejšieho správania sa zmesí pri vyššom obsahu vyfrézovanej asfaltovej zmesi. Pravdepodobne, by bolo nutné predĺžiť čas statického stláčania. 3.2 Overenie vlastností zmesí stmelených cementom Na určenie pevnostných a deformačných charakteristík navrhnutých zmesí cementovej stabilizácie a vyfrézovaného asfaltového materiálu sa všeobecne môžu použiť nasledovné skúšky : pevnosť v tlaku na skúšobných valčekoch, pevnosť v priečnom ťahu, stanovenie dynamického modulu pružnosti na skúšobných trámčekoch rezonančnou metódou, pevnosť v ťahu za ohybu, stanovenie statického modulu pružnosti z výsledkov lomovej skúšky, skúška odolnosti proti mrazu a vode. V rámci laboratórnych prác boli sledované vlastnosti navrhnutých zmesí nasledujúcimi skúškami : pevnosť v tlaku na skúšobných valčekoch (zmes A1, B1, C1 a D1), pevnosť v priečnom ťahu na skúšobných valčekoch (zmes A1, B1, C1 a D1), pevnosť v ťahu pri ohybe na skúšobných trámčekoch (zmes A1 až D1).

38 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Skúškami zmesí sa preukazuje, že daná zmes zodpovedá požiadavkám ktoré sú na ňu kladené, alebo sa nimi overuje kvalita a množstvo jednotlivých zložiek zmesi. Výsledky skúšok pevnosti v tlaku cementovej stabilizácie v závislosti od množstva vyfrézovaného asfaltového materiálu zmesí A1 až D1 sú v tabuľke 2. Tab. 2 Priemerné pevnosti v tlaku zmesí A1 až D1 Priemerná pevnosť (MPa) Zmes Nameraná R 7 Prepočítaná R 21 Prepočítaná R 28 A1 2,563 4,010 4,389 B1 2,717 4,250 4,652 C1 2,326 3,640 3,984 D1 2,356 3,686 4,034 Najvyššia pevnosť bola dosiahnutá pri zmesi B1 s 15% vyfrézovaného materiálu. Najnižšia pevnosť je při zmesi C1. Rozdiel medzi C1 a D1 je minimálny. Priemerná pevnosť R 7 je v rozmedzí od 2,326 do 2,717 MPa. Pevnosť R 21 je v rozmedzí hodnôt 3,640 do 4,250 MPa. Nárast pevností zmesí A1 až D1 v tlaku je zobrazený na obrázku 1 (fig.1). 5 Nárast pevností zmesí v tlaku 4,5 Pevnosť (MPa) 4 3,5 3 2,5 2 Nameraná R7 Prepočítaná R21 Prepočítaná R28 A1 B1 C1 D1 Záver Fig. 2 Nárast pevností zmesí A1 až D1 v tlaku Aj na základe stručného uvedenia výsledkov laboratórnych meraní je možné konštatovať. Prepočítané pevnosti R 21 a R 28 sú vyššie ako nameraná 7 dňová pevnosť. Všetky zmesi majú približne rovnaký sklon priebehu narastania pevnosti, ktorý je najväčší pri prechode medzi 7 a 21 dňami zrenia. Vplyv dávkovania vyfrézovanej asfaltovej zmesi v porovnaní so zmesou A1 je evidentný. Na základe pevnostných kritérií pre pevnosť v tlaku po 7 dňoch možno povedať, že zmesi A1 a B1, t.j. zmesi do 15 % vyfrézovaného asfaltového materiálu možno zaradiť do kvalitatívnej triedy I a zmesi C1 a D1 do triedy.ii. Čiže vlastnosti podkladových vrstiev cementom stmelených s použitím R materiálu dosahujú požadované kvalitatívne parametre. Len neplatí to všeobecne, ale je potrebná laboratórna kontrola o všetkých získaných materiáloch Príspevok vznikol ako súčasť ukončenej výskumnej úlohy VEGA 1/3314/06 Literatura: [1] Gschwendt, I.: Vozovky - materiály a technológie, JAGA GROUP, 2001 [2] Gábor P.: Vlastnosti zmesí s použitím recyklovaného materiálu do podkladových vrstiev vozovky, dizertačná práca, Bratislava 2008 [3] Gschwendt, I., Bačová, K., Grüner, K., Staňo, R.: Kvalita pozemných komunikácií I, STU, Bratislava, 2001.

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 39 SIMULACE ŘETĚZOVÝCH HAVÁRIÍ PILE UP ACCIDENT SIMULATION Petr Holcner The microscopic model of Optimal Acceleration type is utilized for motorway pile up research. The traffic flow of identical cars is examined for number of crashed cars and maximum deceleration in relation to the density of traffic flow. It appears that high speed and low density is more dangerous than low speed and high density. It affords opportunity for on line safety regulation of traffic flow by means of telematics variable traffic signs or information distribution to the car. Thus the risk of crash can be reduced in case of motorway accident. The danger resulting from sudden weather change (e.g. unexpected snow on road, limited visibility) can be also reduced. Úvod Počítačová simulace je účinným prostředkem ke zkoumání dějů v dopravním proudu především vývoje stavových charakteristik dopravního proudu (hustoty, rychlosti a intenzity). Jsou však velmi vhodné i pro zkoumání zcela konkrétních dopravních situací, jako jsou třeba dálniční hromadné havárie. Potřeba takového výzkumu je dána nejen rostoucí četností těchto událostí, ale i možnostmi nastupujících telematických aplikací, které by měly umožnit okamžité šíření informace o havárii nebo o nebezpečné dopravní situaci prostřednictvím proměnného dopravního značení nebo varováním přímo do vozidla. Vhodně uspořádaná simulace může poskytnout obraz o dějích v dopravním proudu a na tomto základě navrhnout vhodný způsob řízení. Dále pak můžeme simulace využít k posouzení účinnosti navržených postupů. Použitý model IDM Na našem pracovišti dlouhodobě rozvíjíme původní Helbingův model Intelligent Driver Model (IDM) implementovaný do účelových aplikací. Patří do kategorie mikrosimulačních modelů typu Optimal Acceleration Model [1,2]. Podstatou mikrosimulace je výpočet akcelerace každého simulovaného vozidla v každém kroku jako součtu akceleračního a deceleračního členu: a = a + a i iacc idec ( 1 ) Přitom akcelerační člen je závislý na okamžité rychlosti vozidla v i : a iacc = a i0 1 vi vi 0 δ ( 2 ) a decelerační člen je závislý na vzdálenosti od předchozího vozidla Ds i : Petr Holcner, Ústav pozemních komunikací, Fakulta stavební, Vysoké učení technické v Brně, holcner.p@ fce.vutbr.cz

40 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic a idec Δsiopt 0 = ai Δsi 2 ( 3 ) Veličiny indexované nulou jsou konstantní parametry modelovaného vozidla. Ds iopt je okamžitá optimální vzdálenost mezi vozidly počítaná v závislosti na absolutní rychlosti vozidla a na relativní rychlosti vzhledem k předchozímu vozidlu: Δs iopt = s i0 + v T + i i v Δv i i 2 ai0bi 0 ( 4 ) Výpočet je poměrně jednoduchý, přitom má model dobré vlastnosti, chová se věrohodně a reflektuje děje empiricky zjištěné v dopravním proudu. Aplikace pro zkoumání řetězové havárie Popisovaná simulace probíhá na dráze o délce 4000 m v jednom jízdním pruhu. Základní použité parametry jsou definovány v programu, je však umožněno snadné nastavení parametrů důležitých pro průběh řetězové havárie: intenzita dopravního proudu se nastavuje inverzně časovým intervalem mezi vozidly vkládanými do systému Starting interval decelerační schopnosti vozidla jsou definovány tzv. komfortní decelerací DecComf = b i0, vozidlo však může v krizové situaci tuto hodnotu překročit podmínky pokusu pak definuje především součinitel mezní decelerace CritDecCoef po vynásobení komfortní decelerací nastavuje maximální dosažitelný koeficient tření, volíme podle simulované situace (sucho, déšť, sníh, náledí, ) Při běhu programu se vozidla vkládají do systému na levé straně s nastavenou rychlostí a intenzitou a udržují se na zkoumané úrovni hustoty. Při ověřených ustálených podmínkách simulujeme havárie (tlačítkem Crash) tak, že první vozidlo vpravo náhle zastaví a stane se překážkou pro následující vozidla. Ta se nadále řídí standardním algoritmem a pro každé vozidlo mohou nastat tři možnosti: vozidlo úspěšně zastaví a maximální decelerace nedosáhne maximální hodnoty vozidlo zastaví a přitom dosáhne maximální decelerace odpovídající koeficientu tření to odpovídá kritickému brzdění (buď ve smyku nebo při aktivaci ABS ve vozidle) vozidlo nedobrzdí a narazí do předcházejícího vozidla Obr. 1 Ukázka simulace řetězové havárie vozidla (představovaná kroužky) přijíždějí zleva, vpravo jsou barevně odlišená havarovaná vozidla. Výsledky simulací Potřebné výpisy sledovaných hodnot jsou inicializovány společně s havárií stiskem tlačítka Crash. Při každém pokusu se zaznamená nastavení vstupních hodnot. Zapíše se lokální hustota, intenzita a rychlost dopravního proudu v době havárie v polovině délky (2000 m) a začne se počítat

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 41 čas od havárie. Pro každé vozidlo se permanentně vyhodnocuje decelerace a uchovává se její maximální hodnota. Po zastavení vozidla nebo po jeho nárazu se vypisuje, zda vozidlo havarovalo či zastavilo bez kolize, a jeho pořadí. Dále se vypisuje pro každé vozidlo maximální spočítaná decelerace při celém manévru. Hodnoty menší než komfortní decelerace indikují zcela bezproblémové brzdění. Hodnoty do maximální decelerace odpovídající koeficientu tření lze považovat za ještě bezpečné. Jejich překročení znamená kritické brzdění (smyk nebo aktivace ABS), nemusí však dojít ke kolizi (např. první vozidlo v obr. 2). 8 7 6 5 4 3 2 1 0 maximální spočítaná decelerace limitní decelerace 0 5 10 15 20 25 zastavené vozidlo - pořadí Obr. 2 Graf ukazuje pro jednotlivá zastavená vozidla maximální spočítanou deceleraci během manévru. Výsledky pokusu při hustotě 18,1 [voz/km] a limitní deceleraci 4 [m/s 2 ] ukazují, že limit překročilo pouze první vozidlo, od 20. vozidla je maximální decelerace ustálená na hodnotě 1,7 tu pak v dalším považujeme za typickou pro zkoumanou hustotu. Významná je závislost zjištěných decelerací na hustotě dopravního proudu. Protože je decelerace závislá na pořadí vozidla, zvolili jsme tato shrnující kritéria pro vyhodnocení: počet havarovaných vozidel a počet vozidel, která překročila adhezní limit. V následujících obrázcích 3 a 4 jsou výsledky pro dvě různé situace. Vlevo pro komfortní deceleraci 2,0 m/s 2 a součinitel mezní decelerace 2,0 odpovídá kluzké vlhké vozovce s koeficientem tření 0,4. Vpravo jsou výsledky pro komfortní deceleraci 1,5 m/s 2 a součinitel mezní decelerace 1,0 odpovídá zasněžené vozovce s koeficientem tření 0,15. Ostatní použité parametry byly stejné, to znamená, že rychlost vozidel byla v obou případech podobná (to lze interpretovat jako nepřizpůsobení rychlosti podmínkám pro případ zasněžené vozovky). Je patrné, že změna limitního koeficientu tření vede k řádovému nárůstu počtu havárií, při hustotách menších než 15 dokonce havarovala všechna přijíždějící vozidla. rychlost [km/h] 30 25 20 15 10 5 rychlost intenzita počet havarovaných nad adh. lim. vč. havar. 3 2 1 počet vozidel rychlost [km/h] 30 25 20 15 10 5 rychlost intenzita počet havarovaných nad adh. lim. vč. havar. 50 40 30 20 10 počet vozidel 0 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 hustota [voz/km] 0 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 hustota [voz/km] Obr. 3 Počty havárií a kritických brzdění v závislosti na hustotě pro koeficient tření 0,4. Obr. 4 Počty havárií a kritických brzdění v závislosti na hustotě pro koeficient tření 0,15.

42 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Dalším názorným zobrazením je závislost typické decelerace na hustotě v obrázcích 5 a 6. Vnější podmínky simulace (koeficienty tření a odpovídající decelerace) jsou shodné s výše uvedenými, v obrázcích jsou zobrazeny stejné pokusy). Pokud jsou vozidla schopna dobrzdit, maximální decelerace, kterou k tomu použijí, konverguje pro vozidla s vyšším pořadím viz obr. 2. Tato decelerace rovněž vykazuje zajímavou závislost na hustotě dopravního proudu. typická decelerace typická decelerace 5 4 3 2 1 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 0 0 10 20 30 40 50 hustota 0 10 20 30 40 50 hustota Obr. 5 Typická decelerace v závislosti na hustotě pro koeficient tření 0,4. Obr. 6 Typická decelerace v závislosti na hustotě pro koeficient tření 0,15. V širokém rozmezí hodnot kolem hustoty 10 vozidla nedobrzdí typickou deceleraci nelze určit. Z obrázků je opět patrné, že kritické jsou spíše nízké hustoty, pro které jsou charakteristické vysoké rychlosti dopravního proudu. Pro výsledek je rozhodující koeficient tření, na simulované zasněžené vozovce decelerace rostou pro vysoké rychlosti (nízké hustoty). Závěry Sledované parametry počet havárií nebo dosahované maximální decelerace ukazují, že vyšší rychlosti a nižší hustoty jsou z hlediska zastavení při řetězové havárii nebezpečnější, než opačná kombinace. Přitom zásadním parametrem charakterizujícím nebezpečnou situaci je nízký koeficient tření. Z fundamentálního diagramu hustota intenzita plyne, že tutéž intenzitu lze převést při nižších rychlostech, což znamená za běžných podmínek nežádoucí nižší komfort. Za kritických podmínek (zasněžený úsek dálnice) to však znamená vyšší bezpečnost, vozidla mají větší pravděpodobnost úspěšného zastavení před překážkou (havarované vozidlo jako zárodek řetězové havárie). Příkaz ke změně rychlosti je přitom standardním signálem použitelným v telematických systémech pro šíření informací přímo do vozidla nebo pro proměnné dopravní značení. Použitá simulace záměrně pracuje s identickými vozidly v zájmu zevšeobecnění výsledků. Ve skutečnosti jsou počty havárií a dosahované decelerace určeny náhodně velikými mezerami mezi vozidly a náhodnými parametry jednotlivých vozidel. Literatura [1] Helbing, D.: Fundamentals of Traffic Flow, Phys. Rev. E55, 3735-3738, 1997 [2] Apeltauer, T., Kyselý, M., Holcner, P., Macur, J., Simulace dopravního proudu, Silniční obzor, 2005

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 43 POSOUZENÍ ANTIVIBRAČNÍCH ROHOŽÍ NA ŽELEZNIČNÍM MOSTĚ ZASAŽENÉM POŽÁREM ASSESSMENT OF ANTIVIBRATION MATS EMBEDDED INTO RAILWAY BRIDGE HIT BY FIRE Leoš Horníček, Martin Lidmila In August 2001 the trial railway track section with application of antivibration mats was established in the Czech Republic. The trial section in overall length of 62 m was situated to the bridge over Bělehradská street (km 1.707), that is part of railway line Prague Main Station Prague Smíchov. There were used antivibration mats produced from vulcanized india-rubber. In March 2008 this bridge was hit by fire caused by truck wedged under the bridge. For this reason, general inspection of whole bridge involving antivibration mats was carried out in August 2008. Specimens of mats were used for laboratory investigation. Úvod V září 2001 byl uveden do provozu nový železniční most překračující Bělehradskou ulici v Praze na pomezí Vinohrad a Nuslí. Most je situován do km 1,707 dvoukolejné elektrifikované železniční tratě Praha hl. nádraží Praha Smíchov a sestává ze dvou samostatných mostních objektů s hlavními nosníky o rozpětí 27,68 m. Tyto architektonicky velmi zdařilé mostní objekty se svařovanou nosnou konstrukcí, dolní plechovou ortotropní mostovkou a průběžným kolejovým ložem nahradily z hlediska zatížitelnosti již nevyhovující mosty nýtované, s více jak stoletou historií. Kolej na mostě vede ve směru staničení v pravostranném oblouku o poloměru 250,000 m, resp. 285,350 m, s převýšením 90 mm. Konstrukce nového mostu byla navržena tak, aby bylo omezeno šíření hluku a vibrací od železničního provozu do okolní zástavby. Na mostovku opatřenou celoplošnou membránovou stříkanou hydroizolací o tloušťce 2 1,5 mm byly uloženy tlumící, antivibrační rohože S22-02 od firmy Phoenix, a kolejové lože. Železniční svršek sestává z užitých kolejnic S 49 a pružného upevnění na betonových pražcích SB 8. Kolej je bezstyková. Pod mostem vede dvoukolejná tramvajová trať a obousměrná silniční komunikace. Díky rekonstrukci došlo ke zvýšení podjezdné výšky pod mostem o 150 mm, rozšíření prostoru pod mostem a tím pádem i ke zvýšení přehlednosti dopravní situace v oblasti mostu [1]. Provozní ověřování antivibračních rohoží K prvnímu použití antivibračních rohoží na železničních tratích v České republice došlo v květnu 2000 u železniční zastávky Horní Počaply na trati Praha Ústí nad Labem. Již při této první aplikaci byl zvolen režim 5letého provozní ověřování použitého výrobku v tzv. zkušebním úseku za účelem zjištění materiálových změn antivibračních rohoží v čase a ověření účinnosti zvoleného opatření ve smyslu snížení šíření negativních účinků od železniční dopravy do okolí tratě. Ing. Leoš Horníček, Ph.D., Ing. Martin Lidmila, Ph.D., České vysoké učení technické v Praze, Fakulta stavební, Katedra železničních staveb, tel: 224 354 754, e-mail: hornicek@fsv.cvut.cz, lidmila@fsv.cvut.cz

44 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Na mostě přes ulici Bělehradskou v Praze byl založen třetí zkušební úsek s antivibračními rohožemi v ČR, v délce 29 m (kolej č. 1), resp. 33 m (kolej č. 2). Je poměrně specifický, protože z dosud založených 5 zkušebních úseků se jedná o jediný, který je situován na mostě, a kde jsou použity antivibrační rohože z vulkanizovaného kaučuku. Ve všech ostatních zkušebních úsecích jsou ověřovány antivibrační rohože vyrobené z pryžového granulátu z drcených odpadních automobilových pneumatik [2]. Na mostě přes ulici Bělehradskou byly použity antivibrační rohože typu S22-02 od firmy Phoenix A.G. Jedná se o rohože vysoké 22 mm, s rýhovaným povrchem v podélném směru a podélnými komůrkami ve tvaru kosočtverce. Na mostovku byly ukládány ve formě pásů o délce 12,5 m a šířce 0,65 m. Rohože byly vybaveny podélnými zámky pro vzájemné spojení, v příčném směru byly jednotlivé spoje odskočeny o cca 0,5 m a přelepeny izolační páskou. Rohože nebyly uloženy jen na vodorovný povrch mostovky, ale též na šikmé plochy ocelového žlabu, na jehož podklad byly rohože nalepeny speciálním lepidlem. Vzájemné překrytí vodorovných a šikmých ploch bylo provedeno pomocí L profilů. Příčný řez konstrukce je uveden na obr. 1. Obr. 1 Příčný řez konstrukce s vloženou antivibrační rohoží Po dokončení stavby a zahájení železničního provozu bylo provedeno ověřovací měření hlukové zátěže v okolí mostu a bylo zjištěno, že hluková hladina je ve srovnání s předchozím stavem až překvapivě nízká, a to i při podstatně zvýšené provozní rychlosti vlaků [1]. Kontrola materiálových vlastností rohoží však vzhledem k jejich specifickému uložení po dobu 5letého provozního ověřování prováděna nebyla. To umožnila až nehoda, která se stala pod mostem v březnu 2008. Požár pod mostem V úterý 4. března 2008 po sedmé hodině ráno vjel pod železniční most v Bělehradské ulici řidič s kamionem, jehož nadměrná výška zapříčinila stržení tramvajové troleje a následně vzniklý požár jeho návěsu zasáhl spodní stavbu mostu (obr. 2). Přestože bezprostředně po likvidaci požáru nebylo zjištěno žádné závažné statické narušení mostu, byla na srpen 2008, tedy na dobu rekonstrukce tunelu přilehlého k mostu při vyloučené železniční dopravě, naplánována generální prohlídka celého mostního objektu spojená s odkrytím železničního svršku i spodku. V první fázi byly na obou mostních objektech provedeny celkem 4 kopané sondy, v nichž byla odstraněna vrstva štěrku, naříznuta antivibrační rohož a zjišťován stav hydroizolace pod ní. Vzhledem k tomu, že povrch hydroizolace v několika sondách zavdal důvod k pochybnostem, zda nedošlo požárem k jejímu poškození, bylo rozhodnuto provést její kompletní prohlídku, což znamenalo snesení kolejového roštu, kolejového lože a odkrytí antivibračních rohoží.

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 45 a) b) Obr. 2 Pohled na most a) při požáru (foto Milan Pacík HZS Praha), b) při prohlídce Posouzení vlivu provozu a požáru na vlastnosti antivibračních rohoží Cílem terénních a laboratorních zkoušek bylo posoudit rozsah změn základních parametrů antivibračních rohoží po požáru kamionu a 7 letech provozu. Terénní práce byly provedeny po odstranění štěrku kolejového lože, tj. 15. srpna 2008 v koleji č. 2 (vnitřní) a 25. srpna 2008 v koleji č. 1. Náplní terénních prací v koleji č. 2 bylo vizuální popsání povrchu antivibračních rohoží s důrazem na možné deformace způsobené požárem nebo provozem, provedení zatěžovacích zkoušek a odebrání zkušebního vzorku rohože pro laboratorní měření. Nejprve byl vizuálně posouzen povrch antivibračních rohoží. Bylo zjištěno, že v některých místech nebyly rohože správně zaklesnuty do podélných zámků. Dle odborného posouzení k tomu došlo pravděpodobně již při pokládce rohoží, a sice pojezdem stavebních strojů při zřizování kolejového lože. Dále bylo nalezeno několik trhlin, které byly způsobeny mechanizací při odtěžování kolejového lože. Žádná místa poškozená ohněm nebo provozem nalezena nebyla. V některých místech byly patrné pouze otlaky jednotlivých štěrkových zrn. Tam, kde došlo k průniku srážkové vody do konstrukce antivibrační rohože, byly podélné komůrky částečně nebo úplně vyplněny jílem. Následně byly provedeny rázové zatěžovací zkoušky lehkou dynamickou deskou, a to rovnoměrně po celém povrchu mostovky v rastru 2,0 6,0 m (celkem 12 zkoušek). Naměřené hodnoty únosnosti jsou uvedeny v tab. 1. Na závěr byl odebrán zkušební vzorek antivibrační rohože o rozměrech 500 650 mm. Tab.1 Výsledky rázových zatěžovacích zkoušek na povrchu antivibračních rohoží v koleji č. 2 Zkouška číslo Poloha vzhledem k ose koleje Rázový modul deformace v MPa 1 pravý kolejnicový pás 5,3 2 osa 5,0 3 levý kolejnicový pás 6,6 4 pravý kolejnicový pás 6,6 5 osa 4,3 6 levý kolejnicový pás 5,4 7 pravý kolejnicový pás 7,9 8 osa 4,2 9 levý kolejnicový pás 6,4 10 pravý kolejnicový pás 7,7 11 osa 4,8 12 levý kolejnicový pás 7,3 Průměrný rázový modul deformace v MPa pravý kolejnicový pás 6,9 MPa levý kolejnicový pás 6,4 MPa osa koleje 4,6 MPa V koleji č. 1 bylo postupováno shodně s tím rozdílem, že vzhledem k časovým posunům nebylo možné provedení rázových zatěžovacích zkoušek. Na obou odebraných vzorcích antivibračních rohoží byly provedeny tyto laboratorní zkoušky:

46 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic stanovení vlhkosti, měření rázového modulu přetvárnosti, měření statické plošné tuhosti při přirozené vlhkosti, měření statické plošné tuhosti po vysušení, stanovení statického modulu přetvárnosti - při přirozené vlhkosti, stanovení statického modulu přetvárnosti po vysušení. Laboratorní zkoušky byly provedeny dle Obecných technických podmínek Antivibrační rohože v tělese železničního spodku [3]. Příklady dosažených výsledků laboratorních zkoušek vzorku z koleje č. 1 jsou uvedeny v tab. 2. Tab. 2 Výsledky laboratorních zkoušek vzorku antivibrační rohože z koleje č. 1 Charakteristika antivibrační rohože Naměřená hodnota Vlhkost w při vyjmutí z koleje 2,52 % Statická plošná tuhost C (A)stat. při vyjmutí z koleje 0,022 N.mm -3 Statická plošná tuhost C (A)stat. suchá 0,024 N.mm -3 (hodnota výrobce 0,03 N.mm - Statický modul přetvárnosti E stat při vyjmutí z koleje Statický modul přetvárnosti E stat suchá Rázový modul deformace M vd při vyjmutí z koleje Rázový modul deformace M vd suchá Závěr 3 ) 6,4 MPa 6,6 MPa 4,0 MPa 4,2 MPa V rámci podrobné prohlídky železničního mostu přes ulici Bělehradskou v Praze, zasaženého v březnu 2008 požárem návěsu kamionu, bylo prokázáno, že antivibrační rohože nebyly požárem poškozeny. Porovnáním statické plošné tuhosti udávané výrobcem a po 7 letech provozu bylo prokázáno, že antivibrační rohože S22-02 mají dlouhodobě konstatní pružnostní vlastnosti. Na základě dosažených výsledků lze antivibrační rohože S22-02 doporučit pro dlouhodobé aplikace v oblasti tlumení vibrací ze železničního provozu. Poděkování Tento výsledek byl získán za finančního přispění MŠMT ČR, projekt 1M0579, v rámci činnosti výzkumného centra CIDEAS. Literatura [1] MAREK, L., Rekonstrukce mostu v km 1,707 Praha Bělehradská. In. Železniční mosty, správa a výstavba, Praha 2002 [2] HORNÍČEK, L. - BŘEŠŤOVSKÝ, P. - VOŘÍŠEK, P., Zhodnocení realizovaných zkušebních úseků s antivibračními rohožemi v síti SŽDC. In: Technické listy 2006. Praha: CIDEAS-Centrum integrovaného navrhování progresivních stavebních konstrukcí, Praha, 2007, s. 205-206. ISBN 978-80-01-03892-5 [3] Obecné technické podmínky: Antivibrační rohože v tělese železničního spodku. Praha: Správa železniční dopravní cesty, s.o., 2008

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 47 TEST TRACK SECTION WITH UNDER SLEEPER PADS IN THE CZECH REPUBLIC Miroslava Hruzíková, Otto Plášek, Jaroslav Smutný, Richard Svoboda, Vlastislav Salajka Under sleeper pads are new elements in track structures in the Czech Republic. They are suitable elements for a decrease of ballast bed stresses according to european railway authorities. There were built up two test track sections with under sleeper pads in the Czech Republic in 2008. One test section is in a narrow curve, the other is in a turnout. The parameters of the test track sections and results from measurements are described in the article. Introduction Dynamic effects in a railway track structure are negatively influenced by the increase of train velocity. The dynamic effects cause vibrations of railway superstructure elements and structure borne noise which are transferred to a track subsoil and to a track vicinity. The dynamic effects influence a development of railway track defects and failures unfavorably. These faults usually cause changes in track geometry parameters. A ballast bed is the most stressed layer. Elastic elements are inserted in a permanent way and they decrease a railway track stiffness. Among other it is possible to use under sleeper pads on the underneath surface of sleeper. The advantages of the under sleeper pads are a decrease of railway superstructure elements and trackbed layers stresses, a decrease of a noise level and a vibration propagation and a deceleration of a rail corrugation development. The two test track sections have been designed after plenty of theoretical analyses and laboratory tests which have been carried out on Institute of Railway Structures and Constructions in years 2005 till 2007 (see e.g. [6]). Description of the test track sections The Havlíčkův Brod Okrouhlice test track section The test track section in the Havlíčkův Brod Okrouhlice railway line has been constructed for an evaluation of an influence of under sleeper pads on track geometry parameters and a rail corrugation development in 2008. The curve with the radius 288 m, the cant 139 mm and the speed 75 km.h -1 has been chosen in the track no. 1. The section is partly in a cutting, partly on an embankment. Soil of a subgrade has been improved in a part of the section. Two ballasted-deck bridges are in the section, one of them is a filled spandrel bridge. The baseplateless rail fastening W 14 (with the rails S 49 and the concrete sleepers B 91S) is installed. The elastic rail fastening E 14 is in the neighbouring track no. 2 and in the adjacent test sections. The vertical track stiffness with the fastening E 14 is similar as the vertical track stiffness with the fastening W 14 and under sleeper pads. Therefore transition zones haven t been constructed in this section. The type of under sleeper pads SLB 2210 (i.e. the static bedding modulus 0,25 N.mm -3 and the thickness10 mm) from the company Getzner have been installed in the test track section. Ing. Miroslava Hruzíková, VUT v Brně, Fakulta stavební, Ústav železničních konstrukcí a staveb, Veveří 331/95, 602 00 Brno, hruzikova.m@fce.vutbr.cz, doc. Ing. Jaroslav Smutný, Ph.D., VUT v Brně, Fakulta stavební, Ústav železničních konstrukcí a staveb, Veveří 331/95, 602 00 Brno, smutny-j@fce.vutbr.cz, doc. Ing. Vlastislav Salajka, CSc., VUT v Brně, Fakulta stavební, Ústav stavební mechaniky, Veveří 331/95, 602 00 Brno, salajka.v@fce.vutbr.cz

48 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic The Planá nad Lužnicí test track section The second test track section is with the turnout J60-1:12-500-I. The aim is to verify a stability of the long bearers with under sleeper pads. A longitudinal level of the track section is assessed. The test track section has been constructed in the Planá nad Lužnicí railway station in 2007. The assembly of the under sleeper pads for the turnout has been designed by a mathematical model [6]. Transition zones which allow a smooth transition of a vertical track stiffness between the track with under sleeper pads and the track without under sleeper pads have been designed. The total length track with under sleeper pads is 205 m. The neighboring turnout was chosen as a comparative conventional track section. Discrepancies between the assembly design of under sleeper pads and its execution have been found out after a laying of the turnout. These discrepancies have been repaired. Summary of tests and observed parameters Longitudinal levels of the tracks are monitored through a precise levelling. Vertical deflections of the track skeletons are measured through displacement sensors. The vertical deflections of rails and sleepers are measured and their relative displacements are calculated. Vibrations of railway superstructure elements and a transfer to a track vicinity are measured according to A measurement methodology and a measurement evaluation of vibrations from railway traffic. Measurements of the longitudinal levels, the vertical deflections both of rails and sleepers and the vibrations have been carried out in the Havlíčkův Brod Okrouhlice test track section in 2008. The measurements of the longitudinal levels have been were on the 4th of April before the test track section repair, on the 11th of April after the repair (only the part with under sleeper pads), on the 17th of October before third tamping and on the 14th of November after the third tamping in the Planá nad Lužnicí test section. Furthermore the vertical deflections both of rails and sleepers and the vibrations have been measured. The Havlíčkův Brod Okrouhlice test track section was devalued after a year of its observation. A tamping of this section was carried out without a previous notice. The measurement description The displacement sensors were installed on both sides of each rail foot and at four points of a sleeper (on the sleeper ends and in its thirds) in the observed profile. Acceleration transducers was placed on a track skeleton (rails and sleeper) and on measuring pickets which have been beaten in appropriate monitored places. The profile between a cut and an embankment has been chosen in the Havlíčkův Brod Okrouhlice test section. Two profiles in a common track have been chosen in the Planá nad Lužnicí test section. The evaluation Track settlements A settlements observing of the test tracks with under sleeper pads is the main target of the longitudinal levels of the tracks monitoring. The settlements of the tracks with under sleeper pads are compared with the settlements of the comparative track sections (the track section with the turnout no. 11 or the section with the rail fastening E 14). Rail levels have been monitored. The elevations are in a relative altitude system. Relative deviations from the optimized track position at the beginning observing have been calculated. The track level deviations move from +20 mm to -30 mm in the Havlíčkův Brod Okrouhlice test section. The greatest deviations are in the area of both superelevation ramps. The transition zones of both bridges haven t became evident along the longitudinal track levels. The track settlements are uniform till this time. The settlement is at the most 8 mm against the starting position (excepting one point with the deviation 12 mm).

