SlideShare a Scribd company logo
1 of 62
Download to read offline
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
Dariusz Piotrowski
Rozpoznawanie elementów drogi kolejowej
311[38].O1.05
Poradnik dla ucznia
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
1
Recenzenci:
mgr inŜ. Agnieszka Krupa
mgr Monika Sarzalska
Opracowanie redakcyjne:
mgr inŜ. Dariusz Piotrowski
Konsultacja:
mgr inŜ. Halina Bielecka
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 311[38].O1.05
„Rozpoznawanie elementów drogi kolejowej”, zawartego w modułowym programie
nauczania dla zawodu technik transportu kolejowego.
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
2
SPIS TREŚCI
1. Wprowadzenie 3
2. Wymagania wstępne 4
3. Cele kształcenia 5
4. Materiał nauczania 6
4.1. Rozpoznawanie części składowych konstrukcji nawierzchni kolejowej 6
4.1.1. Materiał nauczania 6
4.1.2. Pytania sprawdzające 14
4.1.3. Ćwiczenia 14
4.1.4. Sprawdzian postępów 15
4.2. Wielkości charakteryzujące ustrój toru kolejowego 16
4.2.1. Materiał nauczania 16
4.2.2. Pytania sprawdzające 18
4.2.3. Ćwiczenia 19
4.2.4. Sprawdzian postępów 19
4.3. Przejazdy kolejowe 20
4.3.1. Materiał nauczania 20
4.3.2. Pytania sprawdzające 22
4.3.3. Ćwiczenia 22
4.3.4. Sprawdzian postępów 23
4.4. Rozpoznawanie elementów podtorza kolejowego i budowli inŜynierskich 24
4.4.1. Materiał nauczania 24
4.4.2. Pytania sprawdzające 27
4.4.3. Ćwiczenia 27
4.4.4. Sprawdzian postępów 27
4.5. Rysowanie schematów rozjazdów, skrzyŜowań i połączeń torów 28
4.5.1. Materiał nauczania 28
4.5.2. Pytania sprawdzające 31
4.5.3. Ćwiczenia 31
4.5.4. Sprawdzian postępów 32
4.6. Kontrola, ocena stanu technicznego toru 33
4.6.1. Materiał nauczania 33
4.6.2. Pytania sprawdzające 34
4.6.3. Ćwiczenia 34
4.6.4. Sprawdzian postępów 35
4.7. Stacje, węzły kolejowe i punkty eksploatacyjne 36
4.7.1. Materiał nauczania 36
4.7.2. Pytania sprawdzające 38
4.7.3. Ćwiczenia 39
4.7.4. Sprawdzian postępów 39
4.8. Rysowanie planów schematycznych stacji kolejowych 40
4.8.1. Materiał nauczania 40
4.8.2. Pytania sprawdzające 53
4.8.3. Ćwiczenia 54
4.8.4. Sprawdzian postępów 55
5. Sprawdzian osiągnięć 56
6. Literatura 61
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
3
1. WPROWADZENIE
Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy o podstawowych elementach
konstrukcji budowy drogi kolejowej, rodzajów i zadań stacji kolejowych, ich układów
torowych i wyposaŜenia w budynki i urządzenia techniczne.
W poradniku zamieszczono:
− Wymagania wstępne, czyli wykaz niezbędnych umiejętności, które powinieneś mieć
opanowane, aby przystąpić do realizacji programu jednostki modułowej.
− Cele kształcenia programu jednostki modułowej.
− Materiał nauczania (rozdział 4), który umoŜliwia samodzielne przygotowanie się do
wykonania ćwiczeń i zaliczenia sprawdzianów. Obejmuje on równieŜ ćwiczenia, które
zawierają:
- wskazówki potrzebne do realizacji ćwiczenia. JeŜeli masz trudności ze
zrozumieniem tematu lub ćwiczenia, to poproś nauczyciela o wyjaśnienie
i ewentualne sprawdzenie, czy dobrze wykonujesz daną czynność,
- pytania sprawdzające wiedzę potrzebną do wykonania ćwiczenia,
- sprawdzian postępów.
− Zestaw zadań testowych sprawdzających Twoje opanowanie wiedzy i umiejętności
z zakresu całej jednostki. Zaliczenie tego testu jest dowodem osiągnięcia umiejętności
określonych w programie jednostki modułowej.
Materiał nauczania jednostki modułowej jest bardzo obszerny, dlatego teŜ, aby opanować
kompleksowo zalecany materiał nauczania i wykonać niektóre ćwiczenia, powinieneś
skorzystać z wielu dodatkowych źródeł informacji wskazanych w bibliografii.
Schemat układu jednostek modułowych
311[38].O1
Podstawy transportu
kolejowego
311[38].O1.01
Stosowanie przepisów
bezpieczeństwa i higieny
pracy, ochrony
przeciwpoŜarowej oraz
ochrony środowiska
311[38].O1.02
Stosowanie prawa
transportu kolejowego
311[38].O1.06
Stosowanie informatyki
w transporcie kolejowym
311[38].O1.03
Marketing usług
kolejowych
311[38].O1.04
Rozpoznawanie
elementów taboru
kolejowego
311[38].O1.05
Rozpoznawanie
elementów drogi
kolejowej
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
4
2. WYMAGANIA WSTĘPNE
Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
− korzystać z róŜnych źródeł informacji,
− posługiwać się podstawowymi pojęciami z zakresu budowy drogi kolejowej,
− czytać rysunki techniczne,
− sporządzać proste rysunki techniczne,
− znajdować dane zapisane w tabelach,
− posługiwać się kalkulatorem do wykonywania prostych wyliczeń,
− korzystać z informacji zawartych w opisie technicznym,
− czytać i analizować plany schematyczne,
− znajdować strony WWW zawierające potrzebne informacje.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
5
3. CELE KSZTAŁCENIA
W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
− rozpoznać konstrukcję drogi kolejowej z uwzględnieniem podstawowych zagadnień
związanych z wymaganiami, jakie powinny spełniać tor kolejowy i konstrukcja
nawierzchni,
− wykonać i odczytać rysunki obiektów infrastruktury kolejowej,
− narysować plan sytuacyjny drogi kolejowej,
− narysować profil podłuŜny trasy kolejowej,
− narysować przekrój poprzeczny drogi kolejowej,
− narysować schemat rozjazdu,
− narysować plan schematyczny małej stacji kolejowej,
− narysować typowe połączenie i skrzyŜowanie torów kolejowych,
− skorzystać z informacji zawartych w dokumentacji technicznej drogi kolejowej,
− odczytać plany schematyczne stacji,
− powiązać warunki techniczne dróg kolejowych z realizacją zadań przewozowych.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
6
4. MATERIAŁ NAUCZANIA
4.1. Rozpoznawanie części składowych konstrukcji nawierzchni
kolejowej
4.1.1. Materiał nauczania
Nawierzchnia kolejowa jest to zespół konstrukcyjny, składający się z szyn, podkładów,
złączek i podsypki. Elementy te słuŜą do zbudowania toru szynowego, który stanowią dwa
równoległe toki szynowe, ułoŜone w ustalonej między nimi odległości. Tor ma odpowiednie
połoŜenie w planie i profilu. Tor w planie składa się z odcinków prostych i krzywych
(obejmujących łuki z krzywymi przejściowymi), w profilu zaś - z odcinków połoŜonych
w poziomie i na pochyleniu (wzniesienia i spadki) oraz z załomów profilu podłuŜnego.
Do nawierzchni kolejowej zalicza się takŜe rozjazdy oraz skrzyŜowania torów. W skład drogi
kolejowej wchodzą takŜe przejazdy kolejowe.
Nawierzchnia kolejowa umoŜliwia prowadzenie pojazdów po szynach oraz przejmuje
oddziaływania dynamiczne pojazdów. Torem kolejowym nazywane są dwa równoległe toki
szynowe, stanowiące podstawowy układ nośny nawierzchni, których układ geometryczny
umoŜliwia bezpieczny ruch pojazdów. Konstrukcja nawierzchni składa się z szyn, podkładów,
złączek i podsypki.
Szyny stanowią podstawowy element konstrukcji nawierzchni kolejowej bezpośrednio
związanej ze spokojnością i bezpieczeństwem jazdy. Są elementem nośnym konstrukcji,
prowadzącym zestawy kołowe i bezpośrednio poddanym oddziaływaniu kół pojazdu
szynowego. W przypadku trakcji elektrycznej przewodzą prąd zasilający, a takŜe mogą
stanowić element urządzeń sterowania ruchem kolejowym (odcinki izolowane).
Polskie koleje eksploatują obecnie dwa typy szyn: UIC60, S49. Spotykane niekiedy
w torach inne typy szyn, np. S42, 8 lub 6, nie są juŜ produkowane.
Szyna UIC60 jest standardowym typem szyny układanym na europejskich liniach duŜych
prędkości oraz liniach o duŜym natęŜeniu przewozów. Niektóre koleje eksploatują równieŜ
inne szyny, w tym szyny typów cięŜkich. Na przykład koleje rosyjskie uŜywają szyn R65
i R75, a koleje amerykańskie i kanadyjskie – szyn AERA 132.
Częścią szyny bezpośrednio współpracującą z kołami pojazdu jest główka, której kształt
powinien zapewniać dobrą współpracę z kołem. Szyjka o odpowiedniej sztywności na
zginanie łączy główkę ze stopką szyny, stanowiącą oparcie szyny o podkład. W celu
ograniczenia ruchów szkodliwych pojazdu (węŜykowania) szynę układa się na podkładzie
z poprzecznym pochyleniem 1:20 (szyny UIC60) lub 1:40 (szyny S49).
Istotnymi cechami szyny są: odporność na zuŜycie oraz zmianę kształtu (spęczanie), jak
równieŜ wytrzymałość zmęczeniowa w warunkach dynamicznych obciąŜeń o zmiennych
częstotliwościach.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
7
Rys. 1. Przekrój szyny kolejowej typu UIC 60 [3, s. 64] Rys. 2. Przekrój szyny kolejowej typu S 49
[3, s. 64]
Podczas dostosowywania charakterystyk wytrzymałościowych szyny do warunków jej
eksploatacji uwzględnia się zazwyczaj takie czynniki, jak profil szyny, warunki produkcji
(wpływ walcowania, chłodzenia i prostowania na wielkość natęŜeń własnych, itp.) oraz
rozkład napręŜeń w szynie pracującej w torze. Charakterystyki wytrzymałościowe wybranych
typów szyn zestawiono w tabeli 1.
Tabela 1. Charakterystyki szyn typu UIC60 i S49 [3, s. 65]
Parametr Typ UIC 60 Typ S 49
Powierzchnia przekroju [mm2
] 7686,00 6297,00
Masa metra szyny [kg] 60,34 49,43
Moment bezwładności Ix [m4
·10-8
] 3055,00 1819,00
Moment bezwładności Iy [m4
·10-8
] 513,00 320,00
Wskaźnik wytrzymałości Wx [m3
·10-6
] 335,50 240,00
Efektywnym sposobem podwyŜszania trwałości szyny jest stosowanie stali o zwiększonej
wytrzymałości na rozciąganie dzięki czemu szyny są bardziej odporne na zuŜycie, zmęczenie,
a takŜe zwiększa się odporność szyny na obciąŜenia udarowe. Wytrzymałość stali szynowej na
rozciąganie wynosi 700÷1100 MPa, w zaleŜności od kategorii stosowanych szyn.
Graniczna trwałość szyn UIC (ze stali St90), wyraŜona wielkością masy ładunku
przewiezionych torem, wynosi 600Tg dla nawierzchni z podkładami drewnianymi i 500 Tg
dla podkładów betonowych. Szyny te po obróbce cieplnej mogą mieć trwałość zwiększoną
odpowiednio do 900 i 700 Tg. Trwałość szyn S49 (ze stali St90) na podkładach drewnianych
ocenia się na 350 Tg, a w torze z podkładami betonowymi 250 Tg. Po ulepszeniu cieplnym
trwałość ta wzrasta odpowiednio do 500 i 400 Tg.
Układanie szyn ulepszonych cieplnie w łukach o promieniach mniejszych niŜ 300 m
moŜe pięciokrotnie wydłuŜyć okres ich eksploatacji. Większość zarządów kolejowych zaleca
stosowanie szyn o normalnym standardzie w łukach o promieniach R≥1000 m, szyn
o zwiększonej wytrzymałości w łukach o promieniach 300÷1000 m i szyn o duŜej
wytrzymałości w przypadku promieni mniejszych niŜ 300 m. Zasadnicza długość szyn UIC60
produkowanych w hucie wynosi 25 m, a szyn S 49–30 m.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
8
Ocena przyjętego typu szyny ze względu na koszty eksploatacji nawierzchni jest
trudniejsza niŜ jej cech mechanicznych, z uwagi na duŜą liczbę istotnych czynników
wpływających na Ŝywotność szyny.
W zaleŜności od przeznaczenia rozróŜnia się dwie odmiany szyn:
− odmiana K: szyny przeznaczone do toru klasycznego,
− odmiana S: szyny przeznaczone do toru bezstykowego.
W zaleŜności od dokładności wykonania rozróŜnia się dwie klasy szyn:
− klasa I: szyny o normalnych właściwościach tworzywa, o normalnych odchyłkach
wymiarów i o normalnej jakości powierzchni,
− klasa II: szyny o właściwościach tworzywa jak dla klasy I, lecz o zwiększonych
odchyłkach wymiarów i o zwiększonej głębokości dopuszczalnych wad
powierzchniowych.
Szyny przytwierdzone do poprzecznych podkładów stanowią ruszt torowy. Szerokość toru
jest to odległość między wewnętrznymi powierzchniami szyn mierzona 14 mm poniŜej
powierzchni tocznej szyny. Jej nominalna wartość wynosi 1435 mm. Rozstawem szyn nazywa
się odległość między osiami szyn. Jest ona równa 1500 mm.
Tor bezstykowy. Złącza szynowe dotychczas były tymi elementami torów kolejowych,
które obniŜały trwałość nawierzchni kolejowej. Istniejąca nieciągłość w kontakcie koła
z szyną wywoływała lokalne, dynamiczne oddziaływania o charakterze udarowym. Wpływało
to na skrócenie trwałości szyn, przyspieszało osiadanie podsypki pod podkładami
złączowymi. W szczególności dotyczyło to nawierzchni kolejowej z podkładami betonowymi.
Ponadto cykliczne pojawianie się udarowych oddziaływań koło – szyna obniŜało komfort
jazdy. Skutki negatywne zwiększały się wraz z podwyŜszaniem prędkości pociągów.
Rozwój techniki zgrzewania i spawania termitowego stali, stosowanie spręŜystego
przytwierdzenia szyny do podkładu, zapewniającego nieprzemieszczanie się szyny względem
podkładu oraz budowa nawierzchni z podsypką tłuczniową o duŜym stopniu zagęszczenia,
umoŜliwiły wprowadzenie torów bezstykowych, tj. spawania szyn o dowolnej długości.
Szyna leŜąca swobodnie, bez oporów tarcia o podłoŜe, poddana działaniu temperatury,
zmienia swoją długość zgodnie z prawem rozszerzalności liniowej.
W nawierzchni kolejowej szyna jest przytwierdzona do podkładów, które umieszczone
w podsypce wytwarzają opory przeciw wydłuŜaniu się szyny, powstają więc napręŜenia
termiczne. Wielkość tej siły nie moŜe spowodować wyboczenia toru.
W szynach o wielkości do 60 metrów nie występuje niebezpieczeństwo wyboczenia.
Odcinki oddychające w torze bezstykowym mają praktycznie długość około 30÷60 m.
Tor bezstykowy w ujęciu modelowym stanowi belkę spręŜystą znajdującą się w ośrodku
odkształcalnym. Jego stateczność określają podstawowo trzy czynniki: sztywność ramy
torowej, własności mechaniczne ośrodka (podsypki) oraz początkowe krzywizny i dodatkowo
powstające nierównomierności geometryczne w procesie eksploatacji.
W wyniku przeprowadzonych badań doświadczalnych i wieloletnich obserwacji
eksploatacyjnych, ustalono, Ŝe moŜna budować tor bezstykowy w łukach o promieniu
powyŜej 500 m; na kolejach polskich przyjęty został minimalny dopuszczalny promień
R = 600 m. Drugi podstawowy warunek: temperatura przytwierdzania szyny do podkładu
(temperatura neutralna) musi wahać się w granicach 15÷30˚C, czyli amplituda temperatur t∆
nie powinna przekraczać 45˚C, co w naszych warunkach klimatycznych jest spełnione.
Występujące siły termiczne w torach bezstykowych budowanych z szyn S49 i S60
osiągają maksymalne wielkości 1,5÷1,8 MN, przy wahaniach temperatury szyny od 30 ÷ -
60˚C i nie wywołują wyboczenia toru.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
9
Dodatkowym zabezpieczeniem, dla podwyŜszenia stabilności toru bezstykowego jest
stosowane zwiększenie przekroju podsypki od czoła podkładu do 45 cm w porównaniu do
przekroju typowego.
Reasumując, tor bezstykowy moŜe być stosowany przy spełnieniu wyŜej wymienionych
warunków konstrukcyjnych, geometrycznych oraz przy zachowaniu wymogów dotyczących
temperatury przy budowie i utrzymaniu nawierzchni kolejowej.
Spełnienie ponadto warunków obejmujących dopuszczalne tolerancje w nierównościach
geometrycznych toru dla linii magistralnych i pierwszorzędnych zapewnia techniczną
stateczność toru bezstykowego.
Spawanie szyn dotyczy nie tylko torów głównych, lecz objęło wszystkie stacyjne układy
torowe łącznie z rozjazdami.
Rozjazdy z racji swojej konstrukcji stanowią układy o duŜej sztywności i nie występuje tu
problem utraty stateczności.
WaŜnym elementem konstrukcyjnym nawierzchni kolejowej są podkłady, które przejmują
naciski wywierane przez szyny i przekazują je na podsypkę. Podkłady zapewniają utrzymanie
wymaganej szerokości toru i otoczone zagęszczoną podsypką wraz z szynami tworzą sztywny
ruszt torowy.
Podkłady umoŜliwiają przytwierdzenie szyn z odpowiednim ich rozstawem. Przejmują
naciski szyn i przekazują je na podsypkę. Rozstaw podkładów zaleŜnie od klasy toru mieści
się w granicach 0,60÷0,80 m.
Ze względu na materiał rozróŜnia się podkłady drewniane i betonowe. Podkłady stalowe
występują juŜ tylko w niewielkim zakresie.
Podkłady drewniane z drewna twardego (dąb i buk) lub miękkiego (sosna), a takŜe
z drewna drzew tropikalnych (np. azobe) charakteryzuje dobra spręŜystość oraz mniejsza
podatność na zniszczenie w sytuacji wykolein. RównieŜ utrzymanie toru w łukach o małych
promieniach jest znacznie łatwiejsze w przypadku podkładów drewnianych. Charakterystyki
techniczne podkładów drewnianych eksploatowanych przez polskie koleje zestawiono
w tablicy, a na rysunku pokazano przekroje poprzeczne podkładów. W torach wyŜszych klas
technicznych stosowane są podkłady o przekroju belkowym.