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 49 The track level deviations are in average from +30 mm to -20 mm in the Planá nad Lužnicí test section. The greatest deviations are along the turnout with under sleeper pads. Both the switches and the section behind the crossing show negative deviations (the track is down), the crossing has positive deviations (the track is up). The tamping of the consequential track section has deteriorated this situation. These deviations were partly repaired during third tamping (Fig. 1). 30,0 Deviations from the rail levels course which has been determined by regression to the 05.04.2008 I. - 05. 04. 2008; II. - 11. 04. 2008; III. - 17. 10. 2008; IV. - 14. 11. 2008 20,0 Deviation [mm] 10,0 0,0-10,0-20,0-30,0 840 890 940 990 1040 1090 1140 1190 1240 1290 Stationing [m] + km 74 Right I Right II Right III Right IV The turnout no. 12 The turnout no. 12 The turnout no. 11 The turnout no. 11 Unsym. USP USP USP Fig. 1 The Planá nad Lužnicí test track section Vertical sleeper and rail deflections The evaluation result from the Havlíčkův Brod Okrouhlice track section shows that the bigger deflection under a running axle is under the high side rail. The bigger rail deflections were found in the track with the rail fastening E 14. The vertical sleeper deflections in the track no. 1 with under sleeper pads are just a little smaller then the vertical rail deflections. The vertical rail deflections in the fastening are maximum 0,2 mm. The vertical sleeper deflections in the track no. 2 with the rail fastening E 14 are much smaller then the vertical rail deflections. The vertical rail deflections in the fastening are greater (from 0,5 to 0,9 mm). The track with under sleeper pads shows higher rail deflections then the track without under sleeper pads in the Planá nad Lužnicí test section. The total vertical rail deflections in this test track section are higher then the vertical rail deflections in the Havlíčkův Brod Okrouhlice test track section but smaller then in the track with the rail fastening E 14. Vibration accelerations The evaluation has been divided in the evaluation of vibration accelerations in the time domain and in the frequency domain. The effective values of the vibration accelerations for a whole passage of a train set have been evaluated in the time domain. The effective values are energy signal equivalents. They give a conception of a disutility of the vibration accelerations which effect on the tracks. The third-octave spectrum has been used in the frequency domain. The spectra have been compiled separately for the single observed places and for the type of track vehicles. The effective values of the vibration accelerations at the rails are much higher for the track with the rail fastening E 14 (over most 12 db). The effective values of the vibration accelerations for the sleepers

50 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic with under sleeper pads are higher (from 2 to 5 db) then for the sleepers without under sleeper pads in the Havlíčkův Brod Okrouhlice track section with the fastening E 14 and the Planá nad Lužnicí track section. The decreasing of the effective values of the vibration accelerations in the other measurement points in the track vicinity is similar for all observed test track sections. The similar results have been obtained from the evaluation of the frequency spectrums. Conclusion These days we can t express conclusions related to an influence of under sleeper pads on track geometry parameters on the basis of the measurement results from 2008. This needs a long-term observing. The vertical rail displacements of the track with the fastening E 14 are bigger then in the other observed places. The vertical sleeper displacements are again smaller. The fastening E 14 conduces relatively higher values of the vibration accelerations at the rails. The vibration accelerations for the sleepers with under sleeper pads are slightly bigger then for the other observed track sections. This fact agrees with the original presumption that a vibration damping occurs through a sleeper mass oscillation. Well-founded conclusions about an influence of under sleeper pads need a continuing monitoring of the test track sections for two following years 2009 and 2010. The measurements of vertical displacements and vibrations in the turnouts haven t been carried out with regard to the late tamping of the turnout with under sleeper pads in the Planá nad Lužnicí railway station. These measurements will be necessary to complete. Acknowledgement The published outcomes have been achieved with the support of the DT Výhybkárna a strojírna, a.s. company, the ŽPSV a.s. company, Railway Infrastructure Administration, s.o. and with the support of the Ministry of Education, Youth and Sports of the Czech Republic, the research project No. MS12701918 and the project GACR 103/07/0183. Literature [1] ČVUT v Praze, Fakulta stavební, Katedra železničních staveb: Metodika použití recyklovaných a odpadních materiálů v konstrukčních vrstvách kolejových staveb. Metodika měření a vyhodnocení vibrací od železničního provozu šířící se zemí. Praha, 2007. [2] DALÍK, J.: Numerické metody. Brno: CERM, s.r.o., 1997. 145 str. ISBN 80-214-0646-1 [3] DMC Havlíčkův Brod s.r.o.: Rekonstrukce kolejí č. 1 a 2 v km 224,391 226,018 trati Havlíčkův Brod Okrouhlice. Projekt stavby, 2007. [4] Moravia Consult Olomouc a.s.: Modernizace trati Veselí n.l. Tábor. 1. část úsek Doubí u Tábora Tábor. Projekt stavby, 2005. [5] PLÁŠEK, O., ZVĚŘINA, P., SVOBODA, R., MOCKOVČIAK, M.: Železniční stavby. Železniční spodek a svršek. 1. vyd., Brno: CERM, 2004. 291 str. ISBN 80-214-2621-7 [6] PLÁŠEK, O.; HRUZÍKOVÁ, M., Použití podpražcových podložek jako ochrana kolejového lože v běžné koleji a ve výhybkách, článek v Akustika, ISSN 1801-9064, [7] SMUTNÝ, J., PAZDERA, L.: Železniční stavby. Měřicí technika a dynamika železničních staveb. Brno: CERM, s.r.o., 1998. 70 str. ISBN 80-214-0976-2

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 51 POSUDZOVANIE VPLYVOV NA ŽIVOTNÉ PROSTREDIE (EIA) LÍNIOVÝCH STAVIEB ENVIRONMENTAL IMPACT ASSESSMENT (EIA) OF TRANSPORT INFRASTRUCTURE Marta Kanderková If you offer the alternatives, your concept is not really good. Said Tomaš Baťa to his key architect Vladimír Karfík, proposing a project in two alternatives. In my letter I take a think about the creation of alternatives of road and railway segments. In the Slovak Republic the environmental impact assessment has been carried on since 1994 when the Act 127/1994 Coll. of the National Council of the Slovak Republic on environmental impact assessment came into force. Since 1st February 2006 it has been replaced by the Act 24/2006 Coll. on environmental impact assessment and on amendments to certain acts (hereinafter the Act). By this law at least two alternatives and zero alternative has to be assessed. In behalf of the law, in practice, the alternatives proposed could get reasonless, and some pseudo-alternatives can be created. I analyse also the documentation (Preliminary environmental study and Environmental Impact statement). Usually Preliminary environmental study and Environmental Impact statement both are very detailed. The analyses are much extended and less well-arranged; the facts mentioned concern the landscape in a large scale, inhabitants (demography, religions ) and sometimes the important facts mentioned at the beginning, are missing at the final evaluation and in conclusion. Proces EIA a pseudovarianty Kto ponúka varianty, dokazuje, že to nemá premyslené! Povedal raz Tomáš Baťa svojmu dvornému architektovi Vladimírovi Karfíkovi, keď mu priniesol projekt v dvoch variantoch. Prínosom posudzovania EIA je, že by malo prispieť k transparentnosti celého procesu. Je to aj vďaka tomu, že vypracovanie Zámeru a Správy o hodnotení si vyžaduje zhromaždenie množstva informácií o lokalite, jej obyvateľstve, širších vzťahov riešeného územia, preštudovanie a zohľadnenie všetkých dôležitých faktov a rokovanie s verejnosťou. Zákon č. 24/2006 (v Česku zákon č. 100/2001 Sb.) vyžaduje, aby sa posúdil dopad na životné prostredie pri nulovom variante a minimálne dvoch variantných riešeniach. Riešenie vo variantoch ponúka možnosť využiť rôzne kombinácie technického prevedenia, vedenia a smerovania trasy, načasovania postupu prác a podobne. Vyhodnocuje vplyv rôznych možností riešenia toho istého úseku. Zo spomenutého posudzovania nám ale hneď od začiatku plynú jasné obmedzenia ; nie je možné vyčerpať všetky možnosti, veď finančné prostriedky aj technické možnosti sú obmedzené, rovnako sme limitovaní časom. Marta Kanderková, Ing. arch., Žilinská univerzita, Stavebná fakulta, KPSaU, Komenského 52, 010 26 Žilina, marta.kanderkova@fstav.uniza.sk

52 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic V príspevku sa zamýšľam nad opodstatnenosťou vytvárania variantných riešení za každých okolností a nad detailnosťou prepracovania dokumentácie (Zámeru a Správy o hodnotení). Pri zákonom stanovenej požiadavke (posúdiť vplyv minimálne dvoch variantných riešení a nulového variantu), vzniká hrozba skĺznutia k formálnemu spĺňaniu zákona vytváraním pseudovariantov, kedy vzniká priestor pre zamlčanie alebo nezohľadnenie niektorých dôležitých skutočností. Strážnym psom v procese posudzovania je v mnohých prípadoch len verejnosť (v tom lepšom prípade dobre informovaná verejnosť) ; dotknuté obyvateľstvo veľmi kriticky hodnotí, najmä ak vystupuje kolektívne a činnosť sa ho priamo dotýka. Preto nemalú úsporu peňazí prinesie, ak je verejnosť zapojená do procesu posudzovania už od začiatku. Samozrejme, môže proces aj veľmi zdržať a skomplikovať, najmä ak sú dotknuté strany zaujaté, nedostatočne informované, jednotlivci ovplyvňovaní. Často je však dotknuté obyvateľstvo plánovanou činnosťou skutočne dotknuté. Buď priamo (záber súkromných pozemkov) alebo nepriamo (zvýšený hluk a prašnosť a podobne). Dokumentácia (Zámer, Správa o hodnotení) Osobitnou kapitolou je dokumentácia k procesu EIA; dokumenty (Zámer aj Správa o hodnotení) sa vyznačujú veľmi podrobným spracovaním, často krát na úkor prehľadnosti dokumentu. Tak ako pri tvorbe pseudovariantov môže dôjsť k predstaveniu riešenia, ktoré nie je logické a môže zastierať skutočnú podstatu veci, podobne aj pri generovaní obsahovo rozsiahlych textových častí (Zámerov a Správ o hodnotení) sa môže strácať kontinuita a dôležité skutočnosti sú prekrývané množstvom menej dôležitých informácii. Podľa ustanovení MŽP SR sú špecifikom environmentálnej dokumentácie syntetizujúce časti, orientované sú na súčasný stav ŽP a problematiku vplyvov. Prax ale potvrdzuje, že ťažiskom sa stávajú analyzujúce, nie syntetizujúce časti. Dôkazom je aj rozbor konkrétnej správy o hodnotení, kde najobsiahlejšiu časť tvorí kapitola : charakteristika súčasného stavu životného prostredia, ktorá ma vyslovene analyzujúci charakter a kapitola : hodnotenie predpokladaných vplyvov navrhovanej činnosti na životné prostredie vrátane zdravia a odhad ich významnosti, ktorá má po obsahovej stránke do veľkej miery analyzujúci charakter a nie hodnotiaci, ako sa v názve uvádza (viď obr. 1). Dokumentácia sa stáva objemným súhrnom informácii (o danej lokalite a okolí a variantných riešeniach zamýšľanej činnosti). Správa o hodnotení sa spravidla skladá z nasledovných okruhov (V rámčeku sú vyznačené ťažiskové okruhy.) : A. IDENTIFIKAČNÉ ÚDAJE - o navrhovateľovi a zúčastnených subjektoch, - údaje o zámere (činnosti), B. ÚDAJE O PRIAMYCH VPLYVOCH - požiadavky na vstupy, (1) - údaje o výstupoch, (2) C. KOMPLEXNÁ CHARAKTERISTIKA A HODNOTENIE VPLYVOV NA ŽIVOTNÉ PROSTREDIE VRÁTANE ZDRAVIA - vymedzenie hraníc dotknutého územia, (3) - charakteristika súčasného stavu životného prostredia (Popis súčasného stavu ŽP sa rieši pre sféry : horninové prostredie, ovzdušie, povrchové a podzemné vody pôdy, biota, krajina, urbánny komplex (najmä obyvateľstvo) a využitie zeme s dôrazom väčšou podrobnosťou na najdotknutejšie.), (4)

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 53 - hodnotenie predpokladaných vplyvov navrhovanej činnosti na životné prostredie vrátane zdravia a odhad ich významnosti, (5) - opatrenia navrhnuté na prevenciu, elimináciu, minimalizáciu a kompenzáciu vplyvov navrhovanej činnosti na životné prostredie a zdravie, (6) - porovnanie variantov navrhovanej činnosti a návrh optimálneho variantu, (7) - návrh monitoringu a poprojektovej analýzy, (8) - použité metódy v procese hodnotenia vplyvov a zdroje informácií, (9) - nedostatky, neurčitosti v poznatkoch pri spracovaní správy o hodnotení, (10) - prílohy k správe o hodnotení, (11) - všeobecne zrozumiteľné záverečné zhrnutie, (12) - zoznam riešiteľov a organizácii, ktoré sa na vypracovaní správy o hodnotení podieľali, - zoznam doplňujúcich analytických práv a štúdii použitých ako podklad a dostupných u navrhovateľa, - dátum a potvrdenie správnosti a úplnosti údajov podpisom oprávneného zástupcu spracovateľa správy o hodnotení a navrhovateľa. 70 60 50 40 30 20 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Záver Obr. 1, rozbor konkrétnej Správy o hodnotení potvrdzuje, že dokument je zameraný viac na analýzu, ako na hodnotenie, čo je v rozpore s ustanovením MŽP SR. Graf porovnáva aký je podiel jednotlivých častí v dokumente. Dokumentácia by sa mala zameriavať na to, čo jej ukladajú ustanovenia MŽP SR ; na syntézu a hodnotenie. V praxi by to znamenalo najmä sprehľadnenie a zjednodušenie dokumentácie, ich prijateľnosť aj pre laickú verejnosť (čomu verejnosť nerozumie, to odmieta), významné šetrenie peňazí a času. Literatúra [1] 24/2006 Z.z. zo 14. decembra 2005 o posudzovaní vplyvov na životné prostredie a o zmene a doplnení niektorých zákonov [2] BELČÁKOVÁ I., FINKA M. : Environmentálne hodnotenie územnoplánovacej dokumentácie, Životné prostredie, Vol. 33, No. 4, 1999 [3] SAŽP : Posudzovanie vplyvov na životné prostredie v Slovenskej republike, MŽP SR, SAŽP, 2008, ISBN : 978-80-88850-79-3

54 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic [4] Slovenská správa ciest : Diaľnica D1, Važec - Mengusovce, Správa o hodnotení, august 1996 [5] Zákon č. 100/2001 Sb. (ZÁKON ze dne 20. února 2001 o posuzování vlivů na životní prostředí a o změně některých souvisejících zákonů) [6] Železnice Slovenskej republiky, š.p. : Modernizácia trate Žilina Krásno nad Kysucou pre rýchlosť 120 km/h, Zámer, podľa zákona č. 127/1994 Z. z. o posudzovaní vplyvov na ŽP

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 55 DLOUHODOBÉ SLEDOVÁNÍ DEFORMAČNÍCH CHARAKTERISTIK ŽELEZNIČNÍCH TRATÍ LONG-TERM MONITORING OF DEFORMATION CHARACTERISTIC OF THE RAILWAY TRACKS Hana Krejčiříková The measurement specialized on stiffness classification of railway construction in operating track in the Czech republic was in process within researches plans organizing by the department of the railway structures during the years 2000 2009. Vertical track deformation under passing traffic density of the line in different construction conditions of track was monitored by various measurement methods. This article summarizes the results, witch are worked and classified by the category of railway tracks in sequence on novelization of regulation SŽDC S3 Superstructure. Teoretické předpoklady Vzhledem k rozdílům ve způsobu namáhání konstrukce koleje s Y-pražci a klasické konstrukce koleje je třeba posoudit chování této konstrukce pod projíždějící vlakovou soupravou a stanovit maximální přípustný pokles konstrukce pod zatížením a z něj vypočítat hodnotu spojité svislé tuhosti kolejové jízdní dráhy nebo součinitele ložnosti pro tuto konstrukci. Zatížení ve svislém směru přenášené do kolejového lože a na pláň železničního spodku lze porovnat pomocí výpočtu únosnosti svršku dle ČD S 3 Železniční svršek Část čtvrtá (2002, 2008). Informativní hodnoty spojité svislé tuhosti jsou v tab. 1. Platí : L 4 E I 4 E I x x = 4 = 4, bl C kz L - charakteristika kolejového roštu pod zatížením v m, E - modul pružnosti oceli (2,1.10 11 Pa) I x - moment setrvačnosti kolejnice v m 4, b L - šířka náhradního nosníku v m, C - součinitel ložnosti v Pa.m -1 k z - spojitá svislá tuhost kolejové jízdní dráhy v N.m -2, Tab. 1 Charakteristické hodnoty spojité svislé tuhosti kolejové jízdní dráhy Kvalita pražcového podloží velmi špatná špatná standardní tuhé podloží Spojitá svislá tuhost kolejové 5 10 25 40 jízdní dráhy k z [10 6 N.m -2 ] Doc. Ing. Hana Krejčiříková, CSc. ČVUT v Praze, Fakulta stavební, Thákurova 7, 166 29 Praha 6, krejcirikova@fsv.cvut.cz

56 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Q Q y = =, (1) 2 bl C L 2 kz L y - maximální průhyb kolejnice v m, Q - svislá kolová síla v N. Šířka náhradního nosníku b L je závislá na typu použitého pražce a rozdělení pražců v koleji. Šířka náhradního nosníku pro příčné pražce: 1 F b L =, (2) 2 a F - spolupůsobící plocha pražce v m 2, a - osová vzdálenost pražců v m (Obr.1). Šířka náhradního nosníku pro Y-pražce: b L 1 = 3 F a. (3) Obr.1 Spolupůsobící plochy a osové vzdálenosti pražců Hodnota součinitele spojité svislé tuhosti kolejové jízdní dráhy se vypočte při známé kolové síle, statických charakteristikách nosníku a známé hodnotě průhybu kolejnice z výrazu: k z Q Q 4 y E I y = 3. (4) x Měření v koleji Měření poklesů v koleji s ocelovými Y-.pražci se uskutečnilo na třech zkušebních úsecích v ČR Popelín, Liberec a Rozsochatec v letech 2006 až 2008. Každý z úseků má svá určitá specifika, která musela být zahrnuta do výpočtu, např. rozdělení pražců, tvar použité kolejnice, typ použitého Y-pražce (ložná plocha) a v neposlední řadě různé složení podloží a podkladních vrstev trati.

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 57 Měření maximálního poklesu Měření poklesu kolejnice bylo prováděno dvěma způsoby tak, aby mohla být porovnáním naměřených hodnot posouzena správnost zvolené metodiky. Pokles kolejnicového pásu byl měřen pomocí zařízení s digitálními posuvnými měřítky, které bylo vyvinuto ve spolupráci s ČD SDC České Budějovice. Současně byl pořizován záznam pohybu magnetického stojánku na patě kolejnice digitální kamerou, obraz byl přenesen do počítače a vyhodnocen. Obě metody byly porovnány s měřením provedeným firmou KŽV ve zkušebním úseku Popelín v roce 2005. Rozdíl naměřených hodnot poklesu byl do ± 0,1 mm, tato přesnost je vyhovující a lze tedy obě metodiky považovat za plně vypovídající a vzájemně zastupitelné. Toto zjištění bylo nutné zejména pro zimní měsíce, kdy je pláň železničního spodku promrzlá a není možné mechanické zařízení pro měření poklesu použít. Měření maximálních poklesů kolejnicových pásů digitálním posuvným měřidlem probíhá pomocí zařízení zafixovaného do pláně železničního spodku (Obr. 2), na kterém je upevněno digitální posuvné měřidlo setinné přesnosti, jehož druhá část se opírá o nástavec upevněný na kolejnici. Tímto je umožněno snímání maximálního průhybu pod projíždějícím zatížením. Ve druhém případě měření poklesů je snímán obraz pohybu kolejnicového pásu s měřícím stojánkem na patě kolejnice kamerou Canon DM-MV500i (Obr. 3) analogový signál je následně nahrán do PC a pomocí softwaru např. Presto Video Works 5.0 je možné odečíst maximální průhyb kolejnice. Obr. 2 Měření průhybu digitálním posuvným měřidlem Obr. 3 Měření průhybu digitální kamerou Pro vyloučení vlivu rychlosti a teploty na přesnost měření byly v některých případech tyto veličiny zaznamenávány a jejich vliv sledován. Rychlost projíždějících vozidel byla snímána ručním přístrojem Bushnell Speed Radar SPEEDSTER II, přesnost měření ± 2 km/h, měřitelná rychlost <16; 322> km/h, vzdálenost od objektu měření 27 až 457 m. Teplota kolejnicových pásů byla měřena digitálním bezkontaktním infračerveným teploměrem FLUKE 66/68, vždy v průběhu jednotlivých měření.

58 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Výsledky měření v koleji Na zkušebních úsecích i v úsecích s běžným provozem proběhlo několik stovek měření maximálních poklesů pod projíždějícím zatížením. Výsledky jsou závislé na typu konstrukce železničního svršku a spodku, na velikosti nápravové síly vozidla, stavu tratě a dalších faktorech. V tab. 2 je provedena celková rekapitulace vypočtených hodnot spojité svislé tuhosti kolejové jízdní dráhy ve zkušebních úsecích a jejich porovnání s tratí s klasickým železničním svrškem. Tab. 2 Výsledky měřených poklesů kolejnice pod zatížením Úsek Ø k z v MPa Typ želez. svršku Kategorie drah/traťová tř. zatížení Brno-Přerov 7 bet. pražce, T - špatný stav celostátní/c3 Popelín (1-3 roky) 15 Y pražce, UIC60 ostatní dráha celostátní/d4 Liberec levý k.p. 17 Y pražce, S49 regionální/c3 Rozsochatec 18 bet. pražce, S49 ostatní dráha celostátní/c3 Kojetín-Tovačov 19 bet. pražce, R65 regionální/c3 Liberec pravý k.p. 21 Y pražce, S49 regionální/c3 Břeclav-Hodoním 23 bet. pražce, R65 celostátní II. koridor/d4 Rozsochatec 25 dvojité ocelové pražce,s49 ostatní dráha celostátní/c3 Rozsochatec 32 Y pražce, S49 ostatní dráha celostátní/c3 Popelín - přejezd 56 Y pražce, UIC60 ostatní dráha celostátní/d4 Přerov-Ostrava 61 bet.pražce, UIC60 celostátní II. koridor/d4 Tab. 2 ukazuje, že velmi důležitým parametrem konstrukce je velikost průhybu kolejnicového pásu pod zatížením. Jeho hodnota je při srovnatelné velikosti zatížení a stavu údržby konstrukce tratě na různých typech železničního svršku obdobná a vypovídá o okamžitém stavu konstrukce koleje. Hodnoty uvedené v tab. 2 jsou zde srovnáním konstrukce s pražci Y a klasické konstrukce železničního svršku. Měření na klasické konstrukci železničního svršku proběhla v letech 2000 2002 v rámci řešení jiné problematiky. Velikost hodnoty spojité svislé tuhosti kolejové jízdní dráhy byla určena až na základě výše uvedeného výpočtu (4). Závěr Měření ukázala, že velmi důležitým ukazatelem chování konstrukce tratě je právě její deformace pod zatížením. Tato hodnota má vypovídající schopnost o stavu a typu konstrukce železničního spodku a svršku. Její hodnota by měla odpovídat předpokládaném zatížení v daném úseku. Součástí vyhodnocení dílčích měření jsou výsledky měření prováděných v rámci řešení úkolu č. 1F82A/050/910 Výzkum lehké konstrukce železničního svršku a spodku pro regionální tratě. Literatura [1] GAČR grantový projekt č. 103/00/0200, Nehomogenity železniční trati jako aspekt její kvality, ČVUT 2002 [2] Smlouvy o dílo č. 50043, Měření na zkušebním úseku s pryžci Y mezi stanicemi Počátky Popelín, 2006 a 2007 [3] HS č. 70028/VH 07016/971/1, Žst. Rozsochatec, 2007, 2008 [4] Smlouva o provozním ověřování ocelových pražců Y v bezstykové koleji o malém poloměru č.j. 25 011/07-OP

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 59 MULTI-DIMENSIONAL ANALYSIS USED FOR DECISION-MAKING ABOUT CRASH BARRIERS TYPE APPRECIATION Daniel Macek The right decision in the matter of the use of an appropriate type of safety device instanced by the crash barrier, requires concentration on the knowledge, judgement and evaluation of information available. This contribution deals with the evaluation of types of crash barrier from the viewpoint of their suitability for highway communications. The spectrum of evaluation moves from a security aspect, then on to economic considerations and eventually to ecological criteria. The aim is to set general priorities when using individual types of crash barrier. Introduction Viewpoints about the suitability of use of individual types of crash barriers are often different. The complex of problems therefore required a mapping out of the issues while also adding in viewpoints accessible from the media. In the circumstances of design preparation and subsequent implementation of orders for highways and expressways of the first class the purchasing agent the Road and Motorway Directorate of the CR mostly prefers the use of steel crash barriers, and only rarely cable crash barriers. The decision regarding choice of crash barrier type on any respective section however belongs to the designer. He is responsible for a project. A building contractor is only responsible for making a construction. The investor the Road and Motorway Directorate of the CR is among other roles obliged to check that quality is in harmony with regulations. It is obvious that with any choice of a particular crash barrier type on a respective section it is necessary to make an individual judgment. The right decision for use of a crash barrier type must be preceded by a decision process, the formulation of initial principles, setting down principles which will serve to determine the benefits for any crash barrier type so judged. An initial basis is the setting of assessment criteria along a wide spectrum of viewpoints and proceeding with their analysis. Different views will emerge- that of the building owner, that of the operator, that of the general public, that of the users. The latter the users will also differ in their individual viewpoints. Choice of factors for assessment These wide enumeration of viewpoints were portioned out into blocks and into any subsequent judgement there were included additional standpoints: living cycle costs, winter maintenance, width of a communication, universality of use, impact on living environment, recycling, aesthetic influence, security, material damage, psychological aspects, visibility, longevity, the challenges of assembly, vandalism, contractor s reinsurance, experience from abroad, restraint. The criteria had the aim of an objective viewpoint judged and evaluated by a number of respondents (during the course of the conducted inquiry) experts working within the framework of the Czech Technical University in Prague. The data thus gained were subsequently evaluated by a multi-dimensional analysis (MDA). Daniel Macek, Katedra ekonomiky a řízení, Fakulta stavební, ČVUT v Praze. E-mail: daniel.macek@fsv.cvut.cz

60 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Method MDA MDA carries out a choice of project solutions on the basis of a collection of criteria, which can be divided into hierarchic levels. Their creation is specific for each individual technical project. They are differentiated by significance (relative weight). The programme product MDA enables a finalisation of options. The evaluation itself is carried out on the basis of an evaluation enabling the introduction of technical or economic risks and developing trends. The resulting solution i.e. an evaluation of individual variants is also provided with a statement on the assumed spread (variability) and the assumed developing tendencies. The rather demanding information given is not included in a majority of the common decision methods. Decision criteria tree For the evaluation of the suitability of individual crash barrier types there were selected four basic spheres, which touch on this complex of problems. They concern an investor s viewpoint, ecological and aesthetic viewpoints, a user s viewpoint and the technological reinsurance of a chosen variant. The assigned evaluation weights are shown in Table1. Tab. 1 Evaluating criteria of the first degree Criterion Weight Investor s viewpoint 0,3 Ecological, aesthetic 0,1 User 0,3 Technological reinsurance 0,3 Tab. 2 Evaluating criteria of the second degree Criterion Partial weight Total weight Investor s viewpoint Costs LCC 0,700 0,210 Winter maintenance 0,050 0,015 Width of communication 0,150 0,045 Universality of use 0,100 0,030 Ecological, aesthetic Impact on the living environm. 0,450 0,045 Recycling of damaged material 0,350 0,035 Aesthetic influence 0,200 0,020 User Security of traffic participants 0,600 0,180 Material damage during crash 0,250 0,075 Psychological aspects 0,050 0,015 Technological reinsurance Longevity 0,200 0,060 Challenge of installation 0,100 0,030 Vandalism, metal collectors 0,050 0,015 Certification, trends abroad 0,150 0,045 Supplier s reinsurance 0,200 0,060 Absorption of impact power 0,300 0,090

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 61 In the second phase the individual criteria of the first degree were divided into more details and evaluated by significance or weight within the context of a given standpoint. The resulting division including the final evaluation of criteria significance on a second degree level of evaluation is shown in Table 2. Results evaluation The resulting evaluation of the tested variant possibilities brought the following results. As the most suitable solution, from the viewpoint of benefits and risks of crash barriers at motorway constructions, is the variant using steel crash barriers. The second and the third order places in a tight sequence were the variants using cable technologies and concrete crash barriers. From the result it is obvious that on the basis of an average evaluation in first order there was placed the variant non barriers, but for understandable reasons the spread of the total evaluation is very (unacceptably) high (e.g. zero costs, but also zero absorption of impact power) and therefore the use of a zero variant in a total evaluation of utility lapses to the last order place which does not guarantee requirements for the fulfilment of given aims. With other variant solutions there were not brought about fundamental shifts, there was only increased the distance of the evaluation of steel crash barriers from the following two possibilities. Tab. 3 Statistical evaluation of individual variants Variant Evaluation Risk Development average value x spread σ 2 coefficient of skewness γ 1 cable 6,030 2,402-0,106 steel 6,845 1,799-0,501 concrete 6,050 2,468-0,040 non barriers 6,902 5,590-0,732 Tab. 4 Resulting evaluation of individual variants Variant Total profit (U) Order place in evaluation cable 5,101 2 steel 6,276 1 concrete 5,075 3 non barriers 4,886 4 Total benefit for a variant was calculated according to the relation: 2 U = x σ 0.4 + y 0.3) ( 1 ) ( 1 U is a total benefit, x is an average value, σ 2 is a spread and γ 1 is a coefficient of skewness. The negative skewness of the evaluation indicates, that the majority of evaluations for all variants, was better than their average value. In the case of the evaluation of concrete crash barriers the coefficient of skewness approaches zero and attests to the symmetrical evaluation of this variant. The resulting evaluation does not state an absolute result, but states the present situation, which can be further developed. Technical solutions (individual types of crash barriers) can be found in any further improved development simply on the basis of the gained evaluations. The authors of the research study consider the gained evaluations as the greatest added value to the stating of priorities in the order of technical variants. In the next elaboration it could be possible to investigate the critical amount of necessary effort for removing narrow profiles in such a way as is shown in the evaluation.