Tabela 2. Charakterystyki techniczne podkładów drewnianych eksploatowanych przez polskie koleje [3, s. 67]
Typ
podkładu
Masa
[kg]
Długość
[m]
Objętość
[m3
]
Powierzchnia
przekroju
[m2
]
Moment
bezwładności Jx
[m4
]
Wskaźnik
wytrzymałości Wx
[m3
]
I B
II B
II O
III B
III O
IV O
60 ÷ 80
2,60
2,60
2,60
2,50
2,50
2,50
0,0962
0,0894
0,0923
0,0770
0,0755
0,0730
0,0370
0,0344
0,0355
0,0308
0,0302
0,0292
6493·10-5
6099·10-5
6210·10-5
4711·10-5
4741·10-5
4526·10-5
829·10-4
783·10-4
788·10-4
647·10-4
644·10-4
621·10-4
Podkłady drewniane przed ułoŜeniem w torze powinny być zabezpieczone środkiem
impregnującym, np. kreozotem, wprowadzanym pod ciśnieniem. Ze względu na stosunkowo
niewielką masę podkładu drewnianego (80 ÷ 100 kg) łatwiejsza jest ich wymiana.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
10
Rys. 3. Przekroje poprzeczne podkładów drewnianych [2, s. 53]
Graniczna trwałość podkładów z drewna sosnowego oceniana jest na 18 lat w torach
klasy technicznej 0,1 i 2 oraz na 21 lat w torach niŜszych klas. Podkłady z drewna bukowego
mają trwałość odpowiednio: 22 i 25 lat, a z drewna dębowego i azobe – 35÷40 lat.
Podkłady betonowe wykonuje się najczęściej jako elementy monoblokowe wstępnie
spręŜone strunami lub kablami stalowymi.
Rys. 4. Podkłady z betonu spręŜonego: a) typu PS-94 – masa 294 kg, powierzchnia oparcia o podsypkę
0,6805 m2
, b) typ PS-83 – masa 279 kg, powierzchnia oparcia o podsypkę 0,6543 m2
[3, s. 68]
Korzyści ze stosowania podkładów betonowych są następujące:
− zwiększenie odporności toru na odkształcenia dzięki duŜej masie podkładów
(200÷350 kg),
− duŜa Ŝywotność podkładów, oceniana na 35 lat w torach klasy technicznej 0,1 i 2, a 40 lat
w torach pozostałych klas,
− ograniczenie zuŜycia drewna (ochrona środowiska).
Do wad podkładów betonowych naleŜy zaliczyć:
− duŜą sztywność, zwiększającą oddziaływania dynamiczne pojazdów,
− podatność na uszkodzenia mechaniczne,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
11
− trudniejszą technologię budowy i utrzymania nawierzchni.
Podkłady stalowe ze względu na ich koszt i trudności w utrzymaniu właściwej izolacji
toków szynowych są eksploatowane w bardzo ograniczonych zakresie przez niektóre koleje.
Dzięki przytwierdzeniom szyn do podkładów dwa toki szynowe tworzą wraz z podkładami
rodzaj ustroju ramowego spoczywającego w warstwie podsypki.
Znaczne zróŜnicowanie typów przytwierdzeń wynika z odmiennych doświadczeń
poszczególnych kolei, przyjmujących róŜne załoŜenia przy opracowywaniu ich koncepcji.
Według jednego z nich moŜliwe jest jedynie wspólne pionowe przemieszczenie szyny wraz
z przytwierdzonym do niej podkładem. Zgodnie z drugim załoŜeniem dopuszczany jest
natomiast ruch pionowy szyny w stosunku do podkładu (rzędu 1 mm), z zachowaniem
dobrego prowadzenia zestawu kołowego.
Zasadniczymi typami przytwierdzeń są:
− przytwierdzenie sztywne (np. typu K),
− przytwierdzenie spręŜyste, stosowane coraz powszechniej, zwłaszcza na liniach
przystosowanych do ruchu z duŜymi prędkościami (np. typu SB3 eksploatowane na
polskich kolejach),
− przytwierdzenie typu pośredniego łączące cechy dwóch poprzednich (np. przytwierdzenie
typu Vossloh).
Rys. 5. Przytwierdzenie szyny typu K do podkładu drewnianego: 1 – stalowa podkładka Ŝebrowa,
2 – przekładka topolowa lub polietylenowa, 3 – szyna, 4 – wkręt, 5 – śruba stopowa, 6 – łapka,
7 – pierścień spręŜysty, 8 – nakrętka, 9 – Ŝebro podkładki [1, s. 36]
Rys. 6. Przytwierdzenie szyny typu SB 3 [2, s. 50]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
12
Pionowa siła docisku stopki szyny w przytwierdzeniu powinna zapewnić wystarczający
opór przeciwko podłuŜnemu przemieszczaniu się szyn po podkładach. Przytwierdzenie
powinno utrzymywać szerokość toru i poprzeczne pochylenie szyny, a w przypadku
podkładów betonowych – takŜe stanowić izolację między szyną a podkładem.
Dla charakterystyki przytwierdzenia spręŜystego istotne znaczenie mają właściwości
materiałowe przekładek i wkładek izolacyjnych stanowiących jego część. Tworzywo
przekładek powinien charakteryzować odpowiednio duŜy współczynnik tarcia (ze względu na
opór podłuŜny) oraz właściwą spręŜystość i wystarczającą trwałość. Przekładki o większych
grubościach powinny być stosowane tam, gdzie wymagana jest szczególnie dobra
wibroizolacja.
Połączenia szyn w torze klasycznym. Szyny kolejowe o standardowych długościach są
łączone w torze za pomocą łubków cztero- lub sześciootworowych lub śrub łubkowych.
W miejscach połączeń układa się podwójne podkłady, tzw. podzłączowe, poniewaŜ złącze
szynowe jest miejscem zwiększonych oddziaływań dynamicznych.
Złączki łączące szynę z podkładami stanowią przytwierdzenie szyny; zespoły złączek
łączących ze sobą końce szyn stanowią złącze szynowe.
Zasadniczym typem przytwierdzenia szyny do podkładu, stosowanych w polskich
kolejach jest przytwierdzenie pośrednie typu K. Szyna spoczywa na stalowej podkładce
Ŝebrowej i jest do niej dociskana za pomocą łapek sztywnych. W celu zapewnienia niezbędnej
minimalnej siły docisku, gwarantującej nieprzemieszczanie się szyny względem podkładu,
pod śruby stopowe mocujące zakładane są potrójne pierścienie spręŜyste.
W celu zwiększenia tarcia i poprawienia własności amortyzacyjnych, szyna opiera się na
podkładce Ŝebrowej za pośrednictwem przekładki (topolowej, polietylenowej). Podkładka
Ŝebrowa przymocowana jest do podkładu drewnianego czteroma wkrętami. Pochylenie
poprzeczne szyny uzyskuje się przez zastosowanie pochylenia (1:40 lub 1:20) wykonanego
w podkładce Ŝebrowej.
W przypadku przytwierdzenia do podkładu betonowego podkładki Ŝebrowe płaskie.
Pochylenie szyn uzyskuje się bezpośrednio w ukształtowaniu górnej powierzchni podkładu.
Ponadto, wytrzymałość betonu umoŜliwia zastosowanie zwęŜonych podkładek Ŝebrowych.
Podkładka jest mocowana za pomocą dwóch wkrętów wkręcanych w dyble wykonane
z drewna twardego lub tworzywa sztucznego (poliamidowego). W celu zwiększenia
wytrzymałości przytwierdzenia na działanie sił poprzecznych poziomych w niektórych typach
podkładów betonowych podkładka Ŝebrowa osadzana jest w specjalnie ukształtowanym
wgłębieniu.
Na kolejach polskich istnieje jeszcze (zanikające), na liniach znaczenia miejscowego
przytwierdzenie bezpośrednie, w którym nie ma zapewnionego stałego docisku szyny do
podkładu drewnianego.
W ostatnich latach rozpoczęto stosowanie bezpośredniego przytwierdzenia spręŜystego
szyny do podkładu betonowego typu SB3. W rozwiązaniu tym wyeliminowana została
podkładka Ŝebrowa. Szyny połączone są bezpośrednio z podkładem łapkami spręŜystymi,
które zaciskane są w kotwy stalowe, uprzednio zabetonowane w podkładzie. Przekładka
polietylenowa ułoŜona między szyną a podkładem oraz specjalna wkładka znajdująca się
między łapką spręŜystą a stopką szyny zapewnia niezbędną izolację elektryczną.
Przytwierdzenie to eliminuje nadmierne zuŜycie stali i gwarantuje stały docisk szyny do
podkładu, a tym samym zabezpiecza przed przemieszczeniem się szyny względem podkładu.
W celu wykonywania elektrycznych obwodów torowych związanych ze sterowaniem
ruchem kolejowym (odcinki i obwodowy torowe izolowane) stosuje się specjalne złącza
izolowane uniemoŜliwiająca przepływ prądu.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
13
W celu dodatkowego zabezpieczenia przed przesuwaniem się szyny względem
podkładów wzdłuŜ osi torów stosowane są opórki przeciwpełzne. Opórki te, mocno zaciskają
stopkę szyny, opierają się pionowym Ŝebrem o boczną ścianę podkładu.
Zadaniem podsypki jest przeniesienie nacisków przekazywanych przez podkłady na
podtorze, zapewnienie stabilności rusztu torowego w płaszczyźnie poziomej, uniemoŜliwienie
podłuŜnych i poprzecznych pomieszczeń podkładów. Ponadto podsypka spełnia waŜną
funkcję odwodnienia nawierzchni. Torowisko w przekroju poprzecznym ma 4% pochylenia
w celu szybkiego odprowadzenia wody powierzchniowej, co ogranicza jej przenikanie
w podtorze. Podsypka jest jedynym elementem konstrukcyjnym nawierzchni, w którym
dopuszcza się pracę w stadium elastoplastycznym.