62 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Conclusion The use of steel crash barriers is routine. In the Czech Republic they are used to almost 100%. A partly damaged steel crash barrier continues to discharge its function. Steel crash barriers point the direction more visibly. The condition of steel crash barriers may be monitored visually. Steel crash barriers are used among other things around bridge piers to avoid hard impact. Cable crash barriers were initiated for use by the Road and Motorway Directorate of the CR. Application was accompanied by the need for approval. Cable crash barriers have not been tested and used world-wide. The use of cable crash barriers was banned in Norway in 2006. A cable crash barrier with a fallen wire rope or also at a loosened tension does not perform its restraint function until the time of its repair and return to normal tension. It allows the passage of snow more. As an important standpoint there has also been considered the monopoly position of a cable crash barriers producer. In general it is necessary to re-evaluate the use of places for installing crash barriers and possibly place them elsewhere e.g. also next to toll gates. A mid-lane with an asphalt surface for a provisional override in an opposite direction will release more easily with a steel crash barrier than with a cable crash barrier, where a long section is put out of traffic. From the opinions of professional respondents (from a number of work centres Department of Road Structures, Department of Mechanics, Department of Steel and Timber Structures, Department of Concrete and Masonry Structures, Department of Landscape Engineering, Department of Social Sciences, Department of Construction Technology, Department of Economics and Management in Civil Engineering, etc.) there emerged a recommended order of applicability: as the most appropriate solution, from the viewpoint of the benefit and risk of crash barriers at highway constructions, is the variant using steel crash barriers, and in the second and third place in close sequence were cable and concrete crash barriers. Gaining the opinions of respondents and those derived from their specialist standpoint may be appraised as very valuable. This outcome has been achieved with the financial support of the Ministry of Education, Youth and Sports of the Czech Republic, project No. 1M0579, within activities of the CIDEAS research centre. References [1] D. ČÁPOVÁ, L. KREMLOVÁ, R. SCHNEIDEROVÁ, J. TOMÁNKOVÁ: Modelling of the interdependencies in renovation and maintenance processes during building life cycles, Technical Sheets 2005, CIDEAS, 2006, pp. 3-4. [2] V. BERAN, Z. PROSTĚJOVSKÁ, P. DLASK, E. HROMADA: Methods of Life Cycle Cost Analysis. Workshop 2008, Czech Technical University in Prague, 2008, pp. 3-4. [3] F. LEHOVEC: The Influence of Road InfrastruCzech Technical Universityre on Regional Development. Proceedings of the Fourth International Scientic Conference "Challenges in Transport and Communication", 2006, pp. 177-182. [4] D. MĚŠŤANOVÁ: Proces EIA a moderní formy monitorování umisťování staveb. Management stavebnictví, Akademické nakladatelství CERM, 2008, pp. 55-56.

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 63 TERMS FOR SAFFETY TRAFFIC IN ROUNDABOUTS PODMÍNKY PRO BEZPEČNÝ PROVOZ NA OKRUŽNÍCH KŘIŽOVATKÁCH Ivana Mahdalová Roundabouts have usually meaningfully lower number of vehicle collision and from of that resulting injuries in comparison with traditional level crossings. Safeness of roundabout is building conditioned trough provision of vehicles traverse by suitable and enough low design speed. Withal the biggest design vehicle mustn't its contour overlap determinate safety distance outside of roadway, and not even it mustn't at traverse trench into territory, which is reserved for other traffic, moves in intersection. Pneumatic trail mustn't overlap determination traffic lane. Incorrect design of roundabout has consequence in damage its structural elements, especially curbs on gateway, exit and around central island, and it can cause rise of road accidents too. Reason of accident frequency increase can be insufficient capacity of designed roundabout too. In paper are detail described the introduced problems. Podmínky bezpečného provozu na okružních křižovatkách Okružní křižovatky vykazují obvykle významně nižší počet srážek vozidel a z toho plynoucích zranění ve srovnání s tradičními úrovňovými křižovatkami. Bezpečnost okružní křižovatky je stavebně podmíněna zejména zajištěním průjezdu vozidel vhodnou, dostatečně nízkou návrhovou rychlostí. Přitom největší návrhové vozidlo nesmí svým obrysem přesahovat za vymezený bezpečnostní odstup směrem vně vozovky, a ani nesmí při průjezdu zasahovat do prostoru vyhrazeného pro ostatní dopravní pohyby v křižovatce. Jízdní stopa kol vozidel nesmí přesahovat vymezené jízdní pruhy. Nesprávný návrh okružní křižovatky má za následek poškozování jejích stavebních prvků, zejména obrubníků na vjezdech, výjezdech a okolo středového ostrova, a také může být příčinou vzniku dopravních nehod. Dispoziční řešení okružní křižovatky lze vhodně ověřit pomocí vlečných křivek vozidel například s využitím softwaru AutoTURN, který pracuje jako nástavba v prostředí AutoCAD. Příčinou zvýšené nehodovosti může být i nedostatečná kapacita navržené okružní křižovatky pro dané dopravní zatížení. Dobře dispozičně řešená okružní křižovatka s jedním jízdním pruhem na okruhu, na vjezdech i na výjezdech, je v důsledku absence křižných bodů vždy podstatně bezpečnější než klasická úrovňová křižovatka. Je-li však překročena kapacita okružní křižovatky, tvoří se na jejích vjezdech dlouhé fronty. Tato skutečnost má negativní dopad na psychiku řidičů a může být příčinou jejich riskantního chování v průběhu další jízdy, což má pak za následek vyšší pravděpodobnost vzniku dopravní nehody. S přetížením okružní křižovatky a vznikem nepřiměřeně dlouhých front souvisí také jev označovaný jako migrace dopravních nehod, kdy dochází k nárůstu počtu nehod nárazem zezadu do vozidel stojících ve frontě před křižovatkou 0. Ve světě existuje řada metod pro stanovení kapacity vjezdu do okružní křižovatky, ale prosté přenesení výpočtového modelu z jedné země do druhé se nedoporučuje s ohledem na určité odlišnosti v dopravních předpisech i s ohledem na národní specifika chování řidičů v různých zemích. Ing. Ivana Mahdalová, Ph.D., Katedra dopravního stavitelství, Fakulta stavební VŠB-Technická univerzita Ostrava, L. Podéště 1875, 708 33 Ostrava-Poruba, ivana.mahdalova@vsb.cz

64 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Stanovení kapacity vjezdu okružní křižovatky Výpočtové metody pro stanovení kapacity vjezdu okružní křižovatky lze principiálně rozdělit do dvou skupin, a to na empirické modely založené na regresní analýze výstupů z měření kapacit na reálných křižovatkách, a na modely využívající teorii časových mezer, kdy kapacita závisí na hodnotách kritického a následného časového odstupu. V České republice se používá pro výpočet kapacity vjezdu okružní křižovatky empirická metoda obsažená v TP 135 0. V letech 2005-2008 probíhal výzkum Ministerstva dopravy Aktualizace výpočtových modelů pro stanovení kapacity okružních křižovatek 0, jehož výstupem je návrh výpočtového modelu v podobě exponenciální funkce s využitím teorie časových mezer. Hodnoty kritické a následné mezery však byly stanoveny empiricky na základě sledování reálného provozu na vybraných okružních křižovatkách. Při výpočtu kapacity vjezdu do okružní křižovatky s jedním pruhem na okružním pásu i na vjezdech poskytují obě uvedené metody velmi podobné výsledky. V některých případech však teoreticky vypočtené hodnoty kapacity neodpovídají reálně dosahovaným hodnotám. Takovými křižovatkami jsou např. OK Vídeňská Kunratická v Praze nebo OK U Ploučnice Pivovarská v České Lípě, které byly sledovány v rámci výzkumu 0. Dispoziční řešení těchto křižovatek i zjištěné hodnoty maximálních hodinových intenzit získané přepočtem z měřených pětiminutových špičkových intenzit jsou patrné z obr. 1 až 4. Pro stanovení limitní teoretické kapacity vjezdu jednopruhové okružní křižovatky je možno použít lineární model založený na teorii časových mezer podrobně odvozený ve 0. Pro okružní křižovatky s většími hodnotami vjezdových poloměrů (OK v Praze) je vhodné použít vzorec pro maximální limitní kapacitu vjezdu využívající minimální bezpečné časové odstupy mezi vozidly na okružním pásu ve tvaru podle rovnice (1), pro okružní křižovatky s malými vjezdovými poloměry lépe vyhovuje spodní mez limitní kapacity stanovená pro nulovou časovou mezeru mezi vozidly v nadřazeném dopravním proudu na okružním pásu ve tvaru podle rovnice (2). 3600 Qb tb Qe,max =. ( 1 ) t b 0 Qe,min t f f 3600 Q t = ( 2 ) kde je Q e,max maximální limitní kapacita jednopruh. vjezdu na jednopruhový okružní pás [pvoz/h] Q e,min spodní mez limitní kapacity jednopruh. vjezdu na jednopruhový okružní pás [pvoz/h] Q b intenzita nadřazeného proudu na jednopruhovém okružním pásu [pvoz/h] t b bezpečná mezera v nadřaz. doprav. proudu na jednopruh. okružním pásu, t b = 2 [s] t 0 nulová mezera v nadřaz. doprav. proudu na jednopruhovém okružním pásu [s] následný časový odstup vozidel na vjezdu do okružní křižovatky [s] t f Intenzitu nadřazeného dopravního proudu Q b lze např. za použití TP 135 vyjádřit rovnicí (3). Q b = Q + α Q ( 3 ) c kde je Q c intenzita vozidel na jednopruhovém okružním pásu [pvoz/h] Q a intenzita vozidel vyjíždějících z okružního pásu na předchozím výjezdu [pvoz/h] α koeficient podle grafu v TP 135 [-] a Nulová mezera představuje časový odstup mezi vozidly v nadřazeném dopravním proudu, kterou nevyužije žádné vozidlo na vjezdu, a je vyjádřena rovnicí (4). t f t 0 = tg + ( 4 ) 2 kde je t g kritický časový odstup vozidel v dopravním proudu na okružním pásu [s] Grafické vyjádření srovnání výsledků metod pro výpočet kapacity vjezdu okružní křižovatky na příkladu dvou výše uvedených křižovatek je prezentováno na obr. 2 a 4. Kromě již zmíněných metod

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 65 podle TP 135, podle výzkumu 0 a limitní kapacity podle 0, jsou vyjádřeny i kapacity podle HCM 0 a německé směrnice 0. Pro stanovení limitní kapacity podle rovnice (1), resp. (2), byly použity průměrné hodnoty kritických a následných časových mezer získané při sledování křižovatek v rámci výzkumu 0. prům. t g = 3,5 s prům. t f = 2,6 s Obr. 1 Schéma a časové odstupy sledované OK v Praze podle 0 Obr. 2 Kapacita vjezdů OK v Praze podle různých výpočtových modelů, maximální limitní kapacita podle rovnice (1), Q b = Q c, zdroj vstupních dat 0 prům. t g = 4,4 s prům. t f = 3,1 s Obr. 3 Schéma a časové odstupy sledované OK v České Lípě podle 0

66 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Obr. 4 Kapacita vjezdů OK v České Lípě podle různých výpočtových modelů, spodní mez limitní kapacity podle rovnice (2), Q b = Q c, zdroj vstupních dat 0 Závěr Z grafů na obr. 2 a 4 je zřejmé, že hodnoty kapacity vjezdu okružní křižovatky stanovené podle modelu limitní kapacity vystihují mnohem reprezentativněji skutečně dosahované hodnoty kapacity v reálném provozu, a to i v situacích, kdy stávající modely dávají výsledky zjevně nadhodnocené (OK Česká Lípa) nebo zřetelně podhodnocené (OK Praha). Nadhodnocené výsledky teoretické kapacity vjezdů na sledované OK v České Lípě, které nejsou v praxi na této křižovatce dosahovány, v sobě skrývají riziko použití pro dané dopravní podmínky nevhodného geometrického tvaru křižovatky, a následně mohou být příčinou zvýšené nehodovosti, jak bylo výše popsáno. Článek vznikl jako součást řešení výzkum. projektu MD č. CG911-008-910 Vliv geometrie stavebních prvků na bezpečnost a plynulost provozu na okružních křižovatkách a možnost predikce vzniku dopravních nehod. Literatura [1] Aktualizace výpočtových modelů pro stanovení kapacity okružních křižovatek. Projekt ev. č. 1F52I/063/120 Národního programu výzkumu MD průběžné výsledky řešení. Liberec: EDIP s.r.o., 2005-2008. <http://edip.cz/cs/vyzkum/posuzovani-kapacity-okruzni-krizovatky> [2] Highway Capacity Manual (HCM). Washington: Transport Research Board of the National Academies (TRB), 2000 [3] Křižovatka Vídeňská Kunratická spojka v Praze, příklad nevhodného užití malé okružní křižovatky. Praha : Technická správa komunikací hlavního města Prahy. ÚDI Praha, 2004 <http://tsk-praha.cz/web/doprava/udipraha/zajimavosti_o_doprave> [4] MAHDALOVÁ, I., Lineární model limitní kapacity jednopruhové okružní křižovatky. In Sborník vědeckých prací VŠB-TUO, řada stavební, č. 1 2008. Ostrava: VŠB-TU Ostrava, 2008. s. 281 293, ISSN 1213-1962, ISBN 978-80-248-1883-2 [5] MALINA, T., TP 135 Projektování křižovatek na silnicích a místních komunikacích. Praha: Ministerstvo dopravy České republiky, 2005. 32 s. Technické podmínky Ministerstva dopravy. [6] Merkblatt für die Anlage von Kreisverkhersplätzen. Köln: Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV), 2006

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 67 AUDIT VÝKONNOSTI PRAŽSKÉHO OKRUHU THE EFFICIENCY AUDIT FOR THE CITY PRAGUE CIRCLE Dana Měšťanová The complex transport development and prognosis is based on the valid City Development Plan of Prague, including the chapter Transportation with coordination of all transportation aspects with the city s overall development and with developments in areas around the city and in the country. The City Ring (in operation in the south and west, northern section under construction) is the main strategic communication for the city s traffic. The outer freeway ring, s.c.prague Ring is a part of the state freeway system and is an investment of the state. The seven Radial freeways are continuation of the rural freeways and speedways on the territory of the city and create a connecting link between the Prague Ring and the City Ring. For conclusion of the factors of effects in Prague Circle are apply economic methods. Dynamická výstavba silniční sítě Výstavba a s ní související plánování dopravních tras je realizováno v souladu s územním plánováním. Tempo výstavby dopravní sítě nekoresponduje s růstem dopravy. Obecně je znám údaj, že za 15 let (od roku 1990 do roku 2005) vzrostla intenzita dopravy o 90 % a počet vozidel činí 4 760 tisíc. Ze statistických údajů např. vyplývá, že v roce 1995 projelo za 24 hodin v obou směrech na dálnicích 11 236 vozidel. O 10 let později, tedy v roce 2005, to již bylo 31 690 vozidel. Česká republika má hustotu dopravní silniční sítě 0,70 km/km². Silniční síť dosahuje délky 56 tis. km (100 %), z toho připadá na dálnice a rychlostní silnice tisíc kilometrů, na silnice I. třídy téměř 6 tis. km (11 %), II. třídy 15 tis. km (26 %) a III. třídy 35 tis. km (62 %). V letech 2001 až 2005 bylo uvedeno do provozu 89 km dálnic a rychlostních silnic, v roce 2006, tj. za jediný rok, 79 km. V časovém úseku 2006 až 2010 bude zprovozněno celkem 313 km dálnic a rychlostních komunikací. Lze tudíž hovořit o nejdynamičtějším období výstavby v rámci všech krajů České republiky. V určitých případech jsou dopravní hlediska u dopravních staveb podceňována. Jsou předkládány náměty na trasy silnic regionálního charakteru, které jsou z celorepublikového dopravního hlediska nevyhovující a nemohou přenést dopravu, která se od nich očekává. Toto se však netýká plánování dálničních tras. Plánování dopravních tras je speciální inženýrskou disciplínou. V rámci této problematiky se zohledňuje geografická poloha republiky, excentrická poloha hlavního města i poloha dalších významných průmyslových a kulturních center. V návaznosti na polohu republiky jako vnitrozemského státu a napojení na okolní země je rozmístění dopravní sítě geograficky nerovnoměrné. V rámci vládou schvalovaných priorit je plánována a realizována výstavba dálnic v dopravně nejnaléhavějších úsecích, výstavba silničního okruhu R1 kolem Prahy a řada rychlostních silnic v dopravně nejnaléhavějších úsecích. Ing. Dana Měšťanová, Ph.D., Fakulta stavební ČVUT v Praze, dana.mestanova@fsv.cvut.cz

68 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Významným souborem staveb je v posledních letech zmíněný okruh R1, plánovaný v celkové délce 82,5 km. Okruh je navržen v kategorii R 27,5/100 v převažující délce s rozšířeným středovým pásem na 4 metry, na návrhovou rychlost 100 km/hod. Okruh R1 Pražský okruh je financován formou veřejných zakázek a jejich vyhlašování, zadávání a čerpání je sledováno na řadě úrovní vč. té nejvyšší a to ze strany Nejvyššího kontrolního úřadu ČR. Součástí je i sledování a kontrolování čerpání z řady fondů EU. K tomu účelu je aplikován audit výkonnosti vyvolaný členstvím České republiky v Evropské unii. Aplikace auditu vychází ze skutečnosti, že se Česká republika v přístupových jednáních zavázala zabezpečit ochranu prostředků poskytnutých EU (ES) tím, že bude reformovat svůj systém kontroly, aby byl odpovídající požadavkům stanoveným na čerpání ze strukturálních fondů a požadavkům jednotného evropského rozpočtu. Unifikační proces kontrolních principů a řízení je důsledkem propojení národních veřejných financí s nadnárodní finanční soustavou EU. Kontrolní mechanismus ČR je proto mimo legislativní pokrytí na národní úrovni ovlivněn i řadou mezinárodně přejatých kontrolních standardů Mezinárodní organizace nejvyšších kontrolních institucí. Jako nejvýznamnější prvek sladění právních norem je rozšíření stávající a zaběhlé kontrolní metodiky právě o audit výkonnosti. V ČR se zatím provádí pouze procesní kontrola - kontrola vstupů a legality a to ve formě auditu souladu s předpisy a finančního auditu. Chybějící formou auditu ve veřejné správě je audit výkonů a výsledků. Audit výkonnosti přináší prvky, zajišťující nezávislé zkoumání účelnosti, efektivnosti a hospodárnosti od plánování po realizaci dálnic a rychlostních silnic zabezpečované organizacemi státního sektoru. Nezbytným předpokladem pro adekvátní fungování auditu výkonnosti je mandát v zákoně. Definování závazných dokumentů v oblasti dopravních tras a s tím související čerpání investic předchází sestavení návrhů tras na základě řady rozhodovacích a nákladových analýz. Zahrnuje se řada faktorů navazujících na vládní dopravní politiku, zohledňují se vztahy s veřejností, prioritně se posuzuje soulad s potřebami příslušného regionu. Neméně důležitými hledisky jsou efektivnost a účelnost, doba výstavby, estetická úroveň a též forma financování. Plánování dopravních tras a taktéž plánování, příprava a realizace jednotlivých staveb zmíněného pražského okruhu je od prvopočátku v souladu s územním plánováním. Okruh navazuje na trasy celorepublikového charakteru, jež jsou navrhovány a koordinovány v součinnosti s územními plány jednotlivých regionů. Výstavbou pražského vnějšího okruhu se hlavní město stane na svém obvodu propojovacím bodem 7 dálnic a rychlostních komunikací a dojde ke snížení objemu dopravy na vnitřním městském okruhu a tím především ke snížení negativních dopadů do životního prostředí v hlavním městě. Výstavba Pražského okruhu R1 je vzhledem k finanční náročnosti a k charakteru použití financována státem prostřednictvím Ředitelství silnic a dálnic ČR. Celý okruh je dělen na 11 stavebních částí. Okruh je naplánován na velmi vysoké odborné úrovni a je pozitivní, že do posuzování investic do tohoto souboru staveb se např. Při výběru typů navržených mostních konstrukcí zahrnují mimo pořizovacích nákladů i náklady pro budoucí obnovu a údržbu v životním cyklu těchto staveb (LCC). Audit výkonnosti Audit výkonnosti musí v rámci posuzování hospodárnosti výstavby porovnávat i ceny dálnic v České republice s cenami za něž jsou realizovány dálnice v okolních zemích. Z materiálu firmy IBR Consulting s.r.o. zpracovaného v roce 2008 např. vyplývá, že 1 km dálnice v ČR se realizuje za 226 mil. Kč (extravilán, nížina, pahorkatina). Dráže se realizuje v Maďarsku (287 mil. Kč), na

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 69 Slovensku (245 mil. K4) a v Rakousku (329 mil. Kč). Levněji např. v Chorvatsku (176 mil. Kč), Dánsku (151 mil. Kč) či v Německu (211 mil. Kč - malý rozdíl). Diference dosahují řádu 10 %. Jiná je však situace při porovnávání ceny dálnic v intravilánu. Rozdíl např. mezi Českou republikou (625 mil. Kč) a Rakouskem (1 790 mil. Kč) je dán četností tunelů a mostů. Pouze pro srovnání: Maďarsko (331 mil. Kč), Německo (494 mil. Kč), Na celém okruhu R1 je velká řada velkých mostních staveb. I tyto jsou předmětem posuzování po stránce efektivnosti, účelnosti a hospodárnosti ze strany kontrolních míst i samotného investora. Z cenového srovnání výše uvedeného zpracovatele vyplývá cena mostu za jeden metr čtvereční: ČR (30 tis. Kč), Chorvatsko 24 tis. Kč), Maďarsko 79 tis. Kč), Dánsko (52 tis. Kč), Německo (44 tis. Kč). Obr. 1 Logický model projektu Audit musí reagovat ve vazbě na tzv. 3E na potencionální rizika. V auditu výkonnosti nezkoumá současně a komplexně všechny aspekty hospodárnosti, efektivnosti a účelnosti, ale zkoumá určité podstatné otázky týkající se 3 E, a to právě na základě významných možných rizik. Vybrané případové otázky, které je nutno vzít při auditu v úvahu z pohledu hospodárnosti, se mohou týkat použití optimální varianty provedení projektu, aby došlo k minimalizaci nákladů. Otázky z pohledu efektivnosti mohou být zaměřeny na identifikaci externalit, na efektivnost přeměny vstupů na výstupy. Otázky, které je nutno při vzít při auditu v úvahu z pohledu účelnosti mohou být typu: jaká je pravděpodobnost, že projekt splní své cíle? Závěr Cílem výstavby dálnic vč. propojení dálnic a rychlostních silnic prostřednictvím tzv. pražského okruhu R1 je třeba realizovat s návazností na aspekty auditu výkonnosti, respektovat ochranu životního prostředí, důsledně posuzovat nákladovost a minimalizovat dopady oddalování výstavby se všemi důsledky.

70 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Poděkování Příspěvek vznikl v rámci projektu CIDEAS (1M6840770001) na Fakultě stavební ČVUT v Praze, financovaného z prostředků MŠMT ČR. Literatura [1] Dopravní politika České republiky pro léta 2005 2013. Ministerstvo dopravy ČR. 2005. [2] Priority vlády. Usnesení vlády č. 554/2005. [3] Lehovec, F., Význam infrastruktury pozemních komunikací pro hospodářský rozvoj. In: Optimalizace výstavby silnic a dálnic v ČR. LUCIE Vimperk, 2007. ISBN 80-903639-9-7. [4] Zákon č. 183/2006 Sb. o územním plánování a stavebním řádu. [5] Vyhl. č. 503/2006 Sb., o podrobnější úpravě územního řízení a veřejnoprávní smlouvě pro potřeby územního rozhodnutí. [6] Macek, D., Utility Maximization of Particular Engineering Constructions for Individual Users. In: Proceedings of Workshop,. Prague, Czech Republic, 2007, CTU, vol. B, p. 138-139. ISBN 978-80-01-03667-9 [7] Schneiderová Heralová, R., Veřejné zakázky ve výstavbě, Praktická příručka technických požadavků na výstavbu, Praha, 2006, Verlag Dashofer, 3.5.1-3.5.15 [8] Měšťanová, D., (2007), Územní plán i technické ukazatele ovlivňují vývoj města. In: Městské inženýrství Karlovy Vary 2007., Ostrava: VŠB, 2007, s. 107-111 [9] Strategický plán Prahy, Ústav rozvoje hl. m. Prahy, 2000

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 71 UNIFIED TRAFFIC INFORMATION SYSTEM FOR THE CZECH REPUBLIC (JSDI) IN PRACTICE Tomáš Miniberger Abstract: Ministry of Transport, Ministry of Interior, Road and Motorway Directorate of the Czech Republic and other institutions have been working on the Unified Traffic Information System for the Czech Republic (JSDI) project. The system provides complex environment for traffic data acquisition, processing, sharing, publishing, and distribution. The data include traffic information, current traffic situation news, and traffic events that affect road traffic safety and smooth flow. The JSDI includes the Central Road Registry. The main operation site of the JSDI is the National Traffic Center in Ostrava. From there, the information is published on the traffic portal (www.dopravniinfo.cz). Furthermore, the data is distributed using RDS-TMC and displayed on PIT (Variable Message Signs). Data distribution interface is used to bring the vital information to different public service institutions, media, telecommunication operators, traffic news services, transport companies and others. 1. Introduction Generally, we need to deliver passengers or cargo along the road in a reliable, safe and time effective way. This is the task everyday thousands of drivers, dispatchers and other road-trafficrelated people are concerned about. Even every single "ordinary" driver wants to get to his destination as much safely, smoothly, quickly, and directly as possible. 2. What is the solution? As the road traffic grows every day and there is lack of high-capacity roads, this simple requirement gets more complicated than ever. Moreover, the demand for road traffic performance is still going to increase and there will hardly be matching "new" road capacity in some parts of the road network. This scenario will result in heavier congestion, traffic jams, frequent accidents, extensive losses on property, and serious injuries of people. Also, the road aging will require frequent repairs that will expose traffic closures. All these are key factors that affect the road traffic reliability. To reach maximum personal benefits from road traffic, three groups of factors need to be taken into account. - The law that outlines the rules (for instance, the speed limits, manner of traveling, and so on) - Dependence on other drivers (our decisions depend on others' decisions; we do not actually know their decisions at the time we have to make our decisions; in fact, we do not know consequences of the way the others do their decisions, for instance caused traffic accidents) - Common conditions including road condition, visibility, wind, road surface status, closures, detours, and so on Ing Tomáš Miniberger., VARS BRNO a.s.,tomas.miniberger@vars.cz

72 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Simply put into words, a traffic system acts like a computer game in non-cooperative mode. To cooperate better with each other, we need traffic information that describe decisions of others. Also, we need traffic data that can define common conditions and affect/control decisions of other road traffic entities. In order to keep drivers informed and support their effective decisions, it is necessary to provide them with traffic information and traffic data concerning current state of traffic. 3. What is JSDI? Every entity active in road management and maintenance can include traffic information and traffic data in common agendas of operation. This applies to anybody who carries on supervision and traffic control activities. The list above obviously includes any road users in general. Each of them can more or less receive specific traffic information and traffic data that he needs. JSDI is a complex system environment for collection, processing, sharing, publishing, and distribution of traffic information and traffic data. It is a common project of Department of Transport, Department of the Interior, Road and Motorway Directorate, and other organizations according to 124 par. 3 of the Act. No. 361/2000 and executive notice No. 3/2007 about the traffic information system, and Czech government decree No. 590/2005 from May 18th, 2005. The JSDI contains several key parts as follows. a. Current traffic information from agenda systems and driver reports b. Telematic systems and traffic data c. Road information including road components and accessories (Central Road Registry) d. National Traffic Information and Control Center (NDIC) e. Distribution and publishing of traffic information and traffic data f. Systems for traffic engineering and decision making in the road traffic safety context g. Crisis management and defense planning support systems h. Education, edification, and promotion related to traffic information and BESIP activities The Police, Fire Service, Emergency Medical Service, road managers, road management offices, city Police departments, Czech Hydrometeorological Institute, and other organizations handle daily extensive amount of information related to traffic situation. Base on analysis results, JSDI has created several conditions that extract the data attributes from "agenda" systems of the organizations listed above. Then, the data is automatically sent to National Traffic Information and Control Center. Among others, the information systems of the police departments and fireman rescue forces have been updated. New systems have been created as well, including Central Registry of Closures for road management offices, Winter Maintenance Information system, Winter Maintenance Performance, and Unified Road Meteorology Information System. The JSDI includes creation of telematic systems. By the end of 2009, the most heavily used motorway in the country (D1) will benefit from complex monitoring camera system, traffic flow monitoring system, vehicle count and classification, jam detection, traffic management, variable message displays, variable traffic signs, weigh-in-motion (WIM) system, and further state-of-art technologies.

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 73 Fig. 1 Telematic Systems Traffic data from telematic systems on motorways and expressways gets collected in the National Traffic Information and Control Center (NDIC). There, team of operators works on 24/7 basis. The center receives traffic information and traffic data, evaluates traffic situation, and verifies generated traffic information (usually, multiple sources are investigated). In short time to come, the center will be actually able to control the traffic using powerful telematic systems. The NDIC features central control system that includes the following core modules: - Communication interface - Interface for telematic applications - Dispatcher supervision subsystem - Traffic control subsystem - Traffic and control information supply subsystem - System management subsystem - Traffic engineering applications - Uniform user interface for operators Fig. 2 The NDIC resides in a modern building in Ostrava and features state-of-art technology.

74 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Processed traffic information/data is sent using automatic/semiautomatic scenarios to variable message signs on the roads. The other channels include RDS-TMC radio broadcast, traffic portal (www.dopravniinfo.cz), XML Data distribution interface for radio/tv stations, telecommunication operators, internet service providers, GSM-based traffic information services, transporters, and so on. Traffic information and traffic data from the JSDI will be available within all primary source information systems, as well. Fig. 3 Camera system on D1 motorway Fig. 4 Traffic portal at www.dopravniinfo.cz The JSDI includes also the Central Road Registry and uniform geo-referenced Global network of roads. References: Based on JSDI project information.

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 75 ANALÝZA ZATÍŽENÍ NÁKLADNÍ DOPRAVOU V ČR DLE CSD 2005 ANALYSIS OF CARGO TRANSPORT LOAD IN CR ACCORDING TO CSD 2005 Petr Mondschein, Michal Uhlík Cargo transport represents heavy load for roads and highways. For better notion of load on specific roads and highways in CR we have made map data that should serve as base information about cargo transport intensity on roads and highways. This article summarizes and analyses results of statewide traffic census in 2005. It covers situation of cargo transport in this year. It is necessary to perceive that road network in CR has been developed since 2005. The most important changes are opening of new sections on highways D1, D3, D5, D8 and D11. This fact has to be taken in account when comparing the maps with recent situation. Úvod Celostátní sčítání dopravy se v naší republice provádí pravidelně již od roku 1959. Jedná se o periodické dopravní průzkumy prováděné na daných profilech, od roku 1980 vždy v letech končících číslicí nula či pět, tedy s periodou pěti let. Sčítání se provádí na vybrané síti komunikací, do které patří všechny dálnice, celá síť silnic I. a II. třídy a vybrané silnice III. třídy (zhruba 13 až 15% z jejich celkové délky). Sčítání probíhá po dobu několika měsíců v různých dnech a hodinách. V roce 2005 byla celková doba sčítání i počty dnů z úsporných důvodů sníženy oproti dřívějším rokům. Sčítání probíhalo od začátku dubna do konce září. Doprava se sčítala ve čtyřhodinových intervalech 7-11, 13-17, 14-18, 17-21) v osmi sčítacích termínech. Pro zachycení týdenních variací dopravy se měřilo ve středu (2x), čtvrtek (2x), pátek (2x) a neděli (2x). V neděli se navíc sčítalo pouze na úsecích, na kterých byla v roce 2000 zjištěna celková intenzita (S) větší než 2500 vozidel denně. Intenzita dopravy je vždy zjišťována a uvedena pro oba směry. Z takto získaných krátkodobých (4 hod.) intenzit se poté pomocí přepočítávacích koeficientů určí počet vozidel, která projedou daným profilem za 24 hodin. Přepočítávací koeficienty se získávají porovnáním naměřených dat na vybraných stanovištích. Na těchto stanovištích se provádí celodenní sčítání (5-21 hod). Finální intenzity dopravy, uvedené ve sčítání, odpovídají celoročním průměrným hodnotám za 24 hodin v obou směrech. Tabulka s výsledky celostátního sčítání má 24 sloupců. První tři sloupce obsahují kód sčítacího úseku, označení komunikace, na které se sčítací úsek nachází a jeho pořadové číslo. Kód každého úseku je jedinečný a jeho poloha je stejná ve všech celostátních sčítání dopravy. Na každém sčítacím úseku se zjišťují a zaznamenávají všechny druhy vozidel, včetně přívěsů nákladních vozidel. My jsme se v naší práci zaměřili pouze na skupinu nákladních vozidel (N1, N2 a N3). Ing. Petr Mondschein, Ph.D., ČVUT v Praze, Fakulta stavební, email: petr.mondschein@fsv.cvut.cz Ing. Michal Uhlík., ČVUT v Praze, Fakulta stavební, email: michal.uhlik@fsv.cvut.cz

76 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Postup řešení Pro grafické vyjádření intenzity nákladních vozidel na síti silnic I. třídy a dálnic v České republice byly sestrojeny dvě mapy. První mapa zachycuje využití výše jmenovaných komunikací nákladními vozidly typu N1, N2 a N3 dle označení, používaného při celostátním sčítání dopravy, tato vozidla jsou dále v práci označována jako vozidla In. V druhé mapě je znázorněno využití komunikační sítě vozidly typu N3. Jedná se tedy o těžké nákladní automobily s užitnou hmotností větší než 10 tun bez přívěsu či s přívěsy a návěsy. Vzhledem k velké pracnosti při tvorbě těchto map byly jednotlivé sčítací úseky spojeny do větších logických celků, které jsou nazývány v této práci jako díly. Tyto díly vznikly sloučením několika sčítacích úseků a to tak, aby tím nevznikly závažnější nepřesnosti a reprezentovaly hodnotu intenzity dopravy na dané části komunikace. Trasa komunikace byla rozložena do několika dílů skládajících se z jednoho či více sčítacích profilů z celostátního sčítání. Jednotlivé díly začínaly a končily v důležitých místech, kde se dala předpokládat změna intenzity dopravy. Hranice dílů jsou uvedeny zde: sídlo s více než 5 000 obyvateli křižovatka s jinou silnicí I.třídy či dálnicí hranice kraje (dle současného členění ČR na 14 krajů) státní hranice Pokud i při tomto způsobu dělení komunikace vznikaly díly delší než 30 kilometrů, byly tyto díly ukončeny na křižovatce se silnicí II. či III. třídy, popřípadě v obci s méně než 5000 obyvateli. Délka 30 km je v tomto případě horní hranice, většina dílů ji nedosahuje. Dlouhé díly byly pro zvětšení přesnosti a vypovídající hodnoty mapy rozděleny na více dílů. Vždy ale platí, že se všechny díly skládají z ucelených sčítacích profilů. Situace, že by jeden sčítací úsek náležel dvěma sousedním dílům není přípustná. Při tvorbě těchto dílů byly vynechávány úseky komunikací procházející městem s více než 5000 obyvateli. Hlavním důvodem pro vynechání těchto sčítacích profilů v intravilánu bylo jejich obtížné grafické vyjádření na mapě. Tyto úseky mají obecně velmi malou délku a při vynesení do mapy by zde nebyly patrné a pro jejich velký počet by se ani nedaly řádně popsat. Navíc je třeba uvážit i fakt, že v těchto městech se velice pravděpodobně vyskytuje i místní nákladní doprava. Tuto místní nákladní dopravu nelze odlišit od tranzitní a mohlo by tak dojít ke zkreslení údajů. Po rozdělení komunikací na díly byla přiřazována těmto jednotlivým dílům jejich intenzita. Ta byla volena jako maximální ze všech intenzit sčítacích profilů, z kterých se daný díl skládal. V případě, že díl tvořil jen jeden sčítací úsek, byla použita intenzita tohoto úseku. Intenzity zobrazené na mapě tedy vyjadřují maximální počet dané skupiny vozidel, který se na tomto dílu komunikace pohyboval dle výsledků CSD 2005. Hodnoty těchto intenzit tvoří tedy jakousi obalovou křivku zatížení komunikace nákladní dopravou v rámci daných dílů. Pro lepší orientaci v mapě je u každého dílu uveden jeho jedinečný kód, dle kterého lze díl identifikovat a získat o něm další informace. Ukázka tohoto kódu je na Fig. 1. Tento kód se skládá z označení komunikace, čísla kraje a čísla dílu. Komunikace jsou označeny znakem S (silnice), R (rychlostní komunikace) a D (dálnice). Za tímto znakem je uvedeno číslo dané komunikace. Číselné označení krajů je zde stejné jako v CSD 2005 a je tvořeno číslem 1 až 13. Poslední údaj v kódu znamená číslo dílu dané komunikace v daném kraji. Tímto způsobem lze tedy libovolný díl identifikovat a zjistit i z jakých sčítacích úseků se skládá a případně pak také intenzity těchto úseků pro jejich porovnání s maximální intenzitou uvedenou v mapě. Například tento kód má následující význam: jedná se o první díl silnice I. třídy číslo 54 v kraji 12 Zlínském. Číslo 44 je největší intenzita vozidel dané třídy (v tomto případě N3) na tomto dílu komunikace za 24 hodin. Intenzita je převzata z dat CSD 2005.

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 77 Výsledky řešení Fig. 1 Ukázka kódu dílu komunikace Na každý díl s danou intenzitou byl do mapy vynesen v programu AutoCAD 2008 pruh o šířce odpovídající velikosti této intenzity dílu. Tyto pruhy byly posléze vyplněny barvou tak, že díly s intenzitou provozu v určitém intervalu měly shodnou barvu. Na takto vzniklé mapě si lze jednoduše udělat představu o velikosti intenzity jednotlivého dílu i na celé síti silnic I. třídy a dálnic. Měřítko pro tloušťku a barva pásu při dané intenzitě jsou uvedeny ve vysvětlivkách mapy - viz Fig. 2. Fig. 2 Měřítka a barvy dílů v mapě dle velikosti intenzity Mapa intenzit vozidel In Z této mapy, která je označována číslicí 1, je patrné, že nejzatíženějšími komunikacemi jsou dálnice D5 mezi Plzní a Prahou a D1 mezi Prahou a Brnem s intenzitou provozu přesahující 10 000 vozidel In (N1+N2+N3) denně. Vysoké hodnoty intenzity dopravy vozidel In nad 5000 vozidel/den mají i zbylé úseky těchto dálnic. Rovněž na ostatních dálnicích neklesá intenzita uvedených nákladních vozidel pod hranici 5000 vozidel denně. Výjimku tvoří pouze dálnice D3. Tato dálnice byla ale v roce 2005 v provozu jen v délce několika kilometrů. Značnou intenzitu provozu vozidel In nad 5000 vozidel denně vykazuje i silnice I/46 mezi Brnem a Olomoucí. Ta je již částečně rozšířena na rychlostní komunikaci. Vysokou intenzitu vozidel přes 5000 voz./den u Olomouce mají i silnice I/35 a I/47, rovněž již částečně rozšířené na rychlostní komunikaci. Z této mapy také vyplývá, že na rozdíl od dálnic, nepřekračovala intenzita vozidel In na silnicích I. třídy včetně rychlostních úseků hodnotu 10 000 vozidel/den. Intenzita na silnicích I. třídy se pohybuje v hodnotách do 5000 vozidel za 24 hodin a jen zřídka překročí tuto hodnotu. Detail mapy s uvedenými intenzitami je zřejmý na Fig. 4. Tato mapa s číslem 2 graficky vyjadřuje intenzity provozu vozidel N3 na dálnicích a silnicích I. třídy v ČR. Z mapy vyplývá, že nejzatíženějšími komunikacemi v ČR vozidly N3 v roce 2005 byly dálnice D5 v úseku Plzeň Praha a D1 v úseku Praha Brno. V těchto úsecích je intenzita rovna nebo větší než 5 000 vozidel denně. Této intenzity již na žádné jiné komunikaci není dosaženo. Intenzita 1 001 5 000 vozidel je ale dosažena na všech zbývajících úsecích dálniční sítě. Z mapy vyplývá, že tato intenzita je dosažena i na značné části silnic I. třídy.

78 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Fig. 3 Ukázka mapy intenzit vozidel In Fig. 4 Ukázka mapy se zobrazením intenzit na každém sčítacím profilu Mapa intenzit vozidel N3 Závěr Obecně lze říci, že nejzatíženějšími komunikacemi, co se týče nákladní dopravy, jsou dálnice D5 mezi Plzní a Prahou a D1 mezi Prahou a Brnem. Kromě ostatních dálnic dosahují ještě vysokých intenzit nákladní dopravy i některé silnice I. třídy. Mezi ty nejzatíženější patří silnice I/35, I/46 a I/47 u Olomouce. Literatura [1] Výsledky celostátního sčítání dopravy na silniční a dálniční síti ČR v roce 2005, ŘSD, Praha, Česká republika, 2006 [2] MAZNÝ, V. Zatížení vybrané dálniční a silniční sítě nákladní dopravou, Praha. Česká republika, 2008

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 79 DYNAMIC NATURE OF VEHICLE-TRACK INTERACTION Moravčík Milan The paper is devoted dynamic measurements on un-sprung wheelsets of the locomotive and corresponding in situ measurements on the track structure. Briefly are presented some experimental measurements approaches in order to appreciate the dynamic behaviour of the track structure. The vertical acceleration of wheelsets are compared with the vertical vibration of rails, sleepers, and ballast field and are analysed in the time and frequency domain. Introduction An increasing need for detailed knowledge of how a track structure behaves under applied loads follows from the technological demands requiring more exact understanding of the structural behaviour under load. A convenient means of identification the track structure conditions and deterioration in track is measuring the resultant vibrations levels on the axle box of locomotives and coaches. Railway track is not perfectly smooth and with time its surface roughness increases. Along with other forms of deterioration (the sleeper settlement, ballast deterioration) this leads to an increase in the vibration generated as the un-sprung wheels rolling along the track. The dynamic interaction between moving vehicle and the rail can be investigated and described reasonably well in the vertical direction using suitable mathematical models, see fig 1, or an suitable experimental analysis based on an experimental measurement in the vehicle and in the track, see Fig. 2. Problems arising from the vehicle track interaction may be simply expressed in frequency domain, see Tab.1. In [1, 2] several mathematical models of varying complexity for calculation the vertical dynamic response of the track is examined. Prof. Ing. Milan Moravčík, CSc, Katedra stavebnej mechaniky, Stavebná fakulta ŽU v Žiline. e-mail: momo@fstav.uniza.sk

80 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Table 1: Problems of vehicle-track interaction Problems of vehicle track interaction Area of concern Frequency range [Hz] 1 Vehicles 0 20 2 Bogie and un-sprung mass 0 500 3 Irregular running surfaces of Wheel and rail 0 1500 4 Track components 0 1500 5 Wheel rail noise 0 5000 6 Structure borne noise and vibration 0 500 Fig. 2 The scheme for the vehicle track interaction measurement in the track In order to verify these theoretical models and evaluated the dynamic interaction vehicle track, full-scale experiments on the rail-vehicle and on the track structure were performed. Techniques employed to measure the wheel rail dynamic response fall into two categories: The response measured at a specific location of the track, see Fig.2.. The response measured at un-sprung wheelset of a rail-vehicle, see Fig. 3. The second category may be used as a prediction tool or monitoring tool for the track deterioration. Deterioration in the track is manifested by increasing in vibration levels on the axleboxes of train. This paper is focussed on the wheel rail interaction measurements on the electric locomotive and on the comparison with dynamic measurements in the track structure (rails, sleepers, ballast bed) for loading in operational conditions on the classic ballasted track structure. Wheel rail interaction measurements on un-sprung wheels of locomotive w&& w (t) When considering dynamic aspects of the track it is in fact the interaction between the load and structure and so the dynamic interaction should be appreciate for a typical arrangement of track structure and for characteristic track sections: straight sections, curve sections, and turnouts. The technique involves using accelerometers to record the vibration levels were applied on the axleboxes on the locomotive of the type Škoda 162 / 85 t, se Fig. 3. Axle-box accelerations for particular section of the track (Lsec) vary according to the speed (c) of the locomotive and a time record (Trecord): L sec = c. T record (1)

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 81 G 1n = 21,25t A 1 /BK8306 G = 85 t A 2 /BK8306 3,2 5,1 3,2 16,8 m Masses [t] Total mass: 85 t One un-sprung vheelset mass: 3,35 t One sprung bogie mass 15,5 t Vehicle body mass: 40 t Springs [kn/mm] Primary (1): k 1 =2,92 Secondary (2): k 2 =1,88 Wheel diameter k =1250mm Fig. 3 Scheme and characteristics of the locomotive of the type Škoda 162 / 85 t. Examples of vertical axle-box acceleration and their spectra w&& w (t) 1/ Axle-box accelerations for particular section of the track (Lsec), for Trec.=40, 20, 10, 5, and 1,5 sec. Analysis No.: Loc. - Drive I Section 3 / 7-04-1995 Comparison time section: No.I Section 3 ( t = 40 s, c=40 km/h ), No.I Section 3 ( t = 20 s, c=40 km/h), No.I Section 3 ( t = 10 s, c=40 km/h), DISYS, fvz=1000 Hz No.I-3(40 s) Vertical acceleration of axle box: Transducer A1 / BK 8306, For f = (0 250 Hz ) I-3(10-s) I-3(20 s) I-3(40 s) Analysis DISYS: Power spectrum, f = (0 250 Hz ), N=1024, Transducer A1 / BK 8306 2/ Axle-box accelerations w& w (t) - Comparison the speed effect for T record = 1,5 s:

82 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Analysis No.: Loc. - Drive I Section 3, II 1, I - 5 / 7-04-1995 Comparison section: No.I Section 3 ( t = 0-1,5 s, c=40 km/h ), No. II Section 1 ( t = 3-4,5 s, c=60 km/h), No.I Section 5 ( t = 8-9,5 s, c=80 km/h), DISYS, f vz =1000 Hz I-5/80 km/h Vertical acceleration of axle box: No.I-5, Transducer A1 / BK 8306, For f = (0 250 Hz ) I-3/40 km/h I-5/80 km/h II-1/60 km/h Conslusion Analysis DISYS: Power spectra, f = (0 250 Hz ), N=512, Transducer A1 / BK 8306 The paper describe only methodology that has been developed in the straight track section. The practical application require measurements in curvatures, varying train speeds and impulsive events in turnouts etc. Measurement of axle-box vibration provides a practical, cost effective means of identifying deteriorating sections of the track. The level deterioration in the track is qualified in terms of the increase in axle-box vibrations (wheelset vibration), as a function of distance along each rail and time. The axle-box acceleration data are presented in terms of the dynamic forces generated by railvehicle or trains and give resulting vibration levels of the track structure. Generally we can find out three basic processes associated with the analysis of wheelset trajectories or with the track irregularities: Measured sections presented in this paper were straight sections in the main line in the sector Žilina Varín and passages of switch in station sections. Typical vibration levels of vertical acceleration peak achieved values of 10 14 m/s 2 and peaks in frequency range lie in f (0 100 Hz). References [1] Moravčík M., Moravčík M: Mechanika železničných trait. Teoretická analýza a simulácia úloh mechaniky železničných tratí. EDIS ŽU v Žiline 2002, 312 p. ISBN 80-7100-984-9.

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 83 PROFESOR ING. JAROMÍR SOUČEK Vlastislav Novák Prof. Souček, osobnost obrození našeho poválečného silničního dění, význačný pedagog naší fakulty, zakládající profesor její poprvé samostatně ustavené silniční stolice ústavu stavby silnic VŠT dr. E. Beneše v Brně. Vzpomínkou na jeho profesní činorodost si připomínáme padesátileté výročí jeho dobrovolné fatální smrti. Letošní rok 2009 je půlstoletým připomenutím tragického skonu Prof. Ing. Jaromíra Součka, člověka, který se stal avantgardou našeho moderního silničního hospodářství. Dovolte mi uctít jeho památku několika glosy z období závěrečné dekády jeho života, kdy jsem měl tu čest se spolupodílet na realizaci jeho odborných cílů. Prof. Souček, osobnost vzkříšení naší silniční struktury v poválečné éře, vyrůstal v duchu patriarchální rodiny českého patriota, vysokoškolského profesora. Inženýrské studium absolvoval v době poválečné, v době po první světové válce plné euforie mladého česko-slovenského státu a vlasteneckého elánu. Vybaven rodinným intelektuálním zázemím a touhou prohloubit své vědomosti, přijal studijní stáž ve Francii a posléze i studijní praktika v Americe na pozvání amerického institutu silniční agentury. Kromě získaných zkušeností byl přijat za stálého člena tamní silniční asociace s celoživotním nárokem na odborná periodika, cenné informační prameny. Po návratu ze zahraničí uplatnil své poznatky a zkušenosti (na počátku 30.let minulého století) při přestavbě naší silniční sítě, ve složité době světové krize a politického vývoje mezi světovými válkami. Aktivně vystupoval v rámci České silniční společnosti pro zemi Moravskoslezskou. Coby erudovaný odborník založil také úspěšnou projektovou kancelář a zřejmě (podle fotografických stop) i firmu prováděcí. Leč mocenské dozvuky již odumírající průmyslové revoluce v Evropě vyústily ve druhou světovou válku s osudovými následky mnoha národů. Konec války byl příslibem nových nadějí. Prof. Souček přijal nabídku, která se neodmítá. Byl jmenován profesorem na Vysoké školy technické dr. E. Beneše v Brně. Přijal úlohu, ve svém principu, dobově velmi nelehkou, laickou, ale i odbornou veřejností nedoceňovanou. Do osnov výuky oboru inženýrské stavitelství Vysoké školy technické dr. E. Beneše v Brně byl poprvé zapsán jako samostatný předmět silniční stavitelství a zemní práce v rozsahu 2 hodiny přednášek + 2 hodiny cvičení týdně. Byl určen pro III. ročníky (5. a 6. semestr) společně pro směry A i B, jako předmět státnicový. Časový prostor výuky, zřejmě již tehdy nekorespondoval s objemem odborných informací či významem silniční dopravy. Skutečnost skrovného časového prostoru výuky vyplývala patrně již z historie učebních osnov, tedy stavu před druhou světovou válkou, kdy problematiku stavby silnic zastřešovaly předměty železničního programu. Než však mohlo dojít k vyhodnocení stavu a k eventuelní úpravě, postihla brněnskou techniku (r. 1950) pohroma. Z politického rozhodnutí byla VŠT dr. E. Beneše v Brně bez náhrady zrušená, dodnes historicky nevysvětlená. Její areál s vybavením a částečně i s pedagogickým personálem připadly od r. 1951 nově zřízené vojenské technické akademii (VTA) v Brně. Ing. Vlastislav Novák, CSc.

84 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Díky, tehdy v pravdě hrdinskému úsilí a odporu některých představitelů stavebního odboru (fakulty) VŠT v Brně, v čele s prof. V. Menclem a tedy i za účasti prof. Součka, se podařilo stavební odbor v Brně zachovat, byť za cenu delokalisace, rozmístění do několika desítek míst v městě Brně, hlavně však za cenu ztrát hmotných, zejména pak ztrát nenahraditelných pedagogických pomůcek a sbírek. Z torza Vysoké školy technické dr. E. Beneše v Brně povstala Vysoká škola stavitelství v Brně se dvěma nově vytvořenými fakultami inženýrského stavitelství (FIS) a architektury a pozemních staveb (FAPS) a dokonce s jepičí mezihrou přifařené fakulty lesnické k VŠS v Brně. Ústavu stavby silnic připadl dočasný azyl v budově ředitelství drah na ulici Úvoz. Stěhovacím aktem ústavu na nové působiště započala i moje školní kariéra. Přijetím nabídky prof. Součka jsem spojil můj osud se školou stěhováním, které jsem měl příležitost prožít ještě třikrát, naposledy při návratu ústavu do mateřského areálu na ulici Veveří. Události nesmyslného a logicky nevysvětlitelného zrušení VŠT v Brně lze jistě přejít konstatováním faktu, tak jak to učinilo mnoho jiných autorů před tím, jako že vlastně o nic nešlo, jakoby jen o samozřejmý, racionální krok této školy. Dílčí složky školy však byly stále v pohybu. Zda toto časté přemisťování bylo vyšším záměrem, neumím posoudit, nicméně existence školy byla nejméně ještě jednou v ohrožení. Protiakce, v níž prof. Souček hrál klíčovou roli, uvažovala respektive připravovala reálnou eventualitu, přeložení školy do zámeckého prostoru v Náměšti nad Oslavou. Verdikt ale vyzněl v přemístění z budovy na Úvoze do budovy pedagogické fakulty na Poříčí v Brně. Sem přesídlil i ústav stavby silnic, aby po dvou letech našel stálejší sídlo v areálu někdejšího církevního semináře na ulici Barvičova až do doby návratu do restituovaného souboru budov v Brně na ulici Veveří. Není zde na místě analyzovat příčiny a důsledky zrušené vpravdě historické Vysoké školy technické v Brně. Absurditu akce odhalila v krátkém časovém odstupu sama historie obnovením zrušených oborů a znovuzrozením Vysokého učení technického v Brně. Nic nemění na tom, že trosky brněnské techniky, Vysoká škola stavitelství, se opět probouzela z existenční agonie, že procházela složitým, nicméně ozdravným obdobím zásadní restrukturalizace specializací, učebních plánů, výukových předmětů ve stále nejisté budoucnosti, stálého přemísťování i vnitřního, především politického napětí. Přeměny výukových projektů byly logickým odrazem vidění životního stylu a odhadu vývoje společnosti. Tématické rozčlenění fakult Na občanské a konstrukčně inženýrské stavby uvolnilo moderní rozvoj výuky a prostor ústavům pro jejich vlastní kreativitu. Poválečný vývoj v Evropě záhy odhalil ekonomické i sociální atributy automobilové dopravy. Profesionálnímu vnímání nemohl zůstat v utajení její nárok na jízdní podmínky, problém generující škálu souvisejících tématických okruhů od plánovacích a projektových procesů, technologického vývoje výstavby a údržby, silničního hospodářství měst i aglomerací až k problémům dopravního inženýrství, bezpečnosti dopravy, životního prostředí apod. Prognosticky zhodnotit a vybrané spektrum témat stmelit na časově okleštěné ploše výuky byl v dobové úrovni znalostí úkol jistě obtížný. Podařilo se, z dnešního hlediska musíme profesionální vyspělost prof. Součka a jeho manažerské schopnosti klasifikovat velmi vysoce. Příbuzná nebo návazná témata sloučil do společného předmětu, případně byla dále rozvíjená a eventuelně přetransformovaná do jiného seskupení apod. V některých případech došlo ke spolupráci a koordinaci s jinými pracovišti. Např. problematika zemin (původně v obsahu předmětu silniční stavitelství a zemní práce) byl překoncipován, tématicky rozšířen a jako takový přeřazen do nově formovaného předmětu půdní mechanika, zajišťovaného na ústavu tunelového stavitelství (prof. Mencl), později katedry geotechniky. Podobně předmět mechanizace a stavební stroje (původně založený na ústavu silničních staveb) se stal posléze základem pro nový, samostatný útvar.