W celu zminimalizowania kumulacji trwałych nierównomiernych odkształceń podsypka
wykonana jest z tłucznia, wytwarzanego przez kruszenie twardych skał o wytrzymałości na
ściskanie 100÷140 MPa.
Tłuczeń jest odporny na uderzenie przy podbijaniu podkładów, wykazuje duŜą
wytrzymałość na ścieranie. W celu uzyskania korzystnej nośności podsypka wykonywana jest
z tłucznia o uziarnieniu 20/60 mm lub 30/60 mm.
W torach o małym obciąŜeniu dopuszcza się stosowanie Ŝwiru, ŜuŜla i klińca jako
materiału podsypkowego.
Tabela 3. Podstawowe wymagania stawiane podsypce [1, s. 56]
Kategoria linii
Rodzaj podkładów
magistralna pierwszorzędna drugorzędna
znaczenia
miejscowego
Drewniane
tłuczeń
o uziarnieniu 30/60
ze skał
o wytrzymałości
120 MPa
tłuczeń
o uziarnieniu 30/60
ze skał
o wytrzymałości
100 MPa
tłuczeń
o uziarnieniu 30/60
ze skał
o wytrzymałości
80 MPa
tłuczeń, Ŝwir,
tłuczeń z ŜuŜla
wielkopiecowego
o uziarnieniu 20/60
Betonowe
tłuczeń
o uziarnieniu 30/60
ze skał
o wytrzymałości
140 MPa
tłuczeń
o uziarnieniu 30/60
ze skał
o wytrzymałości
120 MPa
tłuczeń
o uziarnieniu 30/60
ze skał
o wytrzymałości
100 MPa
tłuczeń, tłuczeń
z ŜuŜla
wielkopiecowego
o uziarnieniu 20/60
Minimalna grubość warstw podsypki pod pokładem zaleŜy od kategorii linii i rodzaju
podkładu.
Nierównomierne, trwałe odkształcenia podsypki są głównym źródłem powstawania
nierówności toru kolejowego.
I faza eksploatacji występuje bezpośrednio po podbiciu podkładów. Tor oddany do
eksploatacji po podbiciu podkładu wymaga dodatkowej stabilizacji pod przejeŜdŜającymi
pociągami, aŜ przeniesione zostanie obciąŜenie 20÷100 tys. ton brutto. W tym okresie
zachodzi potrzeba ograniczenia prędkości pociągu (faza I). Zastosowanie dynamicznego
stabilizatora, zagęszczającego powierzchniowo pryzmę podsypki likwiduje potrzebę
początkowej stabilizacji podsypki.
II faza – to okres podstawowej eksploatacji, charakteryzuje się stałą intensywnością
narastania trwałych odkształceń. Radykalnym rozwiązaniem są konstrukcje bezpodsypkowe.
W miarę narastania trwałych odkształceń, rośnie rozrzut nierównomierności tych odkształceń
– główna przyczyna powstających nierówności geometrycznych toru kolejowego.
W miarę eksploatacji podsypka zostaje zanieczyszczona, jej nośność podlega redukcji,
zmniejsza się wodoprzepuszczalność. Proces kumulacji odkształceń trwałych wchodzi w fazę
III – intensywność narastania odkształceń wzrasta nieliniowo, co wskazuje na potrzebę
oczyszczenia podsypki.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
14
4.1.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Z jakich elementów składa się nawierzchnia kolejowa?
2. Jakie zadania mają do spełnienia szyny?
3. Z jakich części składa się przekrój poprzeczny szyny kolejowej?
4. Co to jest i jakie są najwaŜniejsze wymiary rusztu torowego?
5. Jakim niekorzystnym zjawiskom zuŜycia nawierzchni kolejowej zapobiega zastosowanie
toru bezstykowego?
6. Jakie zadanie w nawierzchni kolejowej mają do spełnienia podkłady?
7. Z jakich materiałów wykonywane są podkłady stosowane w polskich kolejach?
8. Jakie zadania mają do spełnienia i w jaki sposób są zbudowane przytwierdzenia?
9. Jakie zadanie mają do spełnienia w nawierzchni kolejowej podsypki?
10. Jakie materiały są stosowane na podsypki?
4.1.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Sporządź kwestionariusz ankiety (pytania i proponowane odpowiedzi ankietowe), której
celem będzie zbadanie relacji w jakich pasaŜerowie odbywają podróŜ oraz częstotliwość
z jaką korzystają z usług kolei.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) określić zasady budowania kwestionariusza ankiet,
2) określić rodzaje przewozów pasaŜerskich,
3) sporządzić pytania ankietowe,
4) sporządzić sugerowane odpowiedzi do poszczególnych pytań,
5) przedstawić kwestionariusz ankiety na forum klasy,
6) omówić zaproponowane pytania ankietowe.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
− literatura z rozdziału 6 poradnika dla ucznia.
Ćwiczenie 2
Wykonaj graficzny obraz potoku ładunków dla następujących strug wagonów i ładunków:
Stacja A – 4 wagony 2 osiowe o ładowności około 25 ton,
Stacja B – 6 wagonów 4 osiowych o ładowności około 50 ton i 2 wagony 2 osiowe
o ładowności około 20 ton,
Stacja C – 12 wagonów 4 osiowych o ładowności około 50 ton.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przypomnieć sobie co to są strugi i potoki ładunków,
2) sporządzić graficzny obraz spływu strug i tworzenia się potoków ładunków,
3) zaprezentować graficzny obraz strug i potoków.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
15
WyposaŜenie stanowiska pracy:
− poradnik dla ucznia,
− przybory do rysowania.
4.1.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) zdefiniować pojęcie nawierzchni kolejowej?
2) wymienić i rozróŜnić elementy nawierzchni kolejowej?
3) określić zadania, jakie ma do spełnienia szyna kolejowa?
4) rozróŜnić części szyny kolejowej w przekroju poprzecznym?
5) określić ruszt kolejowy i wskazać jego najwaŜniejsze wymiary?
6) wyjaśnić cel stosowania toru bezstykowego?
7) określić zadania, jakie mają do spełnienia podkłady?
8) rozpoznawać rodzaje podkładów?
9) rozróŜniać rodzaje i objaśniać sposób mocowania przytwierdzeń?
10) określić zadania, jakie ma do spełnienia w nawierzchni podsypka?
11) wymienić rodzaje materiałów zastosowanych na podsypkę?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
16
4.2. Wielkości charakteryzujące ustrój toru kolejowego
4.2.1. Materiał nauczania
Na stacjach rozróŜnia się tory główne i boczne. Tory główne dzielą się na zasadnicze
i dodatkowe.
Tory główne są przystosowane do ruchu i przyjmowania pociągów na stację z przyległych
szlaków oraz wyprawiania pociągów ze stacji na szlaki. Tory główne zasadnicze na stacjach
są z reguły przedłuŜeniem torów szlakowych, a na stacjach pośrednich są przystosowane do
przejazdu pociągów bez zatrzymania z prędkością taką samą jak na szlakach danej linii.
Z reguły (z wyjątkiem stacji czołowych) umoŜliwia się przejazd przez stację pociągów bez
zatrzymania po torach głównych zasadniczych z pełną prędkością rozkładową obowiązującą
na danej linii. Tory główne zasadnicze muszą więc być proste lub ułoŜone w łukach o duŜych
promieniach, takie jak na szlaku, a łuki kołowe muszą mieć na wejściu i wyjściu odpowiednie
krzywe przejściowe. Rozjazdy w torach głównych zasadniczych układa się tak, aby przebiegi
pociągów bez zatrzymania odbywały się po torach prostych.
Tory główne dodatkowe są przygotowane do przyjmowania ze szlaków pociągów
zatrzymywanych na stacji oraz do wyprawiania na szlaki pociągów z postojów na stacji.
Wjazdy i wyjazdy odbywają się z reguły po torach łukowych rozjazdów o skosie
1:9 i promieniach R = 300 m lub R = 190 m, z prędkością ograniczoną do 40 km/h.
Tory boczne są przygotowane tylko do jazd manewrowych, tj. przemieszczania taboru
w obrębie stacji. Tory te nie muszą mieć bezpośrednich powiązań w układzie rozjazdów
z torami szlakowymi. Nie przewiduje się wjazdów pociągów ze szlaków na tory boczne oraz
wyjazdów pociągów z tych torów na szlaki. DąŜy się do takiego rozwiązania układu torów
bocznych, aby tory główne były chronione, np. przy uŜyciu torów Ŝeberkowych od
niezamierzonego wyjazdu manewrującego taboru z torów bocznych. Prędkości jazd
manewrowych nie przekraczają 40 km/h, a często są ograniczone do 15 km/h lub nawet mniej.
Jazda manewrowa jest to przemieszczanie grupy pojazdów szynowych. Jazdy manewrowe
mogą odbywać się tylko w obrębie stacji, tj. pomiędzy wskaźnikami (oznaczającymi granicę
przetaczania), umieszczanymi w odległości min. 100 m przed semaforami wjazdowymi –
patrząc z kierunku stacji. W związku z małymi prędkościami jakie potrzebne są do jazd
manewrowych, w torach bocznych dopuszcza się stosowanie nawierzchni starouŜytecznej
(wyjętej z torów głównych po pierwszym okresie eksploatacji). W torach głównych
dodatkowych i bocznych zaleca się stosować promienie łuków R = 300 m lub większe
(wyjątkowo dopuszcza się Rmin = 200 m) i nie stosuje się krzywych przejściowych.