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 85 Zvláštní pozornost zaslouží zřízení silniční laboratoře (zkoušení zemin a analýza živičných směsí), coby výchozí vybavení technologické specializace ústavu. Ústav stavby silnic zajišťoval také státnicový předmět stavbu letišť s výhledovým rozšířením o téma letového řízení, k čemuž už nedošlo. Mottem výuky prof. Součka bylo spojení s praxí. Proto také přednášky nebo cvičení byly prokládány krátkodobými exkurzemi. Snad za připomenutí stojí i skutečnost, že náš ústav byl poválečným novátorem zahraničních exkurzí, organizoval vůbec jako první zahraniční výměnnou exkurzi do NDR (v r. 1956) (Prof. Souček byl na hranicích ze zahraniční cesty odvolán). Obsah přednášek pružně reagoval na potřeby praxe (např. podněty ze silničních škol ). Prof. Souček rozvíjel kontakty a aktivoval spolupráci s odborně příbuznými organizacemi (jako byl Zemský úřad, později SRDS/ÚSH či evidence kamenolomů, Strojní stanice Nové Město na Moravě, později Silniční vývoj, Dopravní stavby, Dopravoprojekt). Byl zapojen do aktivit s celostátní působností. Byl aktivním členem ČSS, SIA, mezinárodní organizace AIPCR a OSŽD. Byl účastníkem tvorby celostátních norem i technických předpisů atp. Pestrou paletu odborných témat a otázek kvality výuky zajišťovali také externí specialisté, zpravidla zaměstnanci výše uvedených institucí (např. prof. Veselý, Ing. Pospíšil, Ing. Lukas, Ing. Kučera, Ing. Švejda, Ing. Vaníček a další např. z řad stavbyvedoucích či cestmistrů a příležitostně i z řad zahraničních hostů (DORNII - SSSR, dopravní průzkumy Polsko a NDR, zesilování dálničních betonových vozovek NDR). Dané období bylo skoupé na studijní materiály. Snahou prof. Součka bylo předávat informace alespoň tabulkami a schématy, formou interně rozmnožených listů. Nicméně v průběhu několika let vznikly učební texty Stavební stroje a mechanizace, Silniční vozovky, Návody do cvičení I a II a další. Nepřehlédnutelnou popularitu si ústav získal tzv. silniční školou, týdenními kurzy pro vedoucí pracovníky v silničním hospodářství, pořádaný každý rok střídavě se sesterským ústavem na ČVUT Praha. Silniční školy, zdaleka nejen společenská událost, se staly skutečnou školou pro lidi praxe. Tématicky zaměřené přednášky vzbuzovaly u absolventů více než kladný ohlas, přinášely jim nové informace a doplňovaly vědomosti, které neměli příležitost získat předcházejícím vzděláním. Kurzy navíc měly zpětnou vazbu, přinášely podněty pro školské osnovy a přispívaly k řešení výzkumných úloh. V polovině 50tých let minulého století silniční školy, aktivita vysokých škol, umlkla. Akce toho druhu dostala do vínku VTS (Vědeckotechnická společnost). Labutí písní silničních škol v Brně byl seminář s tématickou novinkou dopravní inženýrství se zahraniční účastí, většinou zástupců škol (NDR, Polsko, Maďarsko a Rakousko). Získaný vědecký materiál se do výuky již, respektive zatím, neprosadil, nicméně se částečně uplatnil v předmětu Doprava a městské komunikace. Prof. Souček byl jako silničářská osobnost oceňován a přijímán praxí. Byl aktivním novátorem technologických postupů komposice silničních vozovek. Za zmínku jistě stojí, z dnešního pohledu úsměvné epizody z pokusných úseků stabilizací na jižní Moravě, když při míchání zeminy s pojivy zemědělským kultivátorem jej tahal v mracích vápenného prachu kravský potah. I taková byla doba. Podobně pionýrské metody výzkumu provázely průzkum výmrazkových úseků, tehdy nového fenoménu poškozování krytů vozovek. Účelem bylo ověření účinků a příčin tvorby hnízdových defektů, zejména živičných vozovek. Výsledkem se staly dnes již samozřejmé návrhy drenážní vrstvy vyúsťované do odvodňovacích systémů. Expertízy a projektování byla činnost honorovaná. Bylo by zkreslené je hodnotit jen měřítkem ekonomiky, byly nesporným odborným, tudíž i pedagogickým přínosem. Byla to škola praxe již proto, že přinášela převážně zadání problémových řešení. Byla a zůstává cestou poznání, řekněme odborného zrání jejich aktérů. Do jisté míry to byl i zdroj financování výukových pomůcek (zejména laboratorních).

86 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Zvláštní epizodu styku s praxí tvoří osobní iniciativa a až nadměrná aktivita prof. Součka za znovuvzkříšení dálniční ideje, kterou aktivně prosazoval u ministra dopravy. Dostalo se mi příležitosti s ním rekognoskovat před válkou rozestavěný úsek dálnice v Čechách, předběžně posuzovat využitelnost hotových objektů pro nová řešení i ukázkového díla, dnes pohřbeného mostu v nádrži pitné vody pro Prahu (Želiv). Provedli jsme řadu ověřovacích terénních průzkumů v Čechách i na moravské straně, kde však byla situace jiná, zde trasa budoucí dálnice nebyla zatím upřesněná. Bylo období, kdy desátý semestr studia patřil přípravě a vypracování diplomových prací, dostatečná doba k vypracování uceleného reálného zadání jako byly ověřovací studie lokalizace dálnice. V roce 1957 a 1958 skutečně vznikl, dnes bychom řekli workshop, zpracování několika variant s cílem vyhledání optimální trasy dálnice přes Vysočinu do brněnské kotliny. I tato prezentace školy, prostřednictvím studentské tvorby, participovala ve svém resultátu na tvorbě dálniční sítě u nás. Slunné dny pedagoga prof. Součka začaly asi v polovině 50tých let minulého století zastiňovat mraky politických piklů asistentokracie, jak skupinu politických šplhavců prof. Souček výstižně nazýval. Zablesklo se v roce 1958. Ústavy s dopravní specializací (železniční a silniční) byly sloučeny do katedry dopravních staveb s vedoucím ajzenboňákem prof. Vaverkou, dosavadním vedoucím ústavu železničních staveb. Nicméně úder blesku přišel v druhé polovině toho roku policejním (tehdy VB) monstrprocesem, vyšetřujícím údajné hospodářské aféry z mimoškolské činnosti ústavů stavební fakulty. Resultátem byly i dvě sebevražedná úmrtí. Bohužel, jedním neblahým aktérem byl i prof. Souček. Skončil 9.2.1959 ve večerních hodinách ve svých 59 letech hlavou na kolejích pod koly vlaku Břeclav-Brno (podle očitých svědků události). Zřejmě dědictvím výchovy neunesl ponížení a míru nespravedlnosti, vybral si vědomě místo mimo drážní prostor na železničním přejezdu. Oficielně to byla nešťastná náhoda. Proč a co na tom místě v tom čase dělal? Asi náhodou jsem byl posledním z našeho ústavu kdo s prof. Součkem v sobotu v poledne (den před událostí) hovořil. Až po tragické zprávě (v pondělí odpoledne) jsem si uvědomil jeho, u něj neběžných, reakcí. Nejenže mi při rozchodu podal ruku s pozdravem sbohem, ale předtím se ještě zmínil o mé osobní záležitosti, snad první a jediný emoční projev co jsem za léta spolupráce u něj zaznamenal. Oznámení události spolupracovníkům nás iniciovalo vstoupit do pracovny pana profesora. Vzpomínám si přitom na myšlenku, že již nikdy nespatříme dennodenní rituál vycházet jej ze dveří s kafemlejnkem, aby mu někdo z nás umlel porci kávy. Dodnes se mi vybavuje jízdní řád na jeho stole rozevřený na stránce s tužkou podtrhnutým vlakovým spojem a železniční stanice tohoto smutného příběhu. Zavřela se nedokončená kapitola vzkříšení moderní nauky na našich vysokých školách pod vlivem prof. Součka. Dívám-li se zpět, vidím odkaz pana profesora Součka ve světle nedoceněných jeho zásluh o naši školu i celého, tehdy československého, cestářského hnutí. Plnil svou roli vysokoškolského učitele hodnou silničního primase až do tragického skonu před padesáti lety v ovzduší nepochopení, ponižování a lidské zvůle. Čest jeho odkazu a památce.

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 87 VYBRANÉ FAKTORY OVLIVŇUJÍCÍ VÝSLEDNÁ NAPĚTÍ V CEMENTOBETONOVÉ DESCE VOZOVKY A JEJICH MODELOVÁNÍ SELECT FACTORS AFFECTING RESULTANT STRESSES IN CEMENT CONCRETE PAVEMENT SLABS AND THEIR MODELLING Petr Pánek, Ludvík Vébr, Filip Eichler The finite-element method (FEM) has a great potential in concrete pavement studies; this is supported by the fact that three-dimensional models were developed in the past (e.g. 3DPAVE) to analyze some of the many factors affecting the behaviour of concrete pavements. Examples: the base course effect (modulus of the road base k reaction), interaction of pavement layers and friction, slab twisting and deplanation due to temperature and moisture; dowels and anchors and transfer of loads in joints. A 3D model easily overcomes numerous persistent limitations of two-dimensional (2D) FEM models, which provide reduced precision of results. The correctness of 3D models has even been confirmed by comparison with measured deformations and stresses induced by traffic volumes and temperatures in some tests and experiments. In each comparison, a good accord of measured and computed values was reached. Metoda konečných prvků Metoda konečných prvků (MKP) má při studiích betonové vozovky svůj velký význam nasvědčuje tomu i to, že trojrozměrné modely byly vyvíjeny již dříve (např.: 3DPAVE), k tomu aby analyzovaly některé z mnoha faktorů ovlivňujících chování betonové vozovky. Např.: vliv podložní vrstvy (jejich modul reakce podkladu k ), interakce mezi vrstvami vozovky a tření, deskovou kroutivost a deplanaci vlivem teploty a vlhkosti; trny a kotvy a přenos zatížení ve spárách. 3D model snadno překonává mnoho z neodstranitelných omezení dvojrozměrných (2D) MKP modelů, které mají sníženou přesnost výsledků. Správnost 3D modelů, byla dokonce potvrzena porovnáním s deformacemi a napětími naměřenými od dopravního zatížení a teploty v některých testech a experimentech. V každém z porovnání byla zjištěna dobrá shoda hodnot naměřených a hodnot vypočtených. V České republice nebyl doposud v takovéto podrobnosti rozvíjen žádný model. Ing. Petr Pánek, Katedra silničních staveb, ČVUT v Praze, Thákurova 7, Praha 6, petr.panek@fsv.cvut.cz, 22435441, doc. Ing. LudvíkVébr, Katedra silničních staveb, ČVUT v Praze, Thákurova 7, Praha 6, vebr@fsv.cvut.cz, CSc., Ing. Filip Eichler, Katedra silničních staveb, ČVUT v Praze, Thákurova 7, Praha 6, filip.eichler@fsv.cvut.cz

88 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Možnosti 3D modelu Zahrnutím některých faktorů do 3D modelu cementobetonové vozovky, bude možno velice přesně stanovovat skutečné deformace a napětí a to i v ne zcela typických skladbách betonových vozovek. Tato skutečnost může vést k mnoha ekonomickým úsporám při zřizování betonových vozovek a ploch. Samozřejmě, že model nemusí být zaměřen jen na sledování napětí a deformací v CB desce a může se věnovat např. rozvoji trhlin, zjišťování napětí a sil v trnech a kotvách, vzniku nepříznivých kotlin vlivem tzv. pumpování desek a dalším problémům. Jednou z možných variant pro tvorbu 3D modelu je program ABAQUS. Namodelování všech faktorů, které ovlivňují výsledná napětí v CB desce však není, i přes jistou uživatelskou přívětivost programu, záležitostí jednoduchou ani krátkodobou. Dále jsou zmiňovány pouze vybrané faktory, které jsou pro určení výsledných napětí poměrně zásadní. Kolové zatížení Problematika stanovení tahových napětí od kolového zatížení pomocí MKP je již dobře známa, a proto zde již není podrobněji uváděna. Teplota Obr. 1 Napětí od kolového zatížení Je známo, že napětí vznikající od teploty (hlavně u CB vozovek), mohou za určitých podmínek dosahovat a někdy dokonce převyšovat hodnoty napětí způsobených dopravním zatížením. Napětí v CB desce od teploty mohou působit nevhodně spolu s dopravním zatížením, anebo naopak proti působícímu dopravnímu zatížení. Dnes je již známo, že teplotní gradient je po tloušťce desky nelineární a závisí na množství okolních podmínek. Pro jednoduchost výpočtu je však možno uvažovat tento gradient jako lineární. Oproti modelům zabývajícím se pouze vlivem kolového zatížení je při teplotní analýze nutno použít pro CB desku elementy s teplotními vlastnostmi. Nejvhodnější je však použít kombinované elementy typu C3D8T (8-node trilinear displacement and temperature), kvůli budoucí možnosti aplikace vlivu teploty i dopravního zatížení společně. Výstupy z analýzy teplotních namáhání simulovaných na CB desce v programu ABAQUS, naznačují správnost předpokladů a výpočtů. Je nutné si uvědomit, že celkového napětí od teploty je tvořeno, anebo ovlivňováno nejen samotným roztažením (smršťováním) materiálu (v našem případě CB deska), ale také vzniklým ohybovým napětím od rozdílu teplot. Hlavním faktorem, který ovlivňuje vznik napětí ve spodní části CB desky je samotná existence kontaktu CB desky s podkladní vrstvou a velikost tření na těchto dvou površích. Důležitou roli v tomto výpočtu hraje také vlastní tíha CB desky.

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 89 Obr. 2 Napětí od teploty Definice interakčního chování (spolupůsobení vrstev) Přenos napětí mezi jednotlivými vrstvami vozovky je v programu ABAQUS umožněn řadou způsobů a to jak z hlediska druhu přenášených napětí (normálová, tangenciální ), tak z hlediska určité závislosti na charakteristikách materiálu sousedících vrstev a např. na aktuálním napjatostním stavu vrstvy. Nejdůležitější vzájemné působení je to mezi betonovou deskou a podkladní vrstvou (např. nestmelenou zrnitou). Tam se vytvářejí nesouvislé deformace přes rozhraní povrchů. Z hlediska výpočtů, má existence spolupůsobení velký dopad na číselné výsledky, ale změna koeficientu tření mezi deskou a podkladní vrstvou produkuje jen nepatrné změny v globální odezvě vozovkového systému. Spolupůsobení mezi betonovou deskou a podkladní vrstvou může být tedy definované přes volbu kontaktního tření, které může být určeno pro dva povrchy v dotyku. Nelineární chování nestmelených materiálů V poslední době je nejvíce v MKP využívána a modelována závislost chování zrnité podkladní vrstvy na napěťovém a deformačním stavu. Napětí a deformace jsou tedy užívány stále více k určení vzájemných vztahů vozovkových vrstev. Potřeba uvažování nelineárního materiálového chování se stává značně důležitou. Lineárně pružné aproximace nestmelených materiálů jsou již nadále pro vozovkovou analýzu nepřijatelné. Různé nelineárně pružné modely, odvozené z opakované triaxialní zkoušky (RLT -Repeated Load Triaxial), popisují odezvu zrnitých materiálů pod zatížením (K-θ, UZAN, UT-AUSTIN, UT-EL PASO, BOYCE, DRESDEN). Obr. 3 Model pro zrnitý materiál (Stöcker) Spojení desek trny a kotvami (spolupůsobení desek ve sparách) Problematika přenosu zatížení na sousední desky, je také z hlediska výpočtu maximálních tahových napětí velice důležitá. Např. jestliže max. tahové napětí v desce na volném rohu má nějakou velikost, pak napětí v tomtéž místě ovšem na desce připojené trny k desce sousední je značně menší a většinou

90 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic nebývá rozhodující. Na tuto problematiku bylo již zaměřeno v zahraničí velké množství studií. Pomocí programu ABAQUS je možno modelovat přenos zatížení na sousední desky trny a kotvami. Ty je možno modelovat přímo prvky vymodelovanými v programu a umístěnými do míst skutečných působení těchto prvků, což může být ovšem do značné míry velice náročné matematické řešení s problematickou konvergencí. Druhou možností je využití různých kontaktních prvků předdefinovaných v programu ABAQUS. Výsledky analýz Obr. 4 Modelování trnů a kotev Výsledky analýz dokladují možnost modelování teplotních a dalších faktorů, což je jistě přínosem z hlediska přesnosti určování výsledných tahových napětí v CB desce. I když se vypočtené hodnoty tahových napětí přibližují reálným, je potřeba do modelu zahrnout ještě další vlivy a vypočtené výsledky je nutno experimentálně ověřit. Literatura: [1] CHEN-MING KUO ; HALL K. T.; DARTER M.I., 3DPAVE (Three-dimensional finite element model for analysis of concrete pavement support, Univ. Illinois Urbana-Champaign, dep. civil eng., Urbana IL 61801, ETATS-UNIS), [2] MARC FORSTER, Temperaturbedingte Beanspruch. von Betonfahr., Hannover, 2006, [3] MOHAMED EL-NAKIB Faulting of Rigid Pavement System of Highways 2006, [4] LUXEMBURK, VÉBR, KUDRNA, VARAUS, RACEK, FIEDLER TP 170 Navrhování vozovek pozemních komunikací 2004 (+ změna 9/2006).SN 73 6114 Vozovky pozemních komunikací. Základní ustanovení pro navrhování [5] HUANG, Y.H.: Pavement Analysis and Design. 1. ed. Prentice Hall, Englewood Cliffs 1993. [6] VÉBR, L.: Návrh a posouzení konstrukcí vozovek pro SO 3221 Zpevněná plocha pro kontejnerový terminál Lovosice - jih, Expertní posudek, Praha, 2007. [7] VÉBR, L.: Posouzení konstrukce podlah hangáru ABS Jets CENTRUM LKPR JIH na letišti Praha Ruzyně Areál jih, Expertní posudek, Praha, 2007. [8] Mohamed El Nakib: Faulting of Rigid Pavement System of Highways, Hannover, 2006.

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 91 TYPE OF TRAM CAR AS A PARAMETER AFFECTING THE LEVEL OF NOISE Eva Panulinová The emissions of means of transport are natural concomitants of their everyday operation. Mostly, they have an adverse effect on both the environment and humans. Means of transport are among the main sources of emissions, where, in towns, cars and trams prevail. Because excessive noise affects town residents, it is important to monitor and analyse noise emissions caused by tram transport. An analysis of the influence of the type of tram on the resulting noise level, which is the subject of the paper presented, may be of some assistance in this respect. Measurements carried out on straight panel tram tracks were analysed statistically. Introduction Traffic based noise pollution in urban areas has become a major environmental problem for big cities. The many statistics study showed that 80% of sound energy is resulted from traffic noise. Means of transport are among the main sources of emissions, where, in towns, cars and trams prevail. It is important to monitor and analyse noise emissions caused by tram transport. Noise is also classed as a harmful emission, which is caused, in the event of tramway transport, by the running of the tram car motor, the rolling of the wheel on the rail, and by the aerodynamic noise of the tram body that becomes evident only at high velocities. As has been mentioned above, one of the main sources of noise is a tram car. Different types of trams cause different noise levels. Therefore, this paper focuses on the evaluation of the effects of a given tram car on the resulting noise level. Tram car as a source of noise Tram car noise may be caused by the car body, motor, the load it carries, the style of driving, the number of cars in the tram unit/train, the intensity of tram traffic, the tram velocity, type, the technical condition of the tram, continuous or interrupted traffic flow with crossroads, stops and short-radius curves in tramway systems and the acceleration and deceleration/braking of the tram car. All measurements monitoring the problem in question were carried out in the city of Košice on tramways operated by Dopravný podnik mesta Košice, a.s. (DPMK a.s.). The organisation operates 128 tram cars of three types: ČKD T3, ČKD T6A5 and ČKD KT8D5. The percentage of individual tram types in Košice on December 31, 2008 is shown in Figure 1. Ing. Eva Panulinová, PhD., Technical University of Košice, Civil Engineering Faculty, Institute of Structural Engineering, 040 02 Košice, Vysokoškolská 4, č.tel. +421 55 602 4268, e-mail: eva.panulinova@tuke.sk

92 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic All tram cars come from the Czech manufacturer ČKD Tatra a.s., Prague. The oldest type is Tram T3 put into operation by the manufacturer in 1960. They are operated either as single cars or as multiple units. It is possible for Types T3 and T6A5 to be coupled in twos or threes to make a longer unit. In 1989 Type KT8D5 was put into service in Košice. It is an articulated tram consisting of three sections: two regular cars and a connecting middle section. ČKD T3 62% ČKD T6A5 23% ČKD KT8D5 15% Fig. 1 Tram types in Košice The estimated average age of the fleet of tram cars owned by DPMK, a.s. is 21 years. For over 16 years the old trams in Košice have simply been taken out of operation and trams T3 and KT8D5 have rarely been modernised. A very important parameter in trams is their operational condition with regard to their age. The operating condition of each tram car was assessed by the competent staff of DPMK, a.s. and marked 1 to 3. The greatest in number and the oldest in age are Type T3 trams. Although the average age of Type T6A5 trams is the youngest, their condition was marked 2 and considered to be average in the majority of cars. In total, the research included 96 trams, which is 75 per cent of the total number of cars. 43 percent of cars were considered to be in satisfactory operating condition and 57 per cent of cars in average condition. The assessment conclusions point to the fact that the technical/operating condition of cars should be monitored with respect to an improvement in noise levels in the vicinity of tramway tracks. There are many modern, technically and acoustically improved types of vehicle that could certainly make the tram transport system ecologically sounder. However, the most difficult obstacle is a lack of funding. For economical reasons, a thorough modernisation of the fleet of cars would suffice, especially Types T3 which are really abundant in DPMK, a.s. Košice. Analysis of measurement results 74 night measurements carried out in a recent period on the panel tramway surface in an urban environment were analysed. The measurement/reference point was situated on a straight track section at a distance of 7.5 m from the tramline axis. A correlation between the measured noise level and various tram types was observed firstly, while notes about the number of tram cars in a unit were made for individual tram types. The problem was mathematically analysed using statistical methods. After the analysis it can be concluded that, a correlation between the noise level L AeqM and the tram type represented by its length was evident. Correlation and regression analyses of the measured noise levels L AeqM in relation to velocity The relation between the equivalent noise level and velocity for individual tram types was analysed using both correlation and regression analyses with respect to the known statistical principles. To monitor the correlation, a set containing 74 values recorded on the straight tramline with a panel surface was selected.

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 93 The graphs displayed in Figure 2 express the correlation between the noise level L AeqM and the tram velocity. They are divided according to the type of tram, where the Type T3 tram unit consisted of two cars at the moment of measurement. For the purpose of analysis, the tram type is supplemented with a number specifying the exact number of cars in a particular tram unit. 110 L AeqM (db(a)) 100 90 80 70 60 L AeqM T32 = 25,1 log(v) - 5,6491 R 2 = 0,8159 L AeqM KT8D5 = 25,049 log(v) - 6,3937 R 2 = 0,8075 L AeqM T6A52 = 23,114 log(v) + 1,1117 R 2 = 0,8601 L AeqM T6A51 = 14,231 log(v) + 29,345 R 2 = 0,5755 50 0 20 40 60 80 v (km.h -1 ) T32 T6A51 T6A52 KT8D5 Logaritmický (T6A51) Logaritmický (T6A52) Logaritmický (T32) Logaritmický (KT8D5) Figure 2: Correlation between the noise level L AeqM and the velocity of the tram Regression table elements: nt32 = 32 nt6a51 = 17 nt6a52 = 8 nkt8d5 = 17 R = 0.903 R = 0.759 R = 0.927 R = 0.898 R K = 0.355 R K = 0.482 R K = 0.707 R K = 0.482 where : n the quantity of data for individual tram types R the correlation coefficient R K the critical value of the correlation coefficient It was detected by the analysis of Graph 2 that: The behaviour of this correlation can be best described by a logarithmic regression model, there is a correlation between the noise level L AeqM and the velocity for all types of tram, all correlation coefficients for the individual tram types fell into a range of between 0.759 and 0.927, which proves a high correlation, The layout of the measured values reflects a uniform distribution of various noise levels for velocities of between 20 and 70 km.h -1 for all types of tram,

94 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic The behaviour of the regression computational function for the single Type T6A5 tram differs greatly from the other behaviours, there is no significant difference between the computational functions for Types T32, T6A52 and KT8D5 trams, Undoubtedly, the quietest tram is Type T6A51, which is a single-car tram, The noisiest tram is a double-car Type T3 tram, while the second in order are almost identically both double-car tram units of Type T6A5 and Type KT8D5. Conclusion In conclusion, it can be stated that the measurement results have not clearly confirmed that the type of tram and the number of cars as used in the system of tram noise classification set by the Slovak calculation methodology are the most important distinguishing parameters. Trams of approximately the same size displayed almost identical noise levels hence the influence of the tram length. The measurement results and the subsequent analysis point to same the more significant influence of the length of the vehicle on the resulting noise level rather than its type. Even in view of the influence of tram type, the statistical analysis points to the great influence of vehicle velocity on the measured noise level Acknowledgements The preparation of the paper has been supported by the Scientific Grant Agency of the Ministry of Education of the Slovak Republic and the Slovak Academy of Sciences under Project 1/4203/07. Reference [1] PANULINOVÁ, E.: Comparision of noise emmisions for various types of trams In: Journal of Civil Engineering, 2008, TUKE SvF, s. 89 98, ISSN 1336-9024 [2] http://www.dpmk.sk/content/view/73/100/ [3] DECKÝ, M., ĎURČANSKÁ, D.: Environmental Impact Objectification of Traffic Noise and Air Pollution. In: Proceedings XVII POLISH- RUSSIAN-SLOVAK Seminar Theoretical Foundation of Civil Engineering Warszawa Olsztyn, 02.06-06.06.2008, str.383-388 [4] SMUTNÝ J., PAZDERA L.: New Techniques in the Analysis of Dynamic Parameters Rail Fastening, Insight, In: The Journal of The British Institute of Non-Destructive Testing, Vol. 46, No 10, October, 2004, pp. 612-615, ISSN 13542575 [5] http://www.imhd.sk/ke/index.php?w=3825242e29ef252932252c2127ef1f&idg=184&gi=0&gn =20&gs=e&gsd [6] SMUTNÝ, J.: Moderní metody analýzy hluku a vibrací aplikované na kolejovou dopravu, Vysoké učení technické v Brně, Brno 1998 [7] Liberko. M.: Metodické pokyny pro výpočet hladin hluku z dopravy, VÚVA Brno 1991

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 95 HODNOCENÍ DYNAMICKÝCH PARAMETRŮ KOLEJE ASSESSMENT OF RAILWAY TRACK DYNAMIC PARAMETERS Otto Plášek, Jaroslav Smutný, Richard Svoboda, Miroslava Hruzíková The paper is focused on analysis of railway track bed parameters at dynamic loading. The measurement of track elements vibration and rail deflection is proposed as a tool for the explanation of dynamic behaviour of ballasted track. The analysis of the rail deflection curve includes theoretical and experimental parts. The theoretical analysis discusses. The influence of dynamic parameters on the shape of rail deflection curve for a typical bogie is studied. The records of vertical displacements of track elements were analysed for the assessment of track vertical stiffness, damping ratio and critical velocity or for the assessment for gaps under concrete sleepers and bearers. This method has been used for the evaluation of trail track sections for rail fastening with high elasticity and for sleepers with under sleeper pads and for the comparison with the common structure of permanent way. Úvod Příspěvek je zaměřen na hodnocení parametrů koleje, ovlivňujících její chování při dynamickém zatížení. Měření vibrací součástí železničního svršku a měření průběhu zatlačení koleje pod jedoucími kolejovými vozidly lze použít k popisu dynamického chování konstrukce koleje. Autoři příspěvku se v rámci ověřování nových konstrukcí podíleli na množství měření parametrů odezvy kolejové jízdní dráhy pod jedoucími vozidly. V rámci těchto měření v koleji byly pořízeny časové průběhy zatlačení koleje, které byly posléze podrobeny detailní analýze s cílem vysvětlit rozdílné tvary průběhu zatlačení. Za tímto účelem byla aplikována teoretická analýza vlivu pohyblivého zatížení na vlastnosti odezvy kolejové jízdní dráhy. Teoretická část analýzy byla věnována modelu koleje jako prutu na spojitém pružném podloží zatíženého pohybujícími se kolovými silami. Zkoumán byl vliv základních parametrů koleje na tvar časového záznamu zatlačení pro typický dvounápravový podvozek. Kvalitativní a kvantitativní analýza poskytuje nástroj pro stanovení svislé tuhosti kolejové jízdní dráhy, koeficientu poměrného útlumu a kritické rychlosti. Uvedená metoda byla použita pro hodnocení chování koleje se zpružněným upevněním kolejnic na pražci (Vossloh E 14) a pro kolej s pražci s pružnou ložnou plochou (USP) ve dvou zkušebních úsecích, zřízených v kolejích železničních drah České republiky. První zkušební úsek byl vybudován v traťovém úseku Havlíčkův Brod Okrouhlice v oblouku malého poloměru. Druhý zkušební úsek byl vybudován ve zkušebním úseku ve výhybce J60-1:12-500-I v žst. Planá nad Lužnicí a přilehlých úsecích koleje. Výsledky vyhodnocení časových průběhů zatlačení koleje byly porovnávány pro dva typy zpružnění kolejové jízdní dráhy pro pražce s pružnou ložnou plochou a pro zpružněné upevnění kolejnic. Obojí bylo porovnáno také s výsledky pro běžnou konstrukci koleje. Otto Plášek, doc., Ing., Ph.D., Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební, Ústav železničních konstrukcí a staveb, Veveří 331/95, Brno, plasek.o@fce.vutbr.cz, Jaroslav Smutný, doc., Ing., Ph.D., smutny.j@fce.vutbr.cz, Richard Svoboda, Ing., svoboda.r@fce.vutbr.cz, Miroslava Hruzíková, Ing., hruzikova.m@fce.vutbr.cz

96 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Metodika měření a vyhodnocení svislých zatlačení kolejové jízdní dráhy pod jedoucím zatížením Metodika měření svislých zatlačení kolejové jízdní dráhy Měření absolutních posunů kolejové jízdní dráhy je obtížné. Přímé měření při použití snímačů posunutí je velmi nesnadné, protože lze jen obtížně nalézt v bezprostředním okolí dráhy pevný bod, vůči kterému by bylo možné měření vztáhnout. Nepřímé metody měření posunů jsou založeny na výpočtu posunutí ze záznamu zrychlení vibrací dvojí integrací (jak hardwarovou tak softwarovou), příp. jednoduchou integrací ze záznamu rychlosti vibrací. Tato metoda měření je použitelná jen pro krátké oblasti signálu vzhledem k tomu, že při integraci snímaných vzorků zrychlení vibrací dojde ke dvojímu sčítání chyb měření. Z výše uvedených důvodů byly měřeny pohybů součástí kolejového roštu v kolejovém loži vůči pláni tělesa železničního spodku. K měření jsou používány indukčnostní snímače posunutí uchycené na rámu tvořeném dvěma ocelovými tyčemi dl. 80 cm průměru 20 mm zatlučenými do kolejového lože a ocelovým nosníkem dl. 70 cm. Touto metodou nejsou získány absolutní hodnoty svislých zatlačení. Časový průběh zatlačení je proto dále hodnocen z hlediska tvaru časového průběhu, případně se hodnotí časové průběhy pro různé součásti železničního svršku navzájem. Záznamy svislých zatlačení kolejové jízdní dráhy Indukčnostní snímače posunutí byly při měření ve zkušebních úsecích ve sledovaném řezu umístěny tak, aby bylo možné postihnout zatlačení kolejnic i pražců. Sledovány byly paty kolejnic z obou stran a pražec po délce ve čtyřech bodech, tj. na koncích a ve třetinách pražce. Umístění snímačů na kolejovém roštu, použité v obou zkušebních úsecích je vyobrazeno na obr. 1. Obr. 2 Rozmístění snímačů posunutí na kolejovém roštu V tomto článku je sledováno pouze svislé zatlačení kolejnice pod jedoucí nápravou, které bylo stanoveno jako průměr zatlačení měřených dvěma snímači posunutí umístěných na patě kolejnice. Ukázka časového záznamu svislého zatlačení kolejnice pod jedoucím vlakem je na obr. 2. Zatlačení kolejnice [mm] -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Čas [s] Obr. 2 Časový záznam zatlačení kolejnice (Planá nad Lužnicí, rychlík, V = 79 km.h -1 )