Na kolejach w Polsce przyjęto zasadę ruchu prawostronnego, choć obecnie zmierza się do
budowy urządzeń sterowania ruchem umoŜliwiających jazdę po kaŜdym torze w obu
kierunkach z jednakowym bezpieczeństwem. Zasadę naleŜy rozumieć jako priorytet dla jazdy
po torze prawym, zaś w pewnych okolicznościach dopuszcza się jazdę po torze lewym. Są
kraje, w których przyjęto zasadę ruchu lewostronnego na kolei, jak np. we Francji.
Na stacji pośredniej połoŜonej na linii jednotorowej tor główny zasadniczy otrzymuje
numer 1. Na stacji pośredniej na linii dwutorowej numer 1 otrzymuje tor główny zasadniczy
przeznaczony do jazdy w kierunku od początku linii, ku jej końcowi, tj. w kierunku wzrostu
kilometraŜu linii, zaś numer 2 – tor główny zasadniczy przeznaczony podstawowo do jazdy
w kierunku przeciwnym. Tory główne zasadnicze na stacjach pośrednich otrzymują więc
odpowiednio te same numery, co tory szlakowe, których są przedłuŜeniem.
Tory główne dodatkowe i boczne połoŜone po prawej stronie stacji patrząc w kierunku
wzrostu kilometraŜu otrzymują numery nieparzyste (3, 5, 7, ...), zaś po lewej – parzyste (na
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
17
stacji linii jednotorowej; 2, 4, 6, ..., na stacji linii dwutorowej: 4, 6, 8, ...). Na duŜych stacjach,
na których moŜe być kilkadziesiąt lub nawet kilkaset torów, stosuje się numerację w grupach
torów o podobnym przeznaczeniu, zaczynającą się od kolejnych setek np.: 301, 302, 303, .... .
Pozostawia się nie zajęte numery dla torów, które zamierza się ewentualnie budować później.
Na podejściach do stacji węzłowych, na których zbiega się kilka linii, stosuje się
numerację wchodzących do stacji torów szlakowych z dodatkiem litery np. 1R, 2R
(tory „radomskie”) lub 1W, 2W („tory warszawskie”).
Na duŜych stacjach, gdzie liczba torów jest znaczna (kilkadziesiąt lub nawet kilkaset),
a tory są często kojarzone w grupy o jednorodnym przeznaczeniu funkcjonalnym – stosuje się
kolejną numerację torów w takich grupach, przy czym numerację w kaŜdej grupie zaczyna się
od nowych dziesiątek lub setek – np. w grupie torów przyjazdowych: 101, 102, 103, ...,
w grupie torów kierunkowych 201, 202, 203, ... .
Numerację rozjazdów na stacji wyznacza się kolejno w kierunku wzrostu kilometraŜu.
Numerację zgrupowań rozjazdów zaczyna się od nowych dziesiątek lub setek, pozostawiając
wolne numery do ewentualnej rozbudowy. SkrzyŜowań torów i kozłów oporowych nie
numeruje się.
Rozstaw torów jest to odległość między osiami dwu sąsiednich torów, określa się go
z uwzględnieniem:
− zachowania skrajni budowli przy sytuowaniu róŜnych urządzeń między torami,
− uzyskania wolnej przestrzeni poza skrajnią taboru do pracy ludzi,
− zachowania odległości do pracy oczyszczarki tłucznia od obiektów stałych
zlokalizowanych między torami.
Na szlakach linii dwutorowych o prędkościach do 160 km/h stosuje się rozstaw torów
4,00 m, zaś dla linii o wielkich prędkościach, np. 250 ÷ 300 km/h rozstaw jest większy: 4,5 m.
Nie przewiduje się przebywania ludzi na międzytorzu torów szlakowych.
Dla linii nowo budowanych i modernizowanych, połoŜonych na odcinkach prostych
i łukach o promieniu większym niŜ 4000 m, przy prędkości υ ≤ 160 km/h naleŜy stosować
następujące rozstawy torów:
− 4,00 m – dla niezabudowanych międzytorzy na liniach poddanych modernizacji, a 4,20 m
– dla linii nowo budowanych,
− 4,75 m – dla międzytorzy, gdzie przewiduje się ustawienie stałych sygnałów, słupów sieci
oświetleniowej lub energetycznej,
− 4,90 m – w przypadku ustawienia słupów trakcyjnych.
Na liniach, na których prędkość przekracza 160 km/h, odległości te wynoszą
odpowiednio:
− 4,50 m,
− 5,60 m,
− 5,80 m.
Na stacjach rozstawy torów muszą być większe, aby umoŜliwić poruszanie się ludzi
między torami oraz umieszczenie budowli i urządzeń. Najmniejszy dopuszczalny rozstaw
torów na stacjach wynosi 4,50 m, jednak obecnie jako typowy stosuje się rozstaw 5,00 m,
przy którym odległość między ścianami wagonów znajdujących się na sąsiednich torach
wynosi około 1,80 m, umoŜliwiając bezpieczne poruszanie się personelu. Na stacjach
postojowych pociągów pasaŜerskich oraz na stacjach rozrządowych w celu stworzenia
dobrych warunków pracy personelu i umieszczenia wyposaŜenia stosuje się rozstawy torów
powiększone do 6,00 m.
Natomiast tam, gdzie między torami umieszcza się perony dla pasaŜerów, wymagany jest
rozstaw torów co najmniej 9,00 m, a zalecany 13 do 16 m.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
18
Długości całkowite torów stacyjnych dla pociągów pasaŜerskich i towarowych liczy się
między ukresami. Ukresem nazywa się znak wskazujący miejsce dopuszczalnego ustawienia
taboru na jednym z torów wyprowadzonych z rozjazdu tak, aby jeszcze był moŜliwy przejazd
taboru po drugim torze. Długości całkowite torów wynikają ze stosowanych długości składów
wagonowych, do których naleŜy dodać łącznie około 120 m potrzebnych dla lokomotyw,
urządzeń w torze kontrolujących jazdę pociągów oraz tzw. dróg ochronnych (zazwyczaj
50 m), o które semafor jest odsunięty od ukresu.
Rys. 7. Długość całkowita toru stacyjnego: R – rozjazd, U – ukres, S – semafor wyjazdowy, L – długość
lokomotyw, K – urządzenie kontrolujące wjazd całego składu na stację [1, s. 62]
W Polsce stosuje się dwie długości składów wagonów towarowych: normalną 600 m (dla
120 tzw. „osi obliczeniowych” po 5 m/oś) lub zwiększoną do 750 m, stosowaną np. na
„magistrali węglowej” Śląsk – Gdańsk (dla 150 „osi obliczeniowych”), a w konsekwencji
dwie długości całkowite torów dla pociągów towarowych: normalną 720 m lub zwiększoną
875m. W krajach, w których prowadzi się bardzo długie i cięŜkie pociągi towarowe (np. do
przewozu węgla w USA lub Rosji, na Syberii, o masie brutto do 15000 ton) długości torów
stacyjnych sięgają 1500 m.
Na stacjach przeznaczonych wyłącznie do obsługi ruchu pasaŜerskiego tory stacyjne
mogą być krótsze, gdyŜ stosuje się następujące największe długości składów wagonów
pociągów pasaŜerskich:
1) międzynarodowe do 400 m (16 wagonów po ok. 25 m);
2) dalekobieŜne do 300 m (12 wagonów po ok. 25 m);
3) miejscowe do 200 m (8 wagonów po około 25 m albo 3 elektryczne zespoły trakcyjne po
około 65 m).
Długości całkowite torów stacyjnych przeznaczonych tylko dla pociągów pasaŜerskich
mogą więc wynosić odpowiednio: 500 m, 400 m, 300 m.
4.2.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jakie rodzaje torów rozróŜnia się na stacjach kolejowych?
2. Jakie zadania do spełnienia mają poszczególne rodzaje torów?
3. W jaki sposób są numerowane tory na stacjach kolejowych?
4. Od jakich czynników zaleŜy rozstaw torów?
5. W jaki sposób określa się długość całkowitą toru stacyjnego?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
19
4.2.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Zaprojektuj (narysuj i oblicz) długość toru stacyjnego na odcinku między ukresami dla
toru głównego dodatkowego.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z budową toru stacyjnego na odcinku między ukresami,
2) zapoznać z zasadami projektowania i obliczania odcinka torowego,
3) wyliczyć długość toru stacyjnego,
4) zaprezentować i omówić wyniki.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
− arkusze białego papieru formatu A3,
− przyrządy kreślarskie,
− kalkulator.
4.2.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) wymienić rodzaje torów na stacji kolejowej?
2) określić zadania, jakie ma do spełnienia poszczególne rodzaje torów?
3) wyjaśnić zasady numerowania torów na stacjach kolejowych?
4) wyjaśnić w jaki sposób ustala się rozstaw torów?
5) wyjaśnić w jaki sposób oblicza się długość toru stacyjnego?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
20
4.3. Przejazdy kolejowe
4.3.1. Materiał nauczania
SkrzyŜowanie linii kolejowej z drogą samochodową w jednym poziomie nazywa się
przejazdem, a z drogą przeznaczoną tylko dla pieszych – przejściem. Na przejeździe
i przejściu pierwszeństwo przejazdu ma pojazd szynowy. Sieć kolei polskich dysponuje ponad
17 tys. przejazdów, z czego jedynie około 35% wyposaŜono w drogowe urządzenia
zabezpieczające w postaci rogatek, sygnalizację przejazdową uruchamianą przez pociąg oraz
tarcze ostrzegawcze, które informują maszynistów o zbliŜaniu się do przejazdów określonych
kategorii.