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 97 Teoretická analýza kolejové jízdní dráhy zatížené pohyblivou silou V modelu na obr. 3 se předpokládá, že kolová síla Q se pohybuje rychlostí v. Analýzu souvisle pružně podepřené koleje se zanedbáním tlumení popsal Timošenko [1]. Řešení pro model s tlumením předložil později Frýba [2], celé řešení včetně příkladů řešení je uvedeno v [3]. Q(x-v.t) v kk,c z w(x,t) Obr. 3 Prutový model s pohyblivým zatížením Diferenciální rovnice popisující tento problém je analogická pro prut podepřený pružně po své délce, funkce pro svislý průhyb w(x,t) je funkcí souřadnice a času: 4 2 w( x, t) w( x, t) w( x, t) EI x + m + c + k w( x, t) = 0 4 2 z x t t ( 1 ) kde k z [N.m -2 ] vyjadřuje spojitou svislou tuhost kolejové jízdní dráhy, c [N.s.m -2 ] tlumení, EI x ohybovou tuhost kolejnice (k ose x lokálního souřadného systému průřezu). Pro řešení se zavádí bezrozměrná veličina ξ d, přitom L [m] je charakteristická délka kolejového roštu a Λ je její převrácená hodnota: x v t 1 k z ξ d = = Λ ( x v t) ; Λ = = 4 L L 4 EI x ( 2 ) Vyjadřuje-li m [kg.m -1 ] hmotnost koleje pak poměr ke kritické rychlosti a ke kritickému tlumení je: v v m c m α = = ; β = ( 3 ) vkrit 2Λ EI x 2m k z Pro typické vozy s dvounápravovými podvozky zavedeme relativní rozvor podvozku: d d = = Λ d L ( 4 ) Výsledkem výpočtu jsou relativní průhyby η d (ξ d ), které pokud uvažujeme x = 0, odpovídají časovým průběhům zatlačení. Tvar časového průběhu je dán hodnotami parametrů L, α a β. Nejprve transformujeme změřený časový průběh do relativních souřadnic ξ d,η d. Koeficienty L, α a β hledáme iteračními metodami optimalizace tak, aby funkce teoretického průběhu η d,t co nejlépe odpovídala transformovanému časovému průběhu zatlačení η d,m. Celou úlohu lze matematicky formalizovat tak, že hledáme L, α, β, w max,2 a t 2 takové, aby druhá mocnina normy η 2 2 2 ( ξ ) η ( ) ; f ( x) = f ( x) d, t d d, m ξ d a ( 5 ) byla co nejmenší, přitom w max,2 [m] je největší zatlačení kolejnice pro průjezd druhé nápravy a t 2 [s]čas průjezdu druhé nápravy. K optimalizaci parametrů je využívána Newtonova iterační metoda. Vyhodnocení časových záznamů svislých zatlačení kolejové jízdní dráhy Výše uvedený způsob vyčíslení vektoru L, α, β. w max,2 a t 2 byl použit pro změřené časové průběhy svislých zatlačení v uvedených zkušebních úsecích. Ze záznamů byly vybrány průjezdy souprav rychlíků, hodnocen byl průjezd posledního podvozku soupravy. Ukázka hodnocení časového průběhu zatlačení je na obr. 4. b dx

98 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic a) b) Relativní souřadnice ξ d Relativní souřadnice ξ d -0,2 6,28 3,14 0,00-3,14-6,28-0,2 6,28 3,14 0,00-3,14-6,28 0 0 Relativní pokles η d 0,2 0,4 0,6 0,8 Relativní pokles η d 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1 1,2 1,2 Měření Výpočet Obr. 4 Ukázka vyhodnocení časového záznamu svislého zatlačení pro kolej s pružnou ložnou plochou pražců a) Havlíčkův Brod Okrouhlice b) žst. Planá nad Lužnicí Měření Výpočet Závěr Přehled výsledků pro různé konstrukce kolejové jízdní dráhy Konstrukce k z 10 6 [N.mm -3 ] L [m] w max [mm] α [-] β [-] V krit [km.h -1 ] Vossloh E 14 2,3 1,62 0,45 0,05 14,0 1053 USP Havlíčkův Brod 3,5 1,46 0,37 0,09 14,0 561 USP Planá n. L. 71,4 0,77 0,42 0,06 7,0 1132 Běžná kolej Planá n. L. 110,7 0,70 0,24 0,05 7,3 1540 K výpočtu základních parametrů pražcového podloží je možné použít metodu optimalizace tvaru teoretického průběhu zatlačení pražce vzhledem k naměřenému časovému průběhu. Z uvedeného hodnocení vyplývá, že v úseku Havlíčkův Brod Okrouhlice je kvalita pražcového podloží z hlediska jeho tuhosti velmi špatná bez ohledu na uskutečněnou obnovu železničního svršku. V železniční stanici Planá nad Lužnicí bylo ve sledované koleji nově vybudováno drážní těleso. Z hlediska vyhodnocení svislé tuhosti je možné označit pražcové podloží jako velmi tuhé. Je zřejmé, že propastný rozdíl mezi kvalitou železničního spodku v obou úsecích se projeví na velikosti sedání koleje a na rychlosti rozpadu geometrických parametrů koleje. Poděkování Publikované výsledky byly dosaženy s podporu společností DT Výhybkárna a strojírna, a.s., ŽPSV a.s. a Správa železniční dopravní cesty, s.o. a dále s podporou výzkumného záměru Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy číslo MS12701918 a a projektu GACR 103/07/0183. Literatura [1] TIMOŠENKO, S. P. Method of analysis statistical and dynamical stresse in rails, In Proceedings of the Second International Congress of Applied Mechanics, Zurich, Switzerland, 1927, pp 407 420 [2] FRÝBA, L. Vibration of Solids and Structures under Moving Loads. Noordhoff International Publishing, Groningen, 1972. [3] ESVELD, C., Modern Railway Track. Second Edition. Delft, MRT Production, 2001, 2nd ed. 654 p. ISBN 90-800324-3-3

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 99 VADY A PORUCHY ELASTICKÝCH MOSTNÍCH ZÁVĚRŮ - VÝSLEDKY VÝZKUMNÉHO ÚKOLU MD ČR DEFECTS AND BREAKDOWNS OF THE ELASTIC BRIDGE EXPANSION JOINTS RESULTS OF RESEARCH TASK OF THE MINISTRY OF TRANSPORT OF CZECH REPUBLIC Miloslava Pošvářová Defects and breakdowns of the elastic bridge expansion joints results of research task of the Ministry of Transport of Czech Republic. Research Task 1F82C/010/910 SYSTEMIC DEFECTS OF THE BRIDGE EXPANSION JOINTS AND EVALUATION OF THE RISKS FOR TRAFIC of the Research Program Safe and Economic Transport addressed following targets: 1. Diagnostics of behaviour of the bridges expansion joints under traffic load 2. Determination of the critical areas of bridge expansion joints 3. Determination of the expected behaviour of the bridge expansion joints 4. Implementation of the Research results in to the methodology of revision of TP 80, Technical Condition of the Ministry of Transport of Czech Republic 5. Recommendation for to ensure safe traffic The Paper will give information on the practical results of the research carried out in years 2000 2008. Úvod V rámci řešení výzkumného projektu programu Bezpečná a ekonomická doprava 1F82C/010/910 Systémové poruchy mostních závěrů a vyhodnocení rizik pro dopravu ministerstva dopravy ČR jsou posuzovány všechny zabudované druhy mostních závěrů do mostních objektů, z hlediska: chování mostních závěrů při vystavení vlivu dopravního zatížení kritických míst mostních závěrů (konstrukční chyby návrhu apod.) Výsledkem výzkumu je vytvoření predikce dalšího vývoje chování mostních závěrů s ohledem na bezpečnost provozu a zapracování zjištěných skutečností do technických předpisů ministerstva dopravy ČR, technických podmínek TP 86 Mostní závěry, které vycházejí v roce 2009 v nové podobě. V rámci prohlídek mostních objektů byly dodatečně, na základě požadavků oponentů a poskytovatele dotace, do posuzovaných mostních závěrů zařazeny elastické mostní závěry (dále EMZ), pro poskytnutí globálního přehledu o stavu jakosti mostních závěrů. Ing.Miloslava Pošvářová, Ph.D., VUT FAST, Ústav pozemních komunikací, miloslava.posvarova@mottmac.com

100 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 1. Popis druhu elastického mostního závěru Elastický mostní závěr (EMZ) je navrhován, prováděn a posuzován v rozsahu technického předpisu ministerstva dopravy ČR, technické podmínky TP 80 Elastické mostní závěry, z roku 2003. Jedná se o druh mostního závěru, který je zhotoven více méně ručně, na místě stavby/opravy mostního objektu. Jedná se o těsněný mostní závěr (je zajištěna těsnost proti průniku vody), konstrukci tvoří krycí pás, který překrývá dilatační spáru a výplňová hmota mostního závěru, která přenáší veškeré dopravní zatížení, dilatační pohyb a teplotní vlivy, viz Obr.1. Hmota výplně je míchána na stavbě nebo je dovážena, obsahuje směs pojiva a kameniva. Šířka EMZ je 300-700 mm, tloušťka 70-150 mm. Na základě zkušeností se musí rozměrové parametry EMZ výrazněji omezit. výplňová (zálivková) hmota EMZ vytvarovaný izolační pás v dilatační spáře mostu, krycí plech chybí 2. Výsledky prohlídek, zjištěné poruchy Obr.1 Schéma mostního závěru EMZ EMZ vykazuje systémové poruchy (opakované, bez rozdílu umístění, druhu zatížení, počtu přejezdů, vlivu rozsahu dilatačního pohybu) do 5-ti let od jejich zabudování. Postup vývoje poruchy ukazuje Obr.2, Obr.3, Obr.4. výplňová (zálivková) hmota EMZ se vyjíždí Obr.2 Typická porucha mostního závěru EMZ ejprve dochází ke vzniku trhlin mezi EMZ a vozovkou, následuje vyjíždění hmoty výplně mostního závěru a nanášení hmoty na vozovku ve směru jízdy vozidel (v jízdní stopě vozidel), viz

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 101 Obr.1. Původní výplňová hmota se z EMZ vytlačuje a mostní závěr je v tloušťce oslabován. Současně se hněte a do horních vrstev mostního závěru se separuje výplňová hmota bez kameniva, kamenivo klesá do dolních částí mostního závěru, často je bez pojiva viz Obr.2 a Obr.3. výplňová (zálivková) hmota EMZ postrádá výplň kameniva Obr.3 Typická porucha mostního závěru EMZ detail 1 výplňová (zálivková) hmota EMZ obsahuje kamenivo až v dolních vrstvách, často je kamenivo separováno Obr.4 Typická porucha mostního závěru EMZ detail 2 Následuje poškozování spodní stavby opěr a pilířů pronikající vodou, protože mostní závěr přestává být těsněným druhem, viz Obr.5. Poškozením mostního závěru dále dochází ke vzniku děr, velmi podobných výtlukům, popřípadě ke vzniku trhlin, viz Obr.6 a Obr.7, provozovaný mostní závěr na rychlostní komunikaci. Zatékání mostním závěrem EMZ do opěr Obr.5 Typická porucha mostního závěru EMZ mostní závěr není těsněný

102 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Snaha o záruční opravu EMZ zálivkou Obr.6 Porucha mostního závěru EMZ v záruční době příčná trhlina Výzkumný úkol kromě prohlídek mostních objektů řeší příčiny vzniku poruch mostních závěrů EMZ, tedy odběry vzorků a analýzy použitých materiálů pro výrobu EMZ. Zkušenosti ukazují, že je třeba věnovat metodice analýz dodávaných materiálů, metodice průkazních zkoušek EMZ zvýšenou pozornost, v rámci výsledků zkoušek se doporučuje změna metodiky, která je součástí nově navrhovaných technických podmínek TP 80 Elastické mostní závěry. Výzkum není dosud ukončen, proto výsledky dílčích výzkumů budou prezentovány během roku 2009 na konferencích a v závěrečné zprávě výzkumu. EMZ stáří 10 let na rychlostní komunikaci Obr.7 Oprava EMZ na rychlostní komunikaci Poděkování. Tento příspěvek vznikl na základě poskytnutých finančních prostředků na řešení výzkumného projektu programu Bezpečná a ekonomická doprava 1F82C/010/910 Systémové poruchy mostních závěrů a vyhodnocení rizik pro dopravu ministerstva dopravy ČR, v roce 2008. Literatura [1] POSVAROVA, M., VOLEK, J., TP 86 Mostní závěry, pracovní verze z roku 2009, Praha, Česká republika, PRAGOPROJEKT, p. 180.

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 103 ODHLUČNĚNÍ TRAMVAJOVÉ TRATI NOISE ELIMINATION TRAM-LINE Miloslav Řezáč, Leopold Hudeček, Eva Ožanová, Transport undertaking Ostrava in the long term about realization tram line which was would demonstrably lower noise and vibration from tram lines. Till this time wasn t found acceptable component unit which would notably lower loudenss level in construction tram line with cover from cement concrete cover plates. That s why rise occasion and verify such cover which would compared to cover to till this time ( reinforced concrete, asfalt concrete ) have face with absorbing quality and embody decrement emission noise. Faculty of building VŠB-TU Ostrava in cooperation with ODS Dopravní stavby Ostrava, a.s. and INTERTECH plus, s.r.o. solve studies production and aplication cover plates with level from recycled gum eraser. Data shown was provided on already realized test section tram-line. 1. Důvody změny povrchu středního zádlažbového panelu tramvajové trati - užitím pohltivého materiálu na tramvajové trati je vytvořen předpoklad pro snížení hladiny hluku vyvolanou pojížděním tramvajového vozu po trati - povrch není hladký jako vozovka, vyvolává otřesy při jízdě automobily a je optickým bezpečnostním prvkem, přesto je dostatečně pevný pro občasné pojíždění automobily v souběžném směru - povrch odrazuje chodce od přecházení a směruje je k přechodům Obr. 1 Řez dvoukolejnou tramvajovou tratí doc. Ing. Miloslav Řezáč, Ph.D., Ing. Leopold Hudeček, Ph.D., Ing. Eva Ožanová, Katedra dopravního stavitelství, Fakulta stavební VŠB-TU Ostrava, L. Podéště 1875, 708 33 Ostrava, miloslav.rezac@vsb.cz leopold.hudecek@vsb.cz; eva.ozanova@vsb.cz;

104 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Obr. 2 Zkušební úsek na ul. Závodní v Ostravě-Hrabůvce s novými panely 2. Měření hluku vyvolaného tramvají Měření hluku na zkušebním úseku (délky 50 m) na ulici Závodní v Ostravě-Hrabůvce proběhlo ve dnech 28. srpna a 8. října 2008. Tramvajová trať je z obou stran lemována jedním pruhovem místní komunikace, travnatými pruhy se vzrostlými stromy a ploty zahrad rodinných domů na jedné straně a plotem městského hřbitova na straně druhé. První měření bylo provedeno pro původní stav tramvajové tratě, druhé měření proběhlo po výměně původních zádlažbových panelů za upravené panely s pryžovou vrstvou. Cílem měření bylo ověření vlivu změny absorpčních vlastností povrchu zádlažbových panelů (s povrchovou úpravou z recyklované pryže) na hladinu hluku od tramvajové dopravy. Obr. 3 Schéma zkušebního úseku s umístěním zvukoměru K měření hluku byl použit zvukoměr typu 2250B firmy Brüel&Kjaer. Pro dvě různé rychlosti průjezdu (40 a 50 km.h -1 ± 2 km.h -1 ) a dvě různé vzdálenosti zvukoměru od osy pojížděné koleje

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 105 (7,5 a 15 metrů) bylo měřeno vždy 5 průjezdů referenční tramvaje měřeným úsekem. Tramvaj projížděla měřeným úsekem setrvačností, bez sešlápnutého pedálu akcelerace. V klidovém stavu před a po měření byl zaznamenán také hladina hluku pozadí. Jeho hodnota byla vždy o více než 10 db nižší, v souladu s požadavky nařízení vlády č. 148 o ochraně osob před nepříznivými účinky hluku a vibrací z 15. března 2006. Měření probíhalo vždy v nočních hodinách, od cca 23.30 hodin, provoz na okolních komunikacích byl velmi malý. Měřeny byly pouze ty průjezdy referenční tramvaje, které nebyly rušeny jinou dopravou v měřeném úseku na ulici Závodní. Výsledky měření byly vyhodnoceny pomocí: Ekvivalentní hladina hluku - jednočíselné hodnocení hluku, uvádějící ekvivalentní, příp.maximální nebo jinou charakteristickou hladinu hluku pro určitý časový interval, je vhodné z hygienického hlediska pro posouzení akustického klimatu životního nebo pracovního prostředí. Ale pro hodnocení akustických vlastností konstrukcí nemá dostatečnou vypovídací schopnost, jako samostatné hodnocení není tedy příliš vhodné. Spektrální analýza hladin hluku - vhodnější pro technické hodnocení konstrukcí (pro určení významných frekvenčních složek a navržení vhodných ochranných opatření) je pouze frekvenční analýza hladin hluku. Pomocí spektra hladin hluku je tedy možné, při dostatečném počtu měření, posoudit v jaké frekvenční oblasti se projeví změna konstrukce tramvajové trati, vliv vloženého tlumicího prvku nebo vliv broušení. Vliv změny rychlosti tramvajového vozu na hladiny hluku Při znázornění závislosti hladiny akustického tlaku na rychlosti, je zřetelné, že u tramvajové soupravy převažuje ve vnějším prostoru při rozjezdu a malých rychlostech hluk hnacích soustrojí a pomocných zařízení. Při vyšších rychlostech (cca od 40 km/h) převažuje hluk generovaný kontaktem kola a kolejnice a nad 200 km/h je již dominantní hluk aerodynamický. Graf 1 Závislosti hladiny akustického tlaku na rychlosti 3. Závěr Pro možnost deklarování útlumových vlastností předmětných pryžových rohoží byl změřen hluk vyzařovaný referenční tramvají projíždějící měřeným úsekem před a následně po instalaci rohoží.

106 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Byly naměřeny a vyhodnoceny výsledné ekvivalentní hladiny akustického tlaku L Aeq,4s a L Aeq,4s cut [db] pro frekvenční pásmo 0 až 20 khz a 500 až 5000 Hz, vždy pro 2 rychlosti průjezdu referenční tramvaje měřeným úsekem a pro dvě různé vzdálenosti zvukoměru od osy pojížděné koleje. Dále byla vyhodnocena amplitudová spektra (FFT) akustického tlaku p A a p Acut [Pa] ve frekvenčních pásmech 0 až 20 khz a 500 až 5000 Hz pro reprezentativní záznamy průjezdu. Graf 2 Průměrná spektra akustického tlaku při vzdálenosti zvukoměru 15m a rychlosti průjezdu referenční tramvaje 40 km.h -1 Literatura [1] Nařízení vlády 148/2006 Sb. ze dne 15. března 2006 o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací. [2] ČSN EN ISO 3095 Železniční aplikace Akustika Měření hluku vyzařovaného kolejovými vozidly (09/2006) [3] SKOTNICOVÁ I, ŘEZÁČ M, HUDEČEK L, OŽANOVÁ E.: Odhlučnění tramvajové tratě s krytem, Ostrava 2008 [4] PANULINOVÁ E.: Spektrálna analýza jazdy električkového vozidla. In: Dynamics of Civil Engineering and Transport Structures and Wind Engineering : Proceedings of the 4th International Conference: Slovak Republic May 26-29, 2008 Papradno, Podjavorník. Žilina : EDIS, 2008. s. 113-116. ISBN 978-80-8070-827-6 [5] PANULINOVÁ E.: Comparision of noise emmisions for various types of trams In: Journal of Civil Engineering, 2008, TUKE SvF, s. 89 98, ISSN 1336-9024

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 107 OZNAČOVÁNÍ PŘECHODŮ PRO CHODCE A MÍST PRO PŘECHÁZENÍ ZEBRA CROSSING AND PEDESTRIAN CROSSING MARKING Martin Smělý, Michal Radimský In recent years the number of fatal car accidents decreases. It doesn t obtain for accidents which happen on zebra crossing or pedestrian crossing. Pedestrian crossing is controversial place. Most of the traffic participants does not know what does this term mean. Thus we could expect, that they do not know where this place is or might be at all. Zebra crossings are many times more than oversigned, but pedestrian crossings are not solved at all. Úvod Největším problémem míst pro přecházení i přechodů pro chodce je dle našich názorů vzájemná netolerance. Každý řidič, byl někdy chodec, a proto je třeba si uvědomit, že díky vzájemné toleranci a respektu vlastně funguje celý dopravní provoz. Z čehož plyne, že místo, kde se potkávají chodci s řidiči vozidel musí nutně fungovat zejména na toleranci a vzájemném respektu. V úvodu článku bychom rádi uvedli příklad, který dle našeho názoru věrně vystihuje vztah mezi chodcem a řidičem vozidla na běžné situaci na parkovištích před velkými nákupními centry. Při příjezdu na parkoviště, si řidič více či méně stěžuje na chodce s nákupními vozíky, kteří se mu pletou pod kola. Ovšem jakmile zaparkuje, stává se z něj chodec a tento bývalý řidič si najednou začne stěžovat na řidiče, kteří ho nechtějí pustit na přechodu pro chodce atd. Pokud by byl řidič i chodec tolerantnější, nebyla by na parkovištích před těmito obchodními centry často tak vyhrocená atmosféra. Tuto situaci lze vidět v určité míře na celé silniční síti. Tento článek je také seznámení odborné veřejnosti se začátkem řešení výzkumného projektu CHODOKO - Výzkum nových přístupů k řešení přecházení chodců přes pozemní komunikaci (číslo projektu je CG911-069-520). Jehož hlavním řešitelem je Centrum dopravního výzkumu, v.v.i. a Vysoké učení technické spoluředitelem. Co říká zákon o přednosti chodců na přechodech pro chodce a místech pro přecházení? Úpravou pravidel dopravního provozu se zabývá zákon 361/2001 Sb. o provozu na pozemních komunikacích. Zákon 361/2001 Sb. 5 Povinnosti řidiče, odstavec 1(h). - Řidič je kromě povinností uvedených v 4 dále povinen s výjimkou řidiče tramvaje umožnit chodci, který je na přechodu pro chodce nebo jej zřejmě hodlá použít, nerušeně a bezpečně přejít vozovky; proto se musí řidič takového vozidla přibližovat k přechodu pro chodce takovou rychlostí, aby mohl zastavit vozidlo před přechodem pro chodce a pokud je to nutné, je před přechodem pro chodce zastavit svoje vozidlo. Ing. Martin Smělý, VUT v Brně, Fakulta stavební, Ústav pozemních komunikací, Veveří 95, Brno, 602 00, tel.: 541147342, marsmely@email.cz, Ing. Michal Radimský, Ph.D., VUT v Brně, Fakulta stavební, Ústav pozemních komunikací, Veveří 95, Brno, 602 00, tel.: 541147351, radimsky.m@fce.vutbrcz

108 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic V tomto případě mluví zákon poměrně přesně, nicméně neřeší např. cyklisty. Netvrdíme, že by měli mít na přechodech pro chodce přednost i cyklisté, ovšem nastává zde otázka, kdy je cyklista ještě cyklistou a kdy se stává chodcem vedoucím jízdní kolo. Dalším problémem může být pro řidiče např. chodec, který běží.ten se často ani nerozhlédne a vběhne do prostrou komunikace přímo před jedoucí vozidlo. Řidič by měl sice přizpůsobit dle zákona 361/2001 Sb. svojí jízdu dopravní situaci a navíc ji předvídat, ale v tomto případě, to lze jen těžko předpokládat. Nejnebezpečnější přechody pro chodce Z hlediska bezpečnosti resp. nebezpečnosti jsou jedny z nejhorších přechody přes čtyři a více jízdní pruhy. Takové přechody jsou např. na ulici Veveří v Brně (viz. obr. 1). Jejich délka sice neodpovídá dnešní legislativně, ale rekonstrukce značně nákladná. Velkým rizikem bývá přechod po chodce, který vede přes jízdní pruhy pro vozidla a jízdní pruhy pro tramvaje. To způsobuje nebezpečné situace, kdy řidič vozidla umožní chodci vstup na vozovku, ale řidič tramvaje si svým nezastavením vydobude svoji zákonem danou přednost. Další nebezpečná situace nastává, když neukáznění řidiči osobních vozidel využívají tramvajový pás pro přejíždění. Nejen autoři článku byli několikrát svědky situace, kdy vozidla v pruzích pro ně vyhrazených zastavila, čímž dala přednost chodcům na přechodu, ale řidiči vozidel jedoucích zpravidla rychleji po tramvajovém pásu nezastavili a tím nastala velice nebezpečná situace, kdy řidiči vozidel nedali přednost chodci, který ale předpokládá, že mu řidiči vozidel svým zastavením dávají přednost a pouští ho na přechodu pro chodce, tak jak jím ukládá zákon. Na těchto přechodech došlo k několika dopravním nehodám chodce s vozidlem. Obr. 1 Přechod pro chodce na Veveří v blízkosti křižovatky ulic Veveří, Resslova a Hrnčířská. Dalším nebezpečím jsou přechody pro chodce vedené přes čtyři jízdní pruhy pro vozidla bez dělících případně ochranných ostrůvků. Na těchto přechodech pro chodce velmi často nastává situace, popsaná v předešlém odstavci tohoto článku. Čili řidič vozidla jedoucí v pravém jízdním pruhu dá přednost chodci, který chce přejít přes přechod, ale řidič vozidla jedoucí ve stejném směru před přechodem pro chodce nezastaví a neumožní tak chodci bezpečný přechod přes přechod. Opět vznikají velice nebezpečné situace.

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 109 Obr. 2 Přechod pro chodce na ulici Úvoz v Brně. Takový přechod je například na ulici Úvoz v Brně (viz. obr. 2). Tento přechod je světelně řízený a tedy splňuje podmínky novelizované normy ČSN 73 6110 Projektování místních komunikací z roku 2006. Dokud je provoz na přechodu řízen světlenou signalizací, je dopravní situace na přechodu poměrně přehledná, i když rozhledy před přechodem pro chodce jsou z důvodů směrového oblouku a přilehlých stromů značně omezené. Jakmile je světlené signalizační zařízení na přechodu pro chodce vypnuté, dochází k mnoha nebezpečným situacím. Proto bylo před přechodem, zejména ze směru od městské části Pisárky osazeno velké množství dopravních značek, které mají výrazněji upozornit řidiče vozidel na přechod pro chodce. Takových přechodů pro chodce je na území České republiky velké množství, ale jejich úprava je často velice nákladná a tak některé obce tuto skutečnost řeší změnou přechodů pro chodce na místa pro přecházení v domnění, že místa pro přecházení jsou relativně levným a účinným řešením jak zvýšit rychlost provozu na přechodech. Problémem je ovšem skutečnost, že pokud jsou chodci naučeni využívat trasu, která navazuje na přechod pro chodce, a ten je rázem zrušen, trvá poměrně dlouho, než si chodci uvědomí, že už v místě bývalého přechodu pro chodce je místo pro přecházení a že na něm už nemají přednost tak jako na přechodu pro chodce. Proto varianta, rušení stávajících přechodu a přebudovávání jich na místo pro přecházení je sice levnou ale o to nebezpečnější variantou jak upravovat místa, kde se kříží chodecké trasy s jízdními pruhy pro vozidla, případně pro tramvaje. Místa pro přecházení Dle normy ČSN 73 6110 jsou místa pro přecházení místa, kde je možné přejít bezbariérovým způsobem vozovku, ale neplatí zde 5 zákona 361/2000, tedy chodec na místě pro přecházení nemá přednost před vozidly a tedy ani před tramvajemi. Proto dle platných předpisů v ČR nemusí být takové místo označeno žádným dopravním značením. S tímto výkladem by asi nebyl žádný problém, pouze do té doby, než si uvědomíme, že

110 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic běžní chodci a tedy uživatelé a účastníci dopravního provozu nevědí jak se mají na takovém místě chovat. Přesná definice místa pro přecházení dle ČSN 73 6100 1 zní takto: Místo pro přecházení je místo na pozemní komunikaci, které usnadňuje chodcům přecházení, nezakládá přednost pro chodce a nenahrazuje přechody pro chodce. Dle některých projektantů, ale i správců pozemních komunikací, lze nahrazovat místem pro přecházení některé stávající přechody pro chodce. Tato myšlenka je však špatná. Místa pro přecházení slouží pouze jako doplňkové řešení možnosti přecházení chodců na komunikacích, nikoliv jako místo, které se navrhuje tam, kde z technického hlediska nelze navrhnout přechod pro chodce. Zůstává však otázkou, zda o těchto místech pro přecházení minimálně neinformovat, řidiče, kteří by tak mohli předpokládat, že může dojít k přecházení chodců přes komunikaci. V každém případě, by ale měly být i místa pro přecházení navrhovány tak, aby zde byla splněna zejména norma ČSN 73 6110, ale i ostatní předpisy. Cíle projektu CHODOKO Výsledkem projektu bude "Metodika řešení bezpečnosti chodců při přecházení pozemních komunikací". Dále pak návrhy úprav do současných souvisejících norem, TP, případně dalších technických předpisů. Novým pohledem budou zhodnoceny dosavadní řešení ochrany chodců při přecházení PK v ČR na konkrétních místech. Zvláštní pozornost dostanou místa pro přecházení, s kterými nejsou zatím v ČR, větší zkušenosti. Norma ČSN 73 6110 "Projektování místních komunikací" uvádí místa pro přecházení jako doplněk k přechodům pro chodce v odůvodněných případech. Navržen bude rozsah značení přechodů pro chodce a míst pro přecházení v možných variantách řízení a stavebních úprav. Závěr Závěrem lze konstatovat, že převážná míra nehod chodců na komunikacích je zaviněna nezodpovědným chováním jak řidičů vozidel tak i chodců. Úpravou legislativy případně návrhem jednotných úprav přechodů pro chodce, případně míst pro přicházení, můžeme určitě přispět ke snížení nehodovosti při nehodách typu chodec vozidlo, ale bez vzájemné tolerance bude takových nehod nestále dost a dost. Děkujeme Ministerstvu dopravy ČR, že se podílelo na spolufinancování tohoto článku a že umožnilo tento článek připravit v rámci výzkumného úkolu CG911-069-520. Literatura [1] Zákon 361/2000 Zákon o provozu na pozemních komunikacích [2] ČSN 736110 Projektování místních komunikací (leden 2006) [3] ČSN 736100-1 Názvosloví pozemních komunikací, část 1: Základní názvosloví (říjen 2008)

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 111 VYUŽITÍ GEORADARU V SILNIČNÍ DIAGNOSTICE SE ZAMĚŘENÍM NA VOZOVKY S CB KRYTEM ROAD DIAGNOSTICS BY GPR WITH FOCUS ON CONCRETE PAVEMENTS Josef Stryk, Radek Matula The paper describes the basic possibilities of application of Ground Penetrating Radar (GPR) systems for road diagnostics. It contains information about the equipment used for this purpose in CDV-Transport Research Centre. The localisation of dowel bar /tie bar positions in rigid pavements with two antenna GPR system is presented there. Georadar Georadar je zařízení, které využívá vysokofrekvenční elektromagnetické vlnění. V kombinaci s vhodným softwarem provádí lokalizaci a vyhodnocení změn elektrických a magnetických vlastností prostředí, jímž se toto vlnění šíří. Rozmach využití georadaru nastal s komerčním prodejem těchto zařízení, které zahájila americká společnost GSSI v roce 1972. Georadar se začal uplatňovat v různých oborech lidské činnosti. Jednou z těchto oblastí je diagnostika vozovek. Využití georadaru v oblasti diagnostiky vozovek je dnes již běžnou záležitostí [1-3]. Diagnostika vozovek V Evropě a USA se nejvíce používají trychtýřové antény, které se pro potřeby kontinuálního měření umísťují 300-500 mm nad povrchem vozovky. Ve Velké Británii se používají převážně antény typu dipól, které nejpřesněji pracují při umístění co nejblíže povrchu vozovky (v případě kontinuálního měření přibližně 30 mm). Měření se provádí bodově, nebo kontinuálně. V případě kontinuálního měření se anténa umisťuje na pomocné zařízení nebo měřicí vozidlo. Měření se provádí za nízkých rychlostí (5-25 km/h převážně antény typu dipól) nebo za vysokých rychlostí (80 km/h a vyšší převážně trychtýřové antény). V případě diagnostiky vozovek při vysokých rychlostech přejezdu měřicího vozidla se nemusí provádět uzavírka či omezení provozu na zkoumaném úseku vozovky. Mezi první využití georadaru v oblasti diagnostiky vozovek patří stanovení polohy kluzných trnů/kotev v cementobetonovém krytu vozovek [4] a stanovení tlouštěk konstrukčních vrstev vozovek [5]. V současné době je již georadar k těmto účelům nasazován rutinně, neboť výzkum v této oblasti pokročil natolik, že měření jsou dobře interpretovatelná. Rovněž georadary využívající antény s frekvenčním rozsahem několika GHz, řídicí jednotky umožňující zpracování signálů souběžně z několika kanálů, 3D vyhodnocovací software, atd. jsou již s to zabezpečit dostatečně rychlý sběr dat a jejich následné vyhodnocení [6]. Ing. Josef Stryk, Centrum dopravního výzkumu, v.v.i., Divize dopravní infrastruktury a životního prostředí, josef.stryk@cdv.cz, Ing. Radek Matula, Centrum dopravního výzkumu, v.v.i., Divize dopravní infrastruktury a životního prostředí, radek.matula@cdv.cz

112 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Dalším přínosem při vývoji těchto zařízení bylo využití pole antén, které umožňuje provádět autokalibraci pro měření tlouštěk konstrukčních vrstev vozovek, čímž se podstatně snižuje počet nutných kontrolních vývrtů prováděných po celé délce měřeného úseku [7]. Při vysokých rychlostech lze detekovat převážně defekty většího rozsahu. V případě zjišťování menších defektů je nutné přejít na nižší rychlost, což je bohužel spojeno s omezením provozu na silnicích. V současné době se na několika pracovištích po celém světě zabývají možnostmi využití georadaru v dalších oblastech, mezi ně patří: 1) detekce dutin pod krytem nevyztužených cementobetonových vozovek, 2) detekce nadměrného obsahu vody v konstrukčních vrstvách vozovek, 3) detekce a stanovení hloubky trhlin v krytu vozovky, apod. Měřicí zařízení v CDV Pro účely GPR měření používá CDV americký systém GSSI v následujících dvou variantách: Sestava RoadScan 1 GHz připevněná na dodávku Volkswagen pro měření za rychlostí dosahujících až 80 km/h (vyhodnocovací jednotka SIR-20, trychtýřová anténa 1 GHz, nosný rám s nášlapy pro kalibraci, měřič vzdálenosti umístěný na zadní kolo vozidla a kalibrační plech), viz obr. 1, Vozík pro měření polohy kluzných trnů a kotev vyrobený a zkompletovaný v CDV (vozík, vyhodnocovací jednotka SIR-20, dvě antény 1,6 GHz typu dipól, měřič vzdálenosti osazený na samostatném kole a zdroj napájení), viz obr. 2. Obr. 1 Sestava RoadScan 1 GHz osazená na měřicí vozidlo Obr. 2 Vozík CDV se dvěma anténami 1,6 GHz Hodnocení polohy kluzných trnů/kotev Po provedení ověřovacích laboratorních zkoušek bylo přistoupeno k měření in situ. Pro účely měření stavu vyztužení podélné a příčné spáry CB krytu bylo vybráno místo na rozestavěné dálnici D1. V příčném směru byla provedena měření přes celý profil dálnice a v podélném směru byla provedena měření délky 60 metrů. Osová vzdálenost antén byla nastavena na 320 mm. Současným použitím dvou antén stejného typu a frekvence byla zajištěna vyšší přesnost stanovení vychýlení kluzných trnů a kotev, než kdyby byla použita pouze jedna anténa a měření by se provádělo dvakrát, jednou při levé straně spáry a jednou při pravé straně spáry. Na obr. 3 je uveden příklad vyhodnocení polohy kotev v programu RADAN 6.5.3.0. Délka záznamu je 12 metrů. Radargram je rozdělen na dvě části, které znázorňují záznamy dat ze dvou kanálů,

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 113 z nichž každý reprezentuje měření na jiné straně podélné spáry. Polohu kotev představují vrcholy parabol označené tečkou a rozhraní jednotlivých desek je vyznačeno šipkou. Obr. 3 Příklad radargramu při hodnocení polohy a vychýlení kotev Na obr. 4 je znázorněna poloha kotev vzhledem ke středové (ideální) poloze a jejich vertikální vychýlení na vzdálenosti 320 mm (odpovídající vzdálenosti antén ve vozíku). Jsou zde také vyneseny hraniční hodnoty polohy kotev dle ČSN 73 6123-1, které jsou upraveny pro měřenou délku kotvy 320 mm oproti celé délce kotvy 1200 mm. V obr. 5 je vynesen histogram odchylek dopočítaných konců kotev od středové polohy ve vertikálním směru. Obr. 4 Polohy kotev vůči středové (ideální) poloze a jejich vertikální vychýlení Závěr V případě laboratorním měření bylo dosaženo vysoké přesnosti při měření polohy kluzných trnů a kotev v horizontálním i ve vertikálním směru.

114 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Obr. 5: Histogram odchylek konců kotev od středové polohy ve vertikálním směru (v mm) Při měření in situ se chyba měření může zvýšit např. následkem změny vlastností betonu na různých úsecích, které mohou mít vliv na rychlost šíření elektromagnetického signálu tímto prostředím. Proto je zapotřebí sledovat také tloušťku desky, aby se ověřilo, že v případě zaznamenání extrémních výchylek polohy kluzných trnů a kotev to nesouvisí právě s těmito změnami. Ideální je mít stanovenu tloušťku CB krytu pomocí jednoho nebo několika vývrtů. Další vliv je rychlost měření a s tím související nastavení vzorkování. Ideální je provádět měření vozíkem CDV při rychlosti chůze. Použití CDV vozíku se dvěma anténami umožňuje vyhodnocovat vychýlení kluzných trnů a kotev v horizontálním a vertikálním směru. Pokud jde o hodnocení posunu kluzných trnů a kotev ve směru jejich uložení, je doporučeno použít CDV vozík a nastavit vzdálenost antén podle příslušné situace. Pro orientační měření posunu kluzných trnů by mělo stačit nastavení 320 mm, pro měření posunu kotev se doporučuje použít větší vzdálenost. Literatura [1] Fauchard C., Dérobert X., Côte Ph. GPR Performances on Road Test Site. In: 8 th International Conference on Ground Penetrating Radar, 22-26 May, 2000, Gold Coast, Australia, CD-ROM. [2] Forest R., Pynn J., Alani A., Ferne B. The Use of Ground Penetrating Radar for the Monitoring of Road Properties. In: TRL annual research review 2003. Crowthorne: TRL, 2004, pp. 25-37. [3] Al-Qadi I. L., Lahouar S., Loulizi A. Successful Application of GPR for Quality Assurance/Quality Control of New Pavements. In: 82 th Annual Meeting of Transportation Research Board, January 12-16, 2003,Washington, D.C., CD-ROM. [4] Utsi V., Utsi E. Measurement of Reinforcement Bar Depths and Diameters in Concrete. In: 10 th International Conference on Ground Penetrating Radar, 21-24 June, 2004, Delft, pp. 659-662. [5] Al-Qadi I. L., Lahouar S., Jiang K., MeGhee K. K., Mokarem D. Validation of Ground Penetration Radar Accuracy for Estimating Pavement Layer Thicknesses. In: 84 th Annual Meeting of Transportation Research Board, January 9-13, 2005,Washington, D.C., CD-ROM. [6] Fan-nian Kong. Choice of Antenna Type and Frequency Range for Testing of Concrete Structures. In: 8 th International Conference on Ground Penetrating Radar, 22-26 May, 2000, Gold Coast, Australia, CD-ROM. [7] Green R., Lund A., Birken R. Generation of Utility Mapping Data via Processing of Multi-Channel Signals Collected by Arrays of GPR and EM Antennae. In: 85 th Annual Meeting of Transportation Research Board, January 22-26, 2006,Washington, D.C., CD-ROM. [8] Stryk J., Pospisil K. Current possibilities of GPR usage in the field of transport infrastructure. In 4 th International Scientific Conference Challenges in Transport and Communications - conference proceedings, Pardubice, 14.-15.9. 2006 [CD-ROM]. Pardubice : Univerzita Pardubice, 2006, 6 pages, ISBN 80-7194-880-2.

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 115 NORMOVÉ ZKOUŠKY PODPRAŽCOVÝCH PODLOŽEK V ČR UNDER SLEEPER PADS STANDARDIZATION TESTS IN THE CZECH REPUBLIC Richard Svoboda, Otto Plášek, Miroslava Hruzíková These days sleepers with under sleeper pads (USP) are tested in Czech Republic with the aim to reduce compression stress in ballast bed and to homogenize vertical stiffness of railway track. Testing and certifying of under sleeper pads quality is necessary for these sleepers for specific application. Tests for assessment material properties and special tests for products are specified. Different procedures of special tests are defined in various countries. Both whole sleepers and samples of USP are tested. The tests according to BN 918 145-1 (tests of static and dynamic bedding modulus) are most suitable in term of form of testing, but there are some problems in these tests. The goal of work is the comparison of static bedding modulus tests received by both Germany test plate and new developed test plate. This plate could remove problems with BN 918 145-01 plate and respect support of sleepers with USP in ballast bed. Results of this comparison and values of static bedding modulus received with ballast, ballast test plate, plain test plate, profiled geometrically defined test plate are shown in this paper. Úvod Zejména z důvodu snížení namáhání kolejového lože na tzv. štěrkové lavičce se jeví vhodné snižovat svislou tuhost kolejové jízdní dráhy. Jednou z možností, jak toho dosáhnout, je použití pražců s pružnou ložnou plochou. Tyto pražce, s použitím různých materiálů pro vytvoření pružné ložné plochy se jeví vhodné pro konstrukce, kde se mění tuhost kolejové jízdní dráhy. Takové přechody je pak možné realizovat s pozvolnou změnou tuhosti. Pro takové pražce je však nutné zkoušet a prokázat kvalitu samotné pružné ložné plochy resp. podpražcové podložky pro konkrétní použití v koleji. Tato kvalita se prokazuje ověřením deklarovaného statického a dynamického modulu ložnosti. V rámci členských železničních správ drah UIC jsou standardizovány dva způsoby pro stanovení těchto hodnot: - zkouška dle BN 918 145-01 Spannbetonschwellen mit elastischer Sohle. Elastische Schwellensohlen, - zkouška Vibrogir pro SNCF. Richard Svoboda, Ing., VUT v Brně, Fakulta stavební, Ústav železničních konstrukcí a staveb, Veveří 95, Brno, 602 00, tel.: 541147336, svoboda.r@fce.vutbr.cz Otto Plášek, doc. Ing., VUT v Brně, Fakulta stavební, Ústav železničních konstrukcí a staveb, Veveří 95, Brno, 602 00, tel.: 541147326, plasek.o@fce.vutbr.cz Miroslava Hruzíková, Ing., VUT v Brně, Fakulta stavební, Ústav železničních konstrukcí a staveb, Veveří 95, Brno, 602 00, tel.: 541147336, hruzikova.m@fce.vutbr.cz

116 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Z hlediska uspořádání zkoušek jsou vhodnější zkoušky dle BN 918 145-01. Zkoušky dle BN 918 145-01 využívají ke stanovení statického a dynamického modulu ložnosti speciální normovou štěrkovou desku o půdorysných rozměrech 500 500 mm. Tato deska má nepravidelný reliéf simulující povrch štěrkové lavičky. Zkoušení na této desce má však tyto problémy: - je obtížné uložit zkušební vzorky při zkoušce tak, aby se půdorysně opíraly o desku ve stejné oblasti, půdorysné rozměry vzorků jsou 300 300 mm, - obtížně se udržuje rovinnost zkušebních vzorků podpražcových podložek u tužších materiálů; u těchto vzorků nelze předpovědět, kterou částí se opřou o zkušební štěrkovou desku. Zatěžovací deska Vzhledem k problémům se zjišťováním hodnoty modulů ložnosti bylo přikročeno k hledání vhodné zatěžovací desky. Základními podmínkami pro návrh desky byly uvedené předpoklady: - opakovatelnost zkoušky, - vypovídací schopnost výsledky se budou blížit skutečnému uložení v koleji. Z těchto předpokladů vycházely následující závěry pro návrh desky: - jednoduchost, geometricky definovaný tvar, - necitlivost k umístění a natočení vzorku na desce, rozměry vzoru dezénu odpovídající zlomku rozměrů zkušebního tělesa, - možnost realizace namáhání ve formě přetvoření materiálu podpražcové podložky, - rozměry umožňující případně zkoušky celého pražce s pružnou ložnou plochou alespoň v oblasti pod úložnou plochou. První návrh zkušební desky vycházel plně z těchto závěrů. Byl zvolen rastr vzoru o rozměrech 30 60 mm. Tyto rozměry jsou zlomkem rozměru zkušebního tělesa, který je 300 mm. Tento rozměr také přibližně odpovídá velikosti zrna kameniva kolejového lože. Dále bylo rozhodnuto ponechat část plochy rovinné pro plný kontakt se vzorkem s podpražcovou podložkou. Velikost této plochy činila 40 % celkové plochy desky. Základní rozměry zkušební desky byly zvoleny 500 500 mm. Po vyhodnocení zkoušek vzorků podpražcových podložek firmy Getzner bylo konstatováno, že zjištěný statický modul ložnosti zjištěný na této zkušební desce je výrazně vyšší než hodnota zjištěná měřením u výrobce na upravené štěrkové desce. Z tohoto důvodu byl navržen nový vzor dezénu zkušební desky. Tento dezén vychází ze zkušeností zahraničních správ drah s velikostí opěrné plochy podpražcové podložky v kolejovém loži. Všeobecně přijaté hypotézy o velikosti této plochy vyjadřují kontaktní plochu mezi štěrkem a podpražcovou podložkou 15 50 % v závislosti na statickém modulu ložnosti. Přitom platí čím měkčí podložka, tím vyšší opěrná plocha. Komolé jehlany byly změněny na čtyřboké jehlany se základnou tvaru kosočtverce s úhlopříčkami 30 a 60 mm. S cílem postihnout závislost mezi opěrnou plochou a statickým modulem ložnosti byl navržen úhel sklonu čtyřbokých jehlanů 1:2, měřeno kolmo ke straně základny. Ověřovací zkoušky Návrh zatěžovací desky si vyžadoval také ověřovací zkoušky statických modulů ložnosti na navrhovaných zatěžovacích deskách. Měřené vzorky Pro měření byly zhotoveny zkušební tělesa nalepením materiálu podpražcových podložek na betonové kvádry 300 300 200 mm (na čtvercovou základnu) podle německé drážní normy BN 918142-1. Celkem bylo připraveno 7 zkušebních betonových těles. K dispozici byly podložky tří výrobců: - Getzner SLS 1308, materiál Sylomer, rozměr 300 300 8,2 mm, - Getzner SLS 1707, materiál Sylomer, rozměr 300 300 7,3 mm, - Getzner SLB 3007, materiál Sylomer-plast, rozměr 300 300 7,4 mm, - Intertech vč. 20851, materiál pryžový recyklát spojený polyuretanovým pojivem, rozměr 300 300 12 mm,

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 117 - Intertech vč. 20852, materiál pryžový recyklát spojený polyuretanovým pojivem, rozměr 300 300 12 mm, - Rubber Technology CZ vzorek A, materiál pryžový recyklát stmelený mikrovlnnou technologií, rozměr 300 300 13 mm, - Rubber Technology CZ vzorek B, materiál pryžový recyklát stmelený mikrovlnnou technologií, rozměr 300 300 13 mm. Měřičské sestavy Laboratorní zkoušky se uskutečnily ve zkušebně Ústavu kovových a dřevěných konstrukcí v šesti sestavách: - Zkušební tělesa zatlačována lisem na tuhou hladkou ocelovou desku rozměru 500 500 mm - Zkušební tělesa zatlačována lisem na tuhou profilovanou ocelovou desku č.1 rozměru 500 500 mm. - Zkušební tělesa zatlačována lisem do štěrku frakce 32/63 uloženého v krabici z ocelového plechu. Půdorysné rozměry krabice 320 320 mm zajistily, že se zkušební těleso nemohlo opírat o stěny krabice. Malý rozdíl rozměrů zkušebních těles a ocelové krabice zajišťoval, že uložení vzorků na štěrku bylo pro všechna zkušební tělesa v podstatě shodné. Výška krabice, 10 cm, umožňuje uložení vrstvy štěrku zhruba na výšku dvou zrn kameniva. Homogenizace štěrku byla provedena jen ručním setřesením. - Sestava stejná jako předchozí. Štěrk byl však zhutněn na vibrační stolici. - Zkušební tělesa zatlačována lisem na tuhou profilovanou ocelovou desku č.2 rozměru 500 500 mm - Zkušební tělesa zatlačována lisem na tuhou profilovanou ocelovou desku č.2 rozměru 500 500 mm. Při zkoušce byl použitý kontinuální záznam zatěžovací síly a zatlačení. Statický modul ložnosti C stat1 [N.mm -3 ] 1,000 0,900 0,800 0,700 0,600 0,500 0,400 0,300 0,200 0,100 Srovnání C sta t1 0,000 SLS1707 SLS1308 A B 20851 20852 SLB3007 hladká štěrk profilovaná 1 štěrk hutněný profilovaná 2 kontinuální záznam Vzorky dle podkladů fy Getzner Fig. 1 Statické moduly ložnosti C stat1

118 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Vyhodnocení statických modulů ložnosti bylo provedeno podle BN 918 145-01 ze 3. zatěžovacího cyklu dle vztahu: C stat σ o = s o σ s u u ( 1 ) Závěr σ u - dolní hranice zatížení, 0,01 N.mm -2 pro C stat1 i C stat2 σ o - horní hranice zatížení, 0,1 N.mm -2 pro C stat1 σ o - horní hranice zatížení, 0,2 N.mm -2 pro C stat2 s u - stlačení při dolní hranici zatížení, [mm] s o - stlačení při horní hranici zatížení, [mm] Zkoušení podložek na hladké desce nepostihuje skutečné uložení pražce s pružnou ložnou plochou v kolejovém loži. Profilovaná deska č. 1, o kterou se opírala zkušební tělesa cca 40 % plochy, vystihují realitu lépe. Toto podepření nevystihuje proměnnost podepření pro různé hodnoty statického modulu ložnosti. Změřené hodnoty modulu ložnosti se významně liší od podepření pražců ve štěrku. Štěrk v relativně malé krabici z ocelového plechu se nepodaří dostatečně homogenizovat a jeho rozmístění bude při každé zkoušce jiné. Laboratorní zkoušky s tímto uspořádáním byly uskutečněny s cílem porovnat výsledky s výsledky zkoušek na ocelové zkušební desce a s výsledky zkoušek v laboratoři výrobce Getzner. Výsledky zkoušek prováděných na zhutněném štěrku přinesly spíše nižší hodnoty statických modulů ložnosti, což mohlo být způsobeno konkrétním uspořádáním zrn kameniva. Statické moduly ložnosti na profilované desce č. 2 vycházejí jen o málo větší než na štěrku, ale menší než dokládá firma Getzner z měření na štěrkové zkušební desce dle BN 918 145-01. Vzhledem k podobnosti výsledků jako pro model štěrku se profilovaná deska č. 2 jeví jako vhodná pro další zkoušky. Z předchozího je zřejmé, že statické moduly ložnosti jsou podstatně větší pro podložky firmy Getzner (až 6krát). Větší moduly ložnosti zjištěné zkouškou souvisí nejen s materiálovými vlastnostmi použitých pryží, ale také s pórovitostí podložek. Velké rozdíly ve velikostech statických modulů ložnosti jsou také v závislosti na podepření zkušebních vzorků. Nejvyšších hodnot dosáhly všechny zkoušené podložky při uložení na hladkou desku. Podstatně nižších hodnot statických modulů ložnosti dosáhly podložky z pórovitých materiálů, protože v těchto případech je deformace pryže možná do pórů v samotném materiálu. Naopak nejnižších hodnot statických modulů ložnosti bylo dosaženo při uložení zkušebních těles na vrstvě štěrku. Uložení na štěrku totiž dosahuje nejmenších ploch podepření a tedy největší prostor pro deformaci podložek. Na profilované desce č. 2 bylo dosaženo téměř stejných velikostí statických modulů ložnosti jako na štěrku. Poděkování Prezentované výsledky byly získány s podporou MŠMT, projekt 1M0579 v rámci Výzkumného centra CIDEAS. Literatura [1] TECHNISCHE UNIVERSITÄT MÜNCHEN, LEHRSTUHL UND PRÜFAMT FÜR BAU VON, LANDVERKEHRSWEGEN, UNIV. PROF. DR. ING. G. LEYKAUF: Bericht Nr. 2310 vom 09.10.2006, Qualifikationsprüfung nach DB TL 918 145-01 von Schwellensohlen aus der Teststrecke Bern Thun (Auftraggeber: Schweizerische Bundesbahnen SBB, CH-Bern) [2] BN 918 145-01 Spannbetonschwellen mit elasticher Sohle, platná od ledna 2004

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 119 POLYPROPYLENE FIBER MODIFICATION: A NEW APPROACH TO THE SOLUTION OF RUTTING, FLUSHING AND BLEEDING PROBLEMS MONITORED IN FLEXIBLE PAVEMENTS Serkan Tapkın, Ün Uşar, Ahmet Tuncan, Mustafa Tuncan In this study, different polypropylene (PP) fibers are utilised in order to determine the optimum bitumen content and the optimal PP dosage. The same optimum bitumen content of 5.0% was utilized in all of the designs with or without PP. The most suitable PP, M-03 type, can be used at a dosage of 3 by the weight of the aggregates. The conclusion can be made that the lives of the PP modified asphalt specimens under repeated creep loading at different loading patterns increased by 5-12 times vs. control specimens. The repeated creep tests resulted in primary creep stage in case of the PP modified specimens, while the control specimens reached their tertiary creep stages. From the stiffness point of view, the PP reinforcement is a very attractive solution for rutting. Besides, from the air voids point of view, the PP modified specimens can be a charming alternative for flushing and bleeding problems. 1. Introduction From the beginning of seventies, much of research has been devoted to the study of permanent deformation (aka rutting) in flexible pavements [1]. Rutting can result in the loss of pavement serviceability in case when cracking follows the formation of ruts and rapid deterioration of pavement due to accumulation of water on the pavement surface. Universal Testing Machine (UTM-5P) can carry out static and repeated creep tests [2]. Static and dynamic creep tests can be performed using the UTM-5P. Repeated creep is also a very important phenomenon for asphalt concrete. In hot summer days, on climbing lanes, heavy vehicles with full load impose a considerable amount of distress to the pavement. The combination of hot weather with significant axle loads and slow moving trucks create a serious problem. Pronounced amounts of permanent deformation arise in the pavement structure, coupled with flushing and bleeding problems for the stated conditions. Also on straight road sections, because of the slow speed of heavy vehicles, similar problems can be encountered. Experimental Program Marshall specimens were prepared utilizing 50 blows on each face. The standard 50/70 penetration bitumen was utilised. Marshall stability and flow tests were done and repeated creep tests were carried out by using UTM-5P in order to find the rheological properties of asphalt concrete. Serkan Tapkın, Ph.D., Faculty of Eng. and Arch., Civil Engineering Department, Eskişehir, TURKEY, serkan.tapkin@gmail.com Ün Uşar, Graduate student, in Faculty of Eng. and Arch., Civil Engineering Department, Eskişehir, TURKEY Ahmet Tuncan, Ph.D., in Faculty of Eng. and Arch., Civil Engineering Department, Eskişehir, TURKEY Mustafa Tuncan, Ph.D., in Faculty of Eng. and Arch., Civil Engineering Department Eskişehir, TURKEY.