RozróŜnia się następujące kategorie przejazdów i przejść:
− przejazdy kategorii A z rogatkami zamykanymi na czas przejazdu pociągu. Dodatkowe
wyposaŜenie mogą stanowić sygnalizatory akustyczne oraz światła ostrzegawcze.
Urządzenia zabezpieczające mogą być obsługiwane z miejsca lub z odległości.
Zamykanie przejazdu następuje na 2 minuty przed wjechaniem pociągu na przejazd,
a samoczynny sygnał włącza się na 30 sekund przed wjazdem. Przejazdy tej kategorii
naleŜy projektować wówczas, gdy droga na przejeździe przecina więcej niŜ dwa tory
główne lub tory, po których odbywają się manewry,
− przejazdy kategorii B z samoczynną sygnalizacją świetlną i półrogatkami. Przejazdy tej
kategorii projektuje się wówczas, gdy linia kolejowa krzyŜuje się z ogólnodostępną drogą
krajową lub wtedy, gdy iloczyn ruchu jest większy niŜ 50000,
− przejazdy kategorii C z samoczynną sygnalizacją świetlną. Projektuje się je na
skrzyŜowaniach linii kolejowej z ogólnodostępną drogą krajową lub wtedy, gdy wartość
iloczynu ruchu zawiera się między 20000 i 50000,
− przejazdy kategorii D bez rogatek, półrogatek i sygnalizacji świetlnej. Przewiduje się je
na skrzyŜowaniach kolei z pozostałymi drogami, gdy iloczyn ruchu jest mniejszy niŜ
20000.
− przejazdy kategorii E uŜytku publicznego,
− przejazdy i przejścia uŜytku niepublicznego.
Przejazdy i przejścia naleŜy projektować w sposób zapewniający widoczność i to
niezaleŜnie od rodzaju zastosowanych zabezpieczeń. Kąt między osią drogi (pasa ruchu)
a torem w płaszczyźnie poziomej nie powinien być mniejszy niŜ 60˚.
SkrzyŜowanie linii kolejowej z drogą samochodową naleŜy projektować dwupoziomowo,
w następujących przypadkach:
− linia kolejowa krzyŜuje się z autostradą, drogą ekspresową lub inną drogą krajową
ogólnodostępną, oznaczoną numerem jedno- lub dwucyfrowym,
− dopuszczalna prędkość pociągów na linii kolejowej przekracza 140 km/h,
− droga publiczna przecina tory kolejowe w obrębie stacji, między semaforami
wjazdowymi,
− iloczyn ruchu (iloczyn średniodobowego natęŜenia ruchu drogowego i kolejowego) jest
większy lub równy 60.000,
− istnieją dogodne warunki terenowe i projektowe skrzyŜowania dwupoziomowego jest
uzasadnione ze względów ekonomicznych lub obronnych.
W przypadku nowo projektowanych i modernizowanych linii kolejowych średnia liczba
przejazdów nie powinna przekraczać jednego na 1 km linii.
Droga w obrębie przejazdu lub przejścia powinna przebiegać w poziomie lub
z pochyleniem nie większym niŜ 1,5% na odcinku długości 26 m przed i za przejazdem i 3 m
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
21
na przejściu. Długość tego odcinka naleŜy zwiększyć o 10 m, jeśli spadek drogi w stronę
przejazdu przekracza 5%.
W przypadku skrzyŜowania torów przebiegających w linii prostej z drogą połoŜoną
w łuku, pochylenie jezdni drogi w obrębie przejazdu kolejowego i na długości 4 m z kaŜdej
strony powinno odpowiadać pochyleniu niwelety toru.
W sytuacji odwrotnej, gdy tor połoŜony jest w łuku, a droga w prostej, w obrębie
przejazdu obie szyny powinny być ułoŜone w poziomie lub zgodnie z niweletą drogi, lecz
w pochyleniu nie przekraczającym 2,5%.
JeŜeli linia jest dwutorowa, to w obrębie przejazdu w tym samym poziomie powinny
znajdować się jedynie szyny bliŜsze międzytorza, natomiast szyny zewnętrzne mogą mieć
pochylenie odpowiadające przechyłce toru. Przejazdów nie moŜna umieszczać na długości
krzywej przejściowej występującej w torze.
Nawierzchnie przejazdów kolejowych naleŜy projektować w sposób umoŜliwiający
ograniczenie oddziaływań wibroakustycznych pojazdów szynowych i drogowych na
otoczenie. Typ nawierzchni drogowej na przejeździe i na dojazdach do przejazdu powinien
być zbliŜony, nie licząc odcinków o długości co najmniej 4 m od skrajnej szyny z kaŜdej
strony przejazdu, gdzie naleŜy układać nawierzchnię rozbieralną (na przykład z płyt
betonowych lub gumowych). Na rysunku 8 pokazano przykład rozwiązania konstrukcji
nawierzchni na przejeździe kolejowym.
Rys. 8. Przekrój poprzeczny konstrukcji przejazdu na linii dwutorowej: 1 – nawierzchnia drogi samochodowej,
2 – płyta betonowa zewnętrzna, 3 – płyty betonowe wewnętrzne, 4 – szyna, 5 – podkład betonowy,
6 – podkład drewniany, 7 – podsypka tłuczniowa, 8 – warstwa ochronna z piasku, 9 – podłoŜe gumowe,
10 – drenaŜ odwadniający [3, s. 149]
Przy wyborze konstrukcji nawierzchni przejazdu obok względów mających na celu
ochronę środowiska zwraca się uwagę na jej trwałość. Oprócz betonu oraz gumy i jej
pochodnych stosuje takie materiały, jak polietylen, stal powlekaną tworzywem epoksydowym
i elastomery.
Wśród rozwiązań stosowanych przez polskie koleje najczęściej spotyka się nawierzchnie
z płyt betonowych mało i wielkogabarytowych. W celu swobodnego przejazdu obrzeŜa koła
pojazdu szynowego, Ŝłobek między nawierzchnią przejazdu a szynami powinien mieć
szerokość co najmniej 67 mm (mierzoną na głębokości 14 mm poniŜej powierzchni tocznej
szyny) w torze prostym i na łukach o promieniach większych od 350 m. Istotne jest równieŜ
właściwe zabezpieczenie Ŝłobków, na przykład elementami gumowymi.
Nawierzchnie przejazdów wykonywane są równieŜ z płyt gumowych, korzystnych ze
względu na zmniejszoną emisję akustyczną, lecz mających mniejszą trwałość i przydatnych
tylko w przypadku torów z podkładami drewnianymi.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
22
Przystępując do projektowania przejazdu, naleŜy ustalić jego dokładną lokalizację, kąt
skrzyŜowania drogi z koleją, szerokość jezdni i chodników na przejeździe, typ nawierzchni
kolejowej (szyn, podkładów, przytwierdzeń) i jej stan techniczny, istniejący profil i przekroje
poprzeczne toru kolejowego oraz drogi samochodowej.
4.3.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Co to jest przejazd i przejście kolejowe?
2. Jakie rozróŜnia się kategorie przejazdów i przejść?
3. Jakie zasady naleŜy wziąć pod uwagę przy projektowaniu przejazdów i przejść?
4. Z jakich elementów konstrukcyjnych zbudowana jest nawierzchnia przejazdu kolejowego
(przekroju poprzecznym)?
4.3.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Narysuj przekrój poprzeczny konstrukcji przejazdu kolejowego na linii dwutorowej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z konstrukcją przejazdu kolejowego na linii dwutorowej,
2) zapoznać z zasadami rysowania przejazdu kolejowego,
3) narysować przekrój poprzeczny konstrukcji przejazdu kolejowego na linii dwutorowej,
4) zaprezentować wykonanie ćwiczenie i omówić projekty.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
− arkusze białego papieru formatu A3,
− przyrządy kreślarskie.
Ćwiczenie 2
Zaprojektuj jednopoziomowe skrzyŜowanie linii kolejowej z drogą samochodową
przebiegającą równolegle wzdłuŜ linii kolejowej z jednej, a po skrzyŜowaniu z drugiej strony
linii. Wykonaj rysunek schematyczny skrzyŜowania (widok z góry), dobierz odpowiednie
materiały do budowy i opisz projekt.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z elementami budowy przejazdów kolejowych,
2) zasadami rysowania schematów dróg kolejowych i samochodowych,
3) ustalić jakie mogą być zastosowane materiały do budowy przejazdów,
4) narysować jednopoziomowe skrzyŜowanie linii kolejowej z drogą samochodową,
5) zaprezentować wykonanie ćwiczenie i omówić projekty.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
− arkusz białego papieru formatu A3,
− przyrządy kreślarskie.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
23
4.3.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) zdefiniować pojęcie przejazdu i przejścia kolejowego?
2) wymienić i rozróŜnić kategorie przejazdów i przejść?
3) określić zasady projektowania przejazdów i przejść?
4) rozróŜnić elementy konstrukcyjne budowy nawierzchni przejazdu
kolejowego w przekroju poprzecznym?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
24
4.4. Rozpoznawanie elementów podtorza kolejowego i budowli
inŜynierskich
4.4.1. Materiał nauczania
Do kolejowych budowli inŜynierskich zalicza się: drogi kolejowe, budowle towarzyszące
(związane z obsługą osób i ładunków, lokomotywownie, wagonownie, warsztaty itp.), obiekty
i urządzenia zasilania elektrotrakcyjnego, sterowania ruchem kolejowym, telekomunikacji
i elektroenergetyki nietrakcyjnej oraz sieci techniczne. W tej grupie wyróŜnia się szczególną
kategorię kolejowych budowli inŜynieryjnych, do których naleŜą:
− mosty, wiadukty i estakady,
− przepusty,
− mury oporowe,
− tunele liniowe,
− naziemne i podziemne przejścia dla pieszych.