120 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Material Properties In laboratory test program, continuous gradation has been used [3]. The aggregate was calcareous and 50/70 penetration bitumen was used. Physical properties of the reference and PP modified bitumen samples are given in Table 1. The physical properties of coarse and fine aggregates are given in Tables 2 and 3. The apparent specific gravity of filler is 2790 kg/m 3. Tab 1. Physical properties of the reference bitumen Property Test Value Test Value Standard (Reference) (PP modified) Penetration at 25 C, 1/10 mm 55.4 45.5 ASTM D 5-97 Penetration Index -1.2-0.8 - Ductility at 25 C, cm >100 >100 ASTM D 113-99 Loss on heating, % 0.057 0.025 ASTM D 6-80 Specific gravity at 25 C, kg/m 3 1022 1015 ASTM D 70-76 Softening point, C 48.0 52.1 ASTM D 36-95 Flash point, C 327 292 ASTM D 92-02 Fire point, C 376 345 ASTM D 92-02 Tab 2. Physical properties of coarse aggregates Property Test Value Standard Bulk specific gravity, kg/m 3 2703 ASTM C 127-04 Apparent specific gravity, kg/m 3 2730 ASTM C 127-04 Water absorption, % 0.385 ASTM C 127-04 Tab 3. Physical properties of fine aggregates Property Test Value Standard Bulk specific gravity, kg/m 3 2610 ASTM C 128-04 Apparent specific gravity, kg/m 3 2754 ASTM C 128-04 Water absorption, % 1.994 ASTM C 128-04 The mixture gradation, gradation limits and the physical properties of the PP fibers used are given in the relevant literature [1, 4]. PP modification of bitumen samples Standard bitumen that was used in the experiments was modified by using PP fibers. The mixing temperature was around 170 C. The fibers were premixed with bitumen using a standard mixer at 500 rpm. Mixing period was two hours. M-03 type, M-09 type and waste fibers were utilized in this modification process. For M-03 type fibers, fiber contents of 3, 4.5 and 6 by weight of aggregate were premixed with bitumen. For M-09 type and waste fibers only 3 fiber content was utilized. According to the workability criteria, M-03 type fibers were found to be the most suitable modifiers and due to the consistency of the Marshall test results, these fibers with 3 content had been determined as the optimal addition amount [1]. The proportioning of the bituminous mixture In order to determine the optimum bitumen content, it is required to perform Marshall stability and flow tests [1, 4]. Optimum bitumen content varies depending on the type and dosage of fibers. In addition to optimum bitumen content, the optimal PP amount and type, the homogeneity in the preparation of the Marshall specimens, the ease in the addition of the PP fibers, the ease in the fabrication of the specimens and the fluctuations of the obtained data are very important. For example, Marshall test results for specimens prepared with more than 3 M-03 type fibers and all mixtures made

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 121 with M-09 and waste fibers resulted in increased values of optimum bitumen contents. M-09 and waste fibers also had very little workability. The addition of these fibers into bitumen is extremely difficult [1]. 2. Experimental setup and repeated creep tests performed Repeated creep tests have been performed to find out the accumulated strains. Creep deformation of specimens was measured as a function of time. Prior to testing, specimens were put into the chamber for 24 hours at 50 C. To understand the behaviour of the specimens under different loading patterns, different constant stress values of 100, 207 and 500 kpa were chosen. As PP modification was carried out, utilizing lower stress values like 100 and 207 kpa was not feasible, since under such loading the tertiary creep region could not be observed within reasonable period of time. To differentiate between the control and PP-reinforced samples, a loading level of 500 kpa was chosen as the standard stress value. This value very well represents the tire pressure of a loaded truck. Load periods were 500 ms for all of the specimens and the rest periods were 500, 1000, 1500 and 2000 ms, respectively. Four specimens were tested for each loading pattern [1]. 3. Test Results and Discussion Repeated Creep Results of the most attention deserving repeated creep tests are given in Figures 1&2. First graph presents the accumulated strain versus, and the second graphs describe the creep stiffness versus pulse counts. Presented graphs demonstrate the positive effect of PP fibers on the properties of asphalt; PPreinforced specimens had considerably longer life under repeated load creep tests when compared to control specimens. Fig. 1. Accumulated strain vs. pulse counts of specimens with a loading pattern of 500 ms load - 500 ms rest period [1] Fig. 2. Creep stiffness vs. pulse count of specimens with a loading pattern of 500 ms load - 500 ms rest period [1] The life of fiber-reinforced specimens under repeated creep tests are approximately 12 times longer than the control specimens under the same testing conditions (Figs. 1 and 2). This is a significant difference showing the positive effect of PP fibers. Figure 1 illustrates the control specimens are

122 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic entering to the tertiary stage of creep only at around 2000 pulse counts; this loading rate corresponds to the primary creep stage for the PP fiber modified specimens. Fiber modified specimens reach the tertiary creep stage at the pulse counts of 20,000. At the end of the repeated creep tests, the control specimens have a total collapse, while the fiber reinforced specimens did not show any sign of failure. This observation implies the fiber modified specimens would have a considerable longer life than the control specimen. Creep stiffness values drop at a certain level. For this study 10 MPa was the assumed creep stiffness. This level can be accepted as the termination of the test. For both specimen types, the termination stiffness values are the same, but the pattern of the decrease in these values show a great difference (Fig. 2). When the control specimens fail, the creep stiffness of the fiber reinforced specimens have only dropped to their 50% values (i.e. the time required to fail for these specimens is much longer). In addition, the initial creep stiffness values of the fiber modified specimens are correspondingly higher vs. the control specimens, but because of the operating conditions of the UTM- 5P system, an exact figure can not be determined. 4. Conclusions and Recommendations Based on the Marshall tests with fiber reinforced specimens, the optimum bitumen content was found to be 5.0%, the same as for the control specimens. The most suitable PP fiber, M-03 type, can be used at a dosage of 3 by the weight of the aggregates. The addition of the PP fibers into the asphalt mixture increased the Marshall stability values by 20% [1]. The stiffness of the Marshall specimens has increased in a considerable manner, which is also supported by the visible increase in the Marshall Quotient values. The conclusion can be made that the lives of the fiber modified asphalt specimens under repeated creep loading at different loading patterns increased by 5-12 times vs. control specimens. This is a very significant improvement. The repeated creep tests resulted in primary creep stage in case of the modified specimens, while the control specimens reached their tertiary creep stages. This fact is also well supported by the creep stiffness values. While the control specimens are failing, the creep stiffness values in the fiber reinforced specimens have dropped only to 50% of their original values. The results from the analysis of the tested specimens show that the addition of PP fibers improves the behaviour of the specimens by increasing the life of samples under repeated creep testing. This is an important step in the generation of high performance asphalt paving products. Also the more lighter asphalt products can lead to an important remedy for flushing and bleeding problems [1]. The static creep tests can be carried out on the PP fiber modified specimens at various loading and temperature patterns. Also, PP fiber reinforcement of the bitumen can be examined by the aid of optical and scanning electron microscopy. A further study will focus on the behaviour of the asphalt specimens at lower temperatures. References [1] TAPKIN, S., UŞAR, Ü., TUNCAN, A., AND TUNCAN, M., Repeated Creep Behaviour of Polypropylene Fiber-Reinforced Bituminous Mixtures. Journal of Transportation Engineering, ASCE, 135(4), 2009, p. 240-249 [2] FEELEY, A. J., UTM-5P, Universal testing machine, hardware reference manual, Industrial Process Controls Limited, 1994, Boronia, Australia [3] Highway technical specifications., Item No. 170/2, 2006, Ankara, Turkey. [4] TAPKIN, S., The effect of polypropylene fibers on asphalt performance. Building and Environment, 43, 2008, p. 1065 1071.

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 123 DOSAVADNÍ POZNATKY ÚNAVOVÝCH ZKOUŠEK U SMĚSÍ RECYKLACE ZA STUDENA PRESENT EXPERIENCE WITH FATIGUE TESTING OF COLD RECYCLING MIXES Jan Valentin, Petr Mondschein Cold recycling represents in case of asphalt pavements and important trend which has been notably developed especially during the last decade. The quality of these techniques is in present assessed in particular by the mechanic and physical properties. On the experimental research level however basic and repeated laboratory measurements of stiffness modulus and at the same time of fatigue behavior (including the calculation of fatigue characteristics) has been performed as well. Presented paper summarizes so far gained knowledge in the field of fatigue testing by application of repeated indirect tensile test. Úvod k problematice V posledních letech byla v rámci experimentálních sledování funkčních vlastností u směsí recyklace za studena na Fakultě stavební ČVUT pozornost věnována především modulu tuhosti. Další významnou zkouškou z hlediska užitného chování je provedení cyklického zatěžování s následným výpočtem únavových charakteristik. Stanovením těchto parametrů lze u směsi usuzovat na její náchylnost ke vzniku únavových trhlin a na celkovou trvanlivost směsi z hlediska její degradace. Tato zkouška dosud nebyla pro tento typ směsí v ČR aplikována a tudíž je problematické nalézt vhodné srovnání, což dokládají závěry zjištěné u dále uvedených směsí. Únavové chování směsí studené recyklace obecně dosud bylo dle poznatků ze zahraničních zdrojů prováděno jen ve velmi omezené míře. Důvodem jsou především nejednoznačné výsledky pramenící dle dosavadních závěrů zejména z nestejnorodosti tohoto typu směsí, jež vedou k variabilitě dosahovaných výsledků. V posledních letech probíhala experimentální ověření únavových charakteristik např. na Slovensku s využitím zkušebních těles komolého klínu [1, 2]. Únavové zkoušky umožňují posuzovat míru náchylnosti materiálu k degradaci a obecně je z experimentálního hlediska lze rozdělit na několik zkušebních postupů, přičemž dle v současnosti platné harmonizované evropské normy EN 12697-24 pro zkoušení asfaltových směsí je přípustná metoda druhá a třetí: - únavová zkouška opakovaným namáhání příčným tahem na Marshallových tělesech prováděná v zařízení NAT, - únavová zkouška opakovaného namáhání při konstantním napětí nebo při stálé deformaci prováděná na zkušebních tělesech tvaru komolého klínu (trapezoidu), - únavová zkouška prováděná s využitím metody vícebodového trámečku na univerzálním testeru nebo v přístroji NAT. Ing. Jan Valentin, katedra silničních staveb, Fakulta stavební ČVUT v Praze, Thákurova 7, 166 29 Praha 6 Ing. Petr Mondschein, Ph.D., katedra silničních staveb, Fakulta stavební ČVUT v Praze, Thákurova 7, 166 29 Praha 6

124 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Použitý princip únavové zkoušky Složitý vztah mezi napětím a deformací asfaltových směsí, jeho značná závislost na velikosti napětí, frekvenci zatěžování a délce zatěžovacích přestávek, je příčinou proč únavová životnost ve velké míře závisí na způsobu provádění únavové zkoušky. S ohledem k dřívějším zkušenostem s parametry únavových charakteristik stanovených při různých teplotách experimentálně zkouškou opakovaného namáhání v příčném tahu byla pro směsi studené recyklace upřednostněna tato zkouška. V zařízení NAT lze únavovou zkoušku provádět principem dynamické zkoušky v příčném tahu při působení opakovaného konstantního namáhání. U této metody působí na zkušební těleso stálá tlaková síla, která vyvolává ve vzorku tahové napětí, což je ze strany některých odborných závěrů kritizováno, a proto dochází k nahrazení této metody metodou zjišťování únavových charakteristik na vícebodovém trámečku. S ohledem k charakteru směsi studené recyklace, která má v případě metody vícebodového trámečku značně problematickou a neověřenou výrobu zkušebních těles, se dosud jeví použití této metody jako složitější. Již v minulosti nicméně experimentální i praktická porovnání v případě asfaltových směsí ukázala, že i v případě provádění únavové zkoušky vyvoláním příčného tahu při působení opakovaného napětí jsou materiály seřazeny ve stejném pořadí jako u zbývajících, mnohdy složitějších způsobů únavových zkoušek. Podstata zkoušky spočívá v opakovaném přenášení tlakového zatížení v rovině svislého průřezu vzorku, které vyvolává opakované tahové namáhání v příčném směru, kolmo ke směru působení zatížení. Zkouškou dochází k simulaci tahového namáhání vyvozené v konstrukčních vrstvách vozovky pohyblivým zatížením. Zkouška se provádí na Marshallových válcových tělesech při různých úrovních napětí v rozsahu 10 až 600 kpa. Z poznatků dosud provedených zkoušek na různých souborech směsí plyne, že pro směsi recyklace za studena lze tento rozsah omezit na interval 10 až 400 kpa. Počet zatěžovacích pulsů by měl být maximálně 10.000. Porušení se projevuje vznikem trhliny ve svislém směru průřezu vzorku, což u křehčích materiálů, mezi které lze dle získaných poznatků počítat i směsi recyklace za studena, zpravidla vede k úplnému rozlomení zkušebních těles. Svislou deformaci vzorku měří snímače LVDT s rozsahem do 10 mm. Výsledkem únavové zkoušky je průběh svislé deformace vzorku až do jeho porušení v závislosti na počtu zatěžovacích cyklů. Získané hodnoty se standardně vyhodnocují ve Wöhlerově diagramu, který udává závislost mezi působením zatížení (horizontálním namáháním) a životností (počtem zatěžovacích cyklů). K vytvoření Wöhlerova diagramu je zapotřebí provádět zkoušku alespoň při třech různých úrovních napětí. S ohledem k charakteru směsí studené recyklace se v tomto případě doporučuje provedení zkoušky alespoň při čtyřech různých úrovních napětí. Diagram lze též znázornit jako závislost mezi poměrným přetvořením (ε) a počtem zatěžovacích cyklů. Na základě Wöhlerova diagramu je následně možné určit a vypočítat únavové charakteristiky a, B a ε 6. Únavové zkoušky se při využití zařízení NAT zpravidla provádějí při teplotách 10 C až 40 C, přičemž dle stávajících přípustných podmínek uvedených v EN 12697-24, se požaduje sledování únavových vlastností především při nižších teplotách (10 C). U dosud provedených měření byla nicméně zvolena teplota 15 C a 27 C. S ohledem ke skutečnosti, že tento zkušební postup stanovení únavových charakteristik u směsí studené recyklace v ČR nebyl zatím aplikován, lze tento částečný nesoulad považovat za druhořadý. Navíc lze u směsí s využitím hydraulického pojiva předpokládat, že jejich teplotní citlivost je v porovnání s klasickou asfaltovou směsí mnohem menší. U kvalitnějších směsí navíc první generace tohoto přístroje instalovaného na Fakultě stavební ČVUT dosud umožňovala provést zkoušku při nižších teplotách s obtížemi. Zdroj namáhání zkušebního zařízení NAT neumožňoval vyvolat požadovanou úroveň budícího napětí, (resp. vyvozeného přetvoření), aby došlo k unavení asfaltové směsi. Z těchto důvodů bylo již v minulosti provedeno srovnávací měření, které prokázalo relativně zanedbatelný vliv teploty na výsledky únavových zkoušek při vyhodnocení ve Wöhlerově diagramu (log ε versus log N). Tyto závěry byly získány z měření prováděných v minulosti na vzorcích komolého klínu ve smyslu ČSN 73 6160. Srovnávací měření proběhlo na směsi ABS I. Pět vzorků bylo odzkoušeno při teplotě 40 C, tři vzorky při teplotě 15 C.

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 125 Experiment a diskuse Pro účely tohoto příspěvku byly z hlediska výsledků provedených únavových zkoušek vybrány směsi řady REC_K a směsi řady_p. Materiálové složení jednotlivých směsí je uvedeno v následujících tabulkách 1 a 2, přičemž byly upřednostněny směsi recyklace za studena s asfaltovou emulzí a cementem. Současně byly vedle R-materiálu využity i další materiál (drobné kamenivo). Únavová zkouška byla u uvedených směsí provedena při teplotě 27 C s volbou různých úrovní namáhání a výpočtem únavových charakteristik. Tab. 1 Složení směsí REC_K Směs REC_K1 REC_K2 Poměr R-materiál:přídavné kamenivo 80:20 60:40 Obsah asfaltové emulze : %-hm. 2,0 3,0 Obsah H 2 O : %-hm. n.a. n.a. Obsah cementu : %-hm. 3,0 3,0 Kamenná moučka : %-hm. 6,0 - Tab. 2 Složení směsí REC_P Směs REC_P1 REC_P2 REC_P3 REC_P4 REC_P5 REC_P6 Poměr R-materiál:přídavné kamenivo 100:0 80:20 70:30 100:0 80:20 70:30 Obsah H 2 O : %-hm. 5,1 5,1 5,1 5,0 5,0 5,0 Obsah cementu : %-hm. 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 Obsah asfaltové : %-hm. emulze 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 R-materiál 0/11 : %-hm. 89,4 71,5 62,6 - - - R-materiál 0/22 : %-hm. - - - 89,5 72,9 62,7 Odprašky : %-hm. - - - - - - Frakce 0/4NS : %-hm. - 17,9 26,8-17,9 26,8 V případě výsledků únavové zkoušky, které jsou shrnuté v tabulce 3 a ve Wöhlerových diagramech, jež z důvodu rozsahu příspěvku není možné na tomto místě prezentovat, byly zjištěné hodnoty únavových charakteristik porovnávány s dříve testovanou směsí OKH [3]. Současně lze v omezené míře hodnoty pro směs OK porovnat též s požadavky TP 170, kde je pro parametr B stanovena minimální požadovaná hodnota 5,0 a pro ε 6 (x10 6 ) potom 0,115 a to při teplotě 10 C. Je třeba zdůraznit, že měření provedená na ČVUT byla prováděna při teplotě 27 C. Z výsledků je patrné, že při porovnání měřených směsí je dle parametru B kvalitnější směs REC_K1, zatímco podle zbývajících dvou parametrů dosahuje lepších únavových vlastností směs REC_K2. Korelační koeficienty pro regresní křivky, ze kterých jsou odvozeny parametry a, B jsou poměrně vysoké, a tudíž lze zvolené křivky považovat ze statistického hlediska za vhodně zvolené. Porovnáme-li směsi studené recyklace se směsí OKH I, je asfaltová směs dle parametru B kvalitnější, zatímco při posouzení dle zbývajících parametrů dosahují příznivějších výsledků směsi recyklace za studena. Tab. 3 Únavové charakteristiky souboru směsí REC_K Charakteristiky dle původního výpočtu Charakteristiky dle výpočtu EN 12697-24 Směs ČSN 73 6160 a B ε 6 (x10 3 ) a B ε 6 (x10 3 ) REC_K1 3,677 9,311 0,0478 3,630 7,941 0,0412 REC_K2 3,754 15,267 0,0713 3,742 12,829 0,0617 OKH I 1,806 3,448 0,0329 1,969 3,308 0,0302

126 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Výsledky pro směsi REC_P jsou shrnuty v následující tabulce, současně je uveden příklad Wöhlerova diagramu jedné směsi. Z tabulky 4 je patrné, obdobně jako v případě směsí REC_K, že jednoznačný závěr pro únavové chování směsí studené recyklace nelze učinit, jelikož při porovnání vždy tří souvisejících směsí, lišících se velikostí podílu přidávaného drobného kameniva, nebylo v žádném z případů dosaženo poklesu parametru B při současném růstu parametru ε6 a parametru a. Tab. 4 Únavové charakteristiky souboru směsí REC_P Charakteristiky dle původního výpočtu Charakteristiky dle výpočtu EN 12697-24 Směs ČSN 73 6160 a B ε 6 (x10 3 ) a B ε 6 (x10 3 ) REC_P1 3,338 7,067 0,0651 3,334 6,978 0,0640 REC_P2 3,362 5,992 0,0433 3,031 3,574 0,0195 REC_P3 3,187 5,403 0,0504 2,718 3,097 0,0224 REC_P4 3,665 10,132 0,0553 3,596 6,712 0,0324 REC_P5 3,693 8,313 0,0385 3,623 6,906 0,0322 REC_P6 3,723 15,552 0,0779 3,721 15,556 0,0781 Z hlediska parametru B výsledky naznačují trend, který byl sledován u těchto směsí i v případě hodnot modulu tuhosti. S rostoucím podílem dílčí substituce R-materiálu drobným kamenivem se únavové chování (měřeno tímto parametrem) zlepšuje. Tuto skutečnost nicméně částečně vyvracejí zbývající dva parametry, přičemž trend u hodnoty přetvoření ε 6 je poměrně nejednoznačný. Při porovnání směsí REC_P4 a REC_P5 je oproti tomu situace z hlediska interpretace příznivější. S poklesem parametru B zbývající dva parametry rostou, což potvrzuje domněnku, že náhrada části R-materiálu drobným kamenivem vede k požadovanému cíli, kterým je zlepšení únavových vlastností. Uvedená celková nejednoznačnost výsledků je dle našeho názoru v podstatné míře ovlivněna různorodostí vstupního R-materiálu, což je u tohoto typu směsí prakticky téměř neřešitelný problém. Výsledky u směsi REC_P6 jsou ovlivněny skutečností, že díky omezenému počtu zkušebních těles byla zkouška provedena při nedostačujícím počtu dvou zatíženích. To má sice za následek, že korelační koeficient proložené regresní (únavové) křivky ve Wöhlerově diagramu je roven jedné, nicméně v porovnání se směsmi REC_P4 a REC_P5 výsledek výrazně vybočuje z očekávaného trendu. Korelační koeficienty pro regresní křivky, ze kterých jsou odvozeny parametry A a B, jsou značně vysoké v případě směsí REC_P1, REC_P5 a REC_P6, a tudíž lze zvolené křivky považovat ze statistického hlediska za vhodně zvolené. V posledním případě je tato skutečnost pravdivá v omezené míře a to z výše uvedeného důvodu. V ostatních případech je nižší hodnota s rozmezím 0,55 až 0,65 dána především počtem zkoušených těles při jednotlivých zatěžovacích stavech, kdy menší počet provedených opakovaných měření zpravidla vede k většímu rozptylu. Lze tedy očekávat, že v případě zkoušení 5 a více těles pro každé zvolené zatížení bude docházet ke zpřesnění výsledků, což je u tohoto typu směsí poměrně podstatné. Tento výsledek byl získán v rámci výzkumného projektu MD ČR CG712-043-910. Literatura [1] SCHLOSSER, F., Recyklované asfaltom stmelené materiály. In. Sborník konference Realizácia a ekonomika staveb, Dom techniky ZSVTS Košice s.r.o., Košice, Slovensko, 2007, p. 41-49, ISBN 80-232-0246-4 [2] GILLINGER, J., Reologické vlastnosti za studena recyklovaných zmesí. In. Acta Montanistica Slovaca, vol. 12(2007), No. 1, Košice, 2007, p. 53-61. [3] NOVOTNÝ, B., LUXEMBURK, F., Únava asfaltových směsí a optimalizace návrhu netuhých vozovek. In. Závěrečná zpráva výzkumného projektu GAČR 103/02/0396, ČVUT v Praze, 2005.

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 127 EXPERIENCE WITH FUNCTIONAL TESTS OF ASPHALT CONCRETE MIXTURES ACCORDING TO THE NEW EUROPEAN STANDARDS Michal Varaus, Petr Hýzl, Dušan Stehlík, Petr Zdřálek, Ondřej Dašek In the frame of the introduction of new European standards for road construction materials in the Czech Republic, a research project financed by the Czech Ministry of Transportation was launched in the spring 2004. In the field of asphalt mixtures the project was focused on the fundamental (= functional) parameters of ČSN EN 13108-1 Asphalt Concrete. This article deals with testing in this field. The work was concentrated on the measurement of water sensitivity, fatigue, E- moduli of asphalt concrete mixtures and on the construction of triaxial testing equipment. The influence of the sieve curve, binder content, binder type and compaction degree on the resulting functional parameters were investigated. Consequently, the limiting values for the above-mentioned parameters have been entered into the national annex of the cited standard ČSN EN 13108-1. 1. Introduction The introduction of new European standards for asphalt mixtures has brought new possibilities in establishing the limits for the design of asphalt mixtures. In the case of asphalt concrete mixtures, designed according to ČSN EN 13108-1 [1], there are two possibilities of parameters specifications allowed the empirical approach and the fundamental (functional) approach. The empirical approach, based on empirical tests, is the most commonly used method of specification in many countries. This approach is based on simple, routine tests which do not require expensive laboratory testing equipments. On the other hand, the fundamental approach, which is more sophisticated and complex, requires substantially better technical laboratory test equipment. This approach is based on functional tests, which simulate more truly the real loading conditions in the pavement and its response, demonstrating more reliable characteristics of the tested materials. In 2004 the Czech Ministry of Transportation granted via the project Introduction of European standards concerning the specifications of materials for the improvement of the pavement lifetime and traffic security financial funds to be utilised, among other topics within this project, for the gathering of data with functional testing and the entering of limiting values into the national annex the fundamental approach of the above-mentioned standard. 2. Design of asphalt mixtures The project was intended to derive the limiting values of a functional test for wearing and binder courses for heavy traffic pavements. For the wearing courses the asphalt concrete AC 11 surf was chosen as representative, and for the binder courses AC 16 bin was chosen. In both cases four representative sieve curves were designed by which the whole sieve curve range according to CSN 73 6121 was covered (in the national annex of the newly introduced ČSN EN 13108-1 the sieve curve ranges are almost identical). For a better definition of the particular sieve curves the Fuller Dr. Ing. Michal Varaus., VUT v Brně, Fakulta stavební, Ústav pozemních komunikací, Veveří 95, Brno, 602 00, varaus.m@fce.vutbr.cz, Ing. Petr Hýzl, Ph.D., hyzl.p@fce.vutbr.cz, Ing. Dušan Stehlík, Ph.D., stehlik.d@fce.vutbr.cz, Ing. Petr Zdřálek, zdralek.p@fce.vutbr.cz, Ing. Ondřej Dašek, dasek.o@fce.vutbr.cz

128 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic parabola was used with ordinates Y = (d/d) 0,5 *100 (%). The Fuller parabola represents asphalt mixtures with the densest embedding of aggregate particles. The asphalt mixtures with the designation I had the sieve curve above the Fuller parabola at the upper sieve curve range limit; the asphalt mixtures designated as II had the sieve curve identical with the Fuller parabola; the asphalt mixture designated as III was the typically designed mixture below the Fuller parabola; and, finally, the mixture designated as IV was designed at the lower limit of the sieve curve range. As the void content is regarded in the Czech mixture design method as the most important parameter, there were demands to design the mixtures within the void content for: - AC 11 surf in the narrowed interval 3,5 4% (according to the CSN 73 6121 = 3 5%, ČSN ČSN EN 13108-1 = 2,5 4%) - AC 16 bin in the narrowed interval 4 5% (according to the CSN 73 6121 = 4 7%, ČSN EN 13108-1 = 4 6%) The designed asphalt mixtures were compacted with 2x75 blows of the Marshall hammer, which are prescribed by the Czech standard for heavy traffic pavements. After the optimalization of the binder content according to the above mentioned criteria, additionally asphalt mixtures with optimum content minus 0,5 % were also compacted. The aim of this lowering was the simulation of the in praxis allowed scattering of the dosing at the mixing plant. With regard to the use of these types of asphalt mixtures for heavy traffic with high intensities and respecting the continental climate conditions in the Czech Republic, the basic non-modified binder 50/70 both for wearing and binder course asphalt mixtures was used. Figure 1: Sieve curves I, II, III, IV AC 11 surf and sieve curve range Designation of the Binder content ρ bssd ρ max V VMA VFA mixture % kg.m -3 kg.m -3 % % % I AC 11 surf II AC 11 surf III AC 11 surf IV AC 11 surf optimum - 0,5% 4,1 2375 2507 5,3 14,8 64 optimum 4,6 2394 2489 3,8 14,6 74 optimum - 0,5% 4,0 2376 2507 5,2 14,5 64 optimum 4,5 2402 2490 3,5 14,1 75 optimum - 0,5% 5,1 2353 2471 4,8 16,6 71 optimum 5,6 2369 2454 3,5 16,5 79 optimum - 0,5% 5,7 2326 2464 5,6 18,6 70 optimum 6,2 2343 2438 3,9 18,1 79 ČSN 73 6121 - - - 3-5 - - CSN EN 13108-1 - - - 2,5-4 - (75-83) Table 1: Evaluation of mix design for AC 11 surf

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 129 3. Used functional Tests of asphalt mixtures At the beginning of the project, functional tests for AC-wearing and binder course were chosen. For the AC 11 surf-mixtures the determination of water sensitivity according to ČSN EN 12697-12 [2] and stiffness according to ČSN EN 12697-26 [5] were applied, for AC 16 bin-mixtures the determination of water sensitivity, fatigue according to ČSN EN 12697-24 [3] and stiffness. Regarding the Cyclic Compression Test according to ČSN EN 12697-25, it was planned at the beginning of the project to build the testing equipment and start the tests without deriving the limiting values. The reason for this was that there had been no experience with this test in the Czech Republic and the standard ČSN EN 13108-25 was still uncompleted at the beginning of the project. All the tests were carried out for the mixtures I, III and IV. 4. Setup of the limiting values in the national annex ČSN EN 13108-1 functional approach All the measurements described above were aimed at the final setup of the limiting values in the national annex of ČSN EN 13108-1 Asphalt concrete. Experience with the designing of asphalt mixtures has demonstrated that the sieve curves designated as I and IV for both AC 11 surf and AC 16 bin do not represent routinely designed asphalt mixtures because of the following two deficiencies: the mixture I is too fine and has low VMA. To fulfil the demand on the void content it is necessary to lower the binder content and in this way also the bitumen film thickness. These mixtures are very resistant against rutting; on the other hand, however, because of the lowered binder thickness they have low durability and can disintegrate. This can be seen on low values of water sensitivity test. The mixtures IV are coarse graded with high VMA and therefore also high binder content. These mixtures have low resistance against rutting but achieve high values of water sensitivity. Also because of the thick bitumen film, there were achieved very good results regarding fatigue [7]. From this point of view the ideal mixtures are based somewhere between these two extremes. From this knowledge the limiting values mentioned in the following tables were derived. The mixtures designated as AC 11 surf S and AC 16 surf S are for very high traffic, whereas the mixtures designated as AC 11 surf + and AC 16 surf + are for high-traffic pavements. Wearing courses Type S + Designation of the mixture AC 11 surf S, AC 16 surf S AC 11 surf +, AC 16 surf + Water sensitivity min. ITSR (%) 80 70 Functional requirements Minimal stiffness S min (MPa) 7 000 Resistance against permanent deformation Triaxial f c max (μm/m/n) will be added Table 2: Chosen requirements for wearing courses in the national annex, ČSN EN 13108-1

130 12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic Wearing courses Type S + Designation of the mixture AC 16 bin S, AC 22 bin + AC 16 bin +, AC 22 bin + Water sensitivity min. ITSR (%) 80 70 Functional requirements Minimal stiffness S min (MPa) 7 000 Resistance against permanent deformation Triaxial f c max (μm/m/n) will be added Resistance against fatigue ε 6 115 Table 3: Chosen requirements for binder courses in the national annex, ČSN EN 13108-1 5. Conclusions The specification of asphalt mixtures by functional requirements is newly introduced with the first generation of European standards. It represents an alternative to empirical specifications and at the moment is only allowed in ČSN EN 13108-1 Asphalt concrete. The use of this approach is applicable, for example, for the design of asphalt mixtures with unconventionally led sieve curves and not common types of bituminous binders. In the Czech Republic this approach will exist alongside the basic empirical approach. ACKNOWLEDGEMENT This article was written with the support of a project granted by the Ministry of Transportation of the Czech Republic 1F45B/066/120 Introduction of European standards concerning material specification for the improvement of the pavement lifetime and traffic security. References [1] ČSN EN 12197-1 Bituminous mixtures - Material specifications - Part 1: Asphalt Concrete [2] ČSN EN 12697-12 Bituminous mixtures - Test methods for hot mix asphalt - Part 12: Water sensitivity of bituminous specimens. [3] ČSN EN 12697-24 Test methods for hot mix asphalt - Part 24: Resistance to fatigue. [4] ČSN EN 12697-25 Test methods for hot mix asphalt - Part 25: Resistance to permanent deformation, Cyclic compression tests. [5] ČSN EN 12697-26 Test methods for hot mix asphalt - Part 26: Stiffness. [6] FRANKEN, L., Bituminous Binders and Mixes - State of the Art and Interlaboratory Tests on Mechanical Behaviour and Mix Design, Rilem Report 17, London and New York, 1998. [7] VARAUS, M., Entwurf von Asphaltgemischen Methodenvergleich und Beurteilung des Verformungsverhalten, Dissertation, Wien, 2001

12th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech Republic 131 Authors Index Bačová K. 31, 35 Bartošová L. 11 Bezák B. 7 Černický T. 15 Dašek O. 19, 127 Eichler F. 87 Fencl V. 23 Fišer J. 27 Gábor P. 31, 35 Holcner P. 39 Horníček L. 43 Hruzíková M. 47, 95, 115 Hudeček L. 103 Hýzl P. 119 Kanderková M. 51 Krejčíříková H. 55 Kudrna J. 19 Lidmila M. 43 Macek D. 59 Mahdalová I. 63 Matula R. 111 Měšťanová D. 67 Miniberger T. 71 Mondschein P. 75, 123 Moravčík M. 79 Novák V. 83 Ožanová E. 103 Pánek P. 87 Panulinová E. 91 Piatriková K. 31 Plášek O. 47, 95, 1151 Pošvářová M. 99 Příhodová M. 7 Radimský M. 107 Řezáč M. 103 Salajka V. 47 Smělý M. 107 Smutný J. 47, 95 Stehlík D. 127 Stryk J. 111 Svoboda R. 47, 95, 115 Štefunková S. 11, 35 Tapkm S. 119 Tuncan A. 119 Tuncan M. 119 Uhlík M. 75 Usar Ü. 119 Valentin J. 123 Varaus M. 127 Vébr L. 87 Zdřálek P. 127