Most umoŜliwia prowadzenie linii kolejowej nad przeszkodami wodnymi (rzekami,
kanałami, jeziorami, zalewami rzecznymi itp.), a wiadukt nad innymi przeszkodami
(np. drogą samochodową, terenem zabudowanym itp.). Wiadukt o znacznej długości
określa się jako estakadę. Buduje się ją wówczas, gdy konieczne jest pokonanie terenu
o duŜych róŜnicach wysokości, a prowadzenie linii na wysokich nasypach jest ekonomicznie
nieuzasadnione, a takŜe wtedy, gdy linia kolejowa musi być prowadzona bezkolizyjnie
w zabudowanym obszarze aglomeracji miejskiej.
Podstawowymi częściami obiektów mostowych są:
− podpory przenoszące cięŜar własny budowli oraz obciąŜenia eksploatacyjne, dodatkowe
i wyjątkowe; podporami skrajnymi są przyczółki, a pośrednimi filary,
− przęsła, będące częścią obiektu zawartego między sąsiednimi podporami; przęsło składa
się z pomostu, dźwigarów głównych i stęŜeń.
Najczęściej stosowanymi układami konstrukcyjnymi mostów, wiaduktów i estakad są
ustroje:
− płytowe,
− belkowe,
− kratowe,
− łukowe.
Wszystkie obiekty mostowe mają zasadnicze elementy konstrukcyjne jednakowe. Są to:
przęsła i podpory. Most moŜe być jedno – lub wieloprzęsłowy. W moście wieloprzęsłowym
występują podpory skrajne i pośrednie.
Przyczółek jest to podpora skrajna, filar to podpora pośrednia. Rozpiętością przęsła
nazywamy odległość między punktami podparcia. Suma długości poszczególnych przęseł jest
długością mostu. Przęsła mostów kolejowych w zasadzie do rozpiętości 105 m są
zunifikowane. Do rozpiętości 12,0÷15,0 m przęsła w formie płytowej (rys. 9) lub belkowej
(rys. 10) wykonywane są z betonu zbrojonego. Dla większych rozpiętości mosty wykonywane
są ze stali. Na mostach o małej rozpiętości – nawierzchnia kolejowa układana jest na
podsypce w specjalnie ukształtowanym korycie. Ułatwia to przeprowadzenie ciągłego
oczyszczania podsypki na długich odcinkach toru, w których występują mosty o małej
rozpiętości.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
25
Rys. 9. Przykład mostu z Ŝelbetowym przęsłem płytowym [3, s. 140]
Rys. 10. Przykład mostu z Ŝelbetowym przęsłem belkowym [3, s. 140]
Nawierzchnie bezpodsypkowe, tj. przytwierdzanie szyn do mostownic stosowane jest na
długich mostach (75÷90 m) konstrukcji stalowej. Na mostach o długości ponad 20 m
wbudowane są w nawierzchni odbojnice, których zadaniem jest dodatkowe prowadzenie
wagonu w przypadku jego wykolejenia.
Wybór ustroju obiektu zaleŜy od przewidywanych obciąŜeń, liczby i rozpiętości przęseł
oraz materiału konstrukcji.
Przepusty słuŜą do odprowadzenia z jednej strony linii na drugą wody atmosferycznej
gromadzącej się wskutek ukształtowania terenu przy nasypie. Najczęściej są wykonywane pod
nasypem ziemnym. Przepusty stanowią najliczniejszą grupę obiektów inŜynieryjnych.
Wykonywane są najczęściej z elementów prefabrykowanych z betonu zbrojonego. Mogą być
równieŜ wykonywane ze stali, betonu spręŜonego lub ze stalowych belek obetonowanych.
WaŜniejsze oznaczenia i elementy przepustu pokazano na rysunku 11. Poszczególne
sekcje przepustu, oddzielone szczelinami dylatacyjnymi, ułoŜone są na fundamentach.
Długość przepustu zaleŜy od wysokości nasypu.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
26
Rys. 11. Przekrój poprzeczny przepustu: a) elementy przepustu i waŜniejsze oznaczenia: A – przepust
prostokątny, B – przepust rurowy, hn – najmniejsza pionowa odległość między konstrukcją przepustu a
górną powierzchnią podkładu (wysokość poziomu), ho – odległość w pionie między dnem przepustu,
a jego stropem (wysokość w świetle przepustu), lo – szerokość w świetle przepustu; 1 – głowica
wlotowa, 2 – głowica wylotowa, 3 – segment środkowy, 4 – korpus nasypu, 5 – nawierzchnia
kolejowa, 6 – fundament; b) przekroje zunifikowanych przepustów Ŝelbetowych [3, s. 145]
Mury oporowe słuŜą do zabezpieczania skarp nasypu lub głębokiego przekopu przed
obsunięciem gruntu.
Tunele liniowe umoŜliwiają prowadzenie linii kolejowej pod nawierzchnią ziemi
w przypadkach, w których wykonanie przekopu jest niemoŜliwe lub nie celowe ekonomicznie
(np. wówczas, gdy głębokość przekopu musiałaby wynosić ponad 15 m). Tunele budowane są
w przypadkach, w których prowadzenie linii kolejowej w głębokim przekopie jest
nieopłacalne. Obudowę tuneli wykonuje się obecnie z prefabrykowanych elementów
Ŝelbetowych. W celu odprowadzenia wody przesączającej się przez ściany obudowy tunelu
przewiduje się koryta odpływowe, ułoŜone w osi toru lub w osi międzytorza dla linii
dwutorowej. Co około 50 m wykonuje się w ścianach tunelu małe nisze dla personelu, a co
300 m duŜe nisze do przechowywania sprzętu. Wyloty tunelu zakończone są obudową
portalową, podtrzymującą stoki ziemne i odprowadzającą wody spływające ze stoków
przekopów.
Tunel pod Kanałem La Manche jest przykładem najnowocześniejszego rozwiązania tego
typu budowli dla integracji systemu transportowego Europy (połączenia wysp brytyjskich
z kontynentem). Łączna długość tunelu wynosi 49,2 km, w tym 37,5 km na głębokości
25÷40 m pod dnem Kanału. Po tunelu Seikan (54 km długości), łączącym japońskie wyspy
Hokkaido i Honsiu, jest to obecnie drugi pod względem długości tunel na świecie. Na rysunku
12 przedstawiony jest przekrój poprzeczny Eurotunelu, a na rysunku 13. trasa tunelu pod
Kanałem La Manche.
Rys. 12. Przekrój poprzeczny Eurotunelu: 1 – tunel główny, 2 – tunel pomocniczy, 3 – łącznik [4, s. 102]
Sieć polskich kolei dysponuje liczbą ponad 26000 eksploatowanych obiektów
inŜynieryjnych o łącznej długości 880 km (3,7% długości linii), z czego tylko 1% stanowią
obiekty eksploatowane mniej niŜ 10 lat. śywotność mostów Ŝelbetonowych ocenia się na 80
lat, stalowych na 70 ÷ 100 lat.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
27
Rys. 13. Trasa tunelu pod Kanałem La Manche [4, s. 105]
4.4.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Wymień i podaj przykłady kolejowych budowli inŜynierskich?
2. Jakie są rodzaje i zadania budowli inŜynierskich: mostu, wiaduktu i estakady?
3. Jakie rozróŜnia się części składowe obiektów mostowych?
4. Jakie znasz układy konstrukcyjne mostów, wiaduktów i estakad?
5. Co to są i jakie zadanie mają do spełnienia przepusty?
6. W jakim celu buduje się tunele liniowe?
4.4.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Opracuj prezentację multimedialną przedstawiającą róŜne układy konstrukcyjne mostów
kolejowych i wiaduktów.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z najczęściej stosowanymi układami konstrukcyjnymi mostów i wiaduktów,
2) zapoznać się z zasadami wykonywania prezentacji multimedialnych,
3) dobrać odpowiednie materiały z dostępnych źródeł informacji (np. Internet),
4) wykonać i zaprezentować prezentację.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
− komputer z dostępem do Internetu,
− projektor multimedialny.
4.4.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) wymienić kolejowe budowle inŜynierskie?
2) określić zadania budowli i rozróŜnić: most, wiadukt i estakadę?
3) rozróŜnić części składowe obiektów mostowych?
4) wymienić układy konstrukcyjne mostów, wiaduktów i estakad?
5) objaśnić jakie zadanie mają do spełnienia przepusty?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
28
4.5. Rysowanie schematów rozjazdów, skrzyŜowań i połączeń
torów
4.5.1. Materiał nauczania
Rozjazd jest konstrukcją umoŜliwiającą przejazd pociągu z jednego toru na drugi
i słuŜącą do połączeń torów między sobą. SkrzyŜowanie jest miejscem przecięcia dwóch
torów w poziomie, nie umoŜliwia zmiany kierunku jazdy, konstrukcyjnie podobne jest do
rozjazdów. SkrzyŜowania torów, z uwagi na złoŜoną budowę i trudności w utrzymaniu, są
obecnie eksploatowane w nielicznych przypadkach.
Pod względem konstrukcji rozróŜnia się rozjazdy: zwyczajne (lewe i prawe) oraz
krzyŜowe (pojedyncze i podwójne). Zespoły rozjazdów, skrzyŜowań i łączących je krótkich
odcinków toru tworzą tzw. drogi zwrotnicowe, zwykle połoŜone w końcach stacji lub grup
torów, stwarzające róŜne moŜliwości jazd pomiędzy poszczególnymi torami stacyjnymi
i szlakowymi.
Rozjazdy zwyczajne to rozgałęzienia torów umoŜliwiające jazdę w dwóch kierunkach
(rys. 14.a).
Rys. 14. Rozjazd zwyczajny jednostronny [3, s. 90]
W przypadku gdy rozgałęzienie jest połoŜone w łuku, układa się rozjazd zwyczajny
łukowy wygięty i dostosowany do krzywizny łuków: jednostronnie, dwustronnie lub
symetrycznie (rys. 14.b, c, d). W typowym rozwiązaniu jeden kierunek jazdy jest prosty,
a drugi prowadzi przez łuk na tor „zwrotny”. Rozjazd zwyczajny jest nazywany „lewym”, jeśli
jadąc „na ostrze” iglic tor zwrotny skręca w lewo, a „prawym” – jeśli w prawo.
Rys. 15. Rozjazdy łukowe: b) rozjazd łukowy jednostronny, c) rozjazd łukowy dwustronny, d) rozjazd łukowy
symetryczny [3, s. 90]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
29
Rozjazd zwyczajny składa się z trzech zasadniczych części (rys. 14):
− zwrotnicy z ruchomymi iglicami,
− krzyŜownicy,
− szyn łączących.
Zwrotnica słuŜy do kierowania zestawów kołowych z jednego toru na drugi. ZłoŜona jest
z dwóch przesuwających się poprzecznie po siodełkach szyn o specjalnym profilu, zwanych
iglicami (rys. 16.) oraz dwóch szyn nieruchomych o przekroju poprzecznym odpowiadającym
profilowi szyny, zwanych opornicami. Iglica łukowa przylega do opornicy prostej toku
zewnętrznego, natomiast iglica prosta do opornicy łukowej toku wewnętrznego toru
zwrotnego. W zaleŜności od konstrukcji iglic i sposobu łączenia ich końców z szynami
rozróŜnia się iglice spręŜyste, szynowo-spręŜyste oraz czopowe. Końce iglic spręŜystych są
przekuwane na profil szyny i spawane z przyległymi szynami lub łączone z nimi za pomocą
łubków. Iglice szynowo-spręŜyste w części przedniej mają profil iglicowy przechodzący
w profil normalnej szyny połączonej za pomocą zgrzewania elektrooporowego z tokiem
szynowym. Połączenia czopowe stosowane są jedynie w rozjazdach starszego typu.
Rys. 16. Zwrotnica rozjazdu zwyczajnego: a) przekrój poprzeczny w strefie zwrotnicy rozjazdu [3, s. 93]
Zadaniem napędu jest:
− utrzymanie w krańcowym połoŜeniu iglic rozjazdowych oraz ruchomych dziobów
krzyŜownic,
− przestawianie iglic i dziobów krzyŜownic, zapewniające bezpieczeństwo ruchu oraz
przygotowanie drogi przebiegu pociągu.
Parametrami napędu są:
− siła nastawcza (oddziaływanie silnika napędu),
− siła trzymania (oddziaływanie od strony rozjazdu),
− siła rozprucia (najmniejsza siła wymuszająca zmianę połoŜenia iglic – rozprucie).
KrzyŜownica jest ułoŜona w miejscu przecięcia się toków szynowych. Razem
z kierownicami umoŜliwia przejazd zestawu kołowego pojazdu przez miejsce krzyŜowania się
szyn. Stosuje się krzyŜownice z dziobami z szyn klockowych złączonych śrubami oraz
szynowe klejono-spręŜone z dziobnicą laną ze staliwa wysokomanganowego. W rozjazdach
dostosowanych do duŜych prędkości układa się krzyŜownice z ruchomym dziobem. Dziób
krzyŜownicy jest przestawiany wówczas za pomocą urządzenia nastawczego. Kierownice
umoŜliwiają prowadzenie kół pojazdów i swobodne przejście przez wolną przestrzeń między
tzw. gardzielą a początkiem ostrza dzioba i zapewniają wejście kół we właściwy Ŝłobek
krzyŜownicy.
Środkiem geometrycznym rozjazdu nazywa się punkt przecięcia osi toru zasadniczego
(prostego) i stycznej do osi toru zwrotnego (łukowego).
Rozjazdy klasyfikuje się według:
− typów szyn (np. S 60, S 49, S 42),
− rodzajów (np. zwyczajne – Rz, łukowe jednostronne – Rłj, krzyŜowe pojedyncze – Rkp,
krzyŜowe podwójne – Rkpd itp.),
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
30
− konfiguracji (np. prawy – P, lewy – L),
− konstrukcji iglic (spręŜyste – s, szynowo – spręŜyste – ss, czopowe – c),
− rodzaju podrozjazdnic (drewniane – d, betonowe – b).
Na przykład oznaczenie: Rz S60-300-l:9-Lssd-k oznacza rozjazd zwyczajny z szynami
S60 o promieniu toru zwrotnego równym 300 m i skosie 1:9, lewostronny z iglicami
szynowo-spręŜystymi, podrozjazdnicami drewnianymi, odmiany izolowanej ze złączami
klejono-spręŜystymi.
Wybór parametrów rozjazdu zaleŜy od przewidywanej prędkości jazdy pociągów
w kierunku zwrotnym:
− przy υ ≤ 100 km/h wymagany jest promień łuku rozjazdu równy co najmniej 1200 m
i skos rozjazdu 1:18,5,
− przy υ ≤ 60 km/h – R = 500 m, skos 1:12,
− przy υ ≤ 40 km/h – R = 190 lub 300m, skos 1:9.
Rozjazdów o większych skosach, np. 1:7,5, 1:6,6, 1:4,8, nie układa się w torach
głównych. Prędkość jazdy po rozjazdach krzyŜowych w kierunku na wprost nie moŜe
przekroczyć 100 km/h.
Rozjazdy nie powinny być układane w miejscach załomu profilu podłuŜnego,
a w przypadku koniecznym załom powinien być zaokrąglony pionowym łukiem o promieniu
co najmniej 2000 m przy załomie wklęsłym i 5000 m przy załomie wypukłym.
Na planach stacji rozjazdy rysuje się schematycznie, oznaczając:
− połoŜenie osi toru zasadniczego i toru zwrotnego,
− połoŜenie styku przediglicowego (początek rozjazdu),
− środek geometryczny rozjazdu i punkt styku za krzyŜownicą (koniec rozjazdu).
Rozjazdy i skrzyŜowania torów powinny odpowiadać typom szyn leŜących w torach
i standardom konstrukcyjnym nawierzchni dla poszczególnych klas torów.
Rozjazdy krzyŜowe umoŜliwiają jazdę w trzech kierunkach (rozjazd pojedynczy)
lub w czterech kierunkach (rozjazd podwójny) (rys. 17 a, b).
Rys. 17. Schemat rozjazdów krzyŜowych: a), b) z iglicami wewnątrz czworoboku rozjazdów pojedynczych
i podwójnych [3, s. 92]
Rozjazdy krzyŜowe pojedyncze stwarzają trzy moŜliwości jazdy, powstają przez
wbudowanie w skrzyŜowaniu torów zwrotnic. Rozjazdy krzyŜowe podwójne stwarzają cztery
moŜliwości jazdy z wbudowanymi iglicami w granicach czworoboku rozjazdu, bądź teŜ
z iglicami na zewnątrz czworoboku rozjazdu. Dzięki skupieniu zwrotnic rozjazdy krzyŜowe
zajmują mniej miejsca, zastępując dwa rozjazdy zwyczajne zwrócone do siebie zwrotnicami,
ponadto unika się jazdy po łukach o odwrotnych krzywiznach.
Tego rodzaju rozjazdy wykonywane są o skosie 1:9 i promieniu 300 m i 500 m. Są jednak
znacznie bardziej skomplikowane i duŜo trudniejsze w utrzymaniu niŜ rozjazdy zwyczajne.
Dopuszcza się prędkość jazdy po prostej przez rozjazdy krzyŜowe co najwyŜej 90 km/h.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
31
Z tych względów obecnie eliminuje się rozjazdy krzyŜowe z torów głównych zasadniczych,
zwłaszcza tych linii, po których mają kursować niskopodwoziowe wagony do przewozu
cięŜarówek w transporcie kombinowanym, zaś ogranicza ich stosowanie w innych torach
stacyjnych.
W szczególnym przypadku – gdy występuje tylko potrzeba przecięcia dwóch torów –
stosuje się skrzyŜowanie torów (rys. 18).
Rys. 18. SkrzyŜowanie torów
4.5.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Co to jest i jakie zadanie ma do spełnienia rozjazd?
2. Jakie rozróŜnia się konstrukcje rozjazdów?
3. Z jakich elementów zbudowany jest rozjazd kolejowy?
4. Do czego słuŜy i jak zbudowana jest zwrotnica?
5. W jakim celu stosuje się rozjazdy krzyŜowe i skrzyŜowania?
4.5.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Narysuj schemat rozjazdu kolejowego zwyczajnego jednostronnego.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z elementami budowy rozjazdu kolejowego zwyczajnego jednostronnego,
2) zapoznać się z zasadami rysowania elementów rozjazdu kolejowego,
3) narysować schemat rozjazdu zwyczajnego,
4) zaprezentować i omówić projekty.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
− arkusz białego papieru formatu A3,
− przyrządy kreślarskie.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
32
Ćwiczenie 2
Narysuj schemat rozjazdu kolejowego zwyczajnego dwustronnego.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z elementami budowy rozjazdu kolejowego zwyczajnego jednostronnego,
2) zapoznać się z zasadami rysowania elementów rozjazdu kolejowego,
3) narysować schemat rozjazdu,
4) zaprezentować i omówić ćwiczenie.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
− arkusz białego papieru formatu A3,
− przyrządy kreślarskie.
4.5.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) zdefiniować i objaśnić zadania rozjazdów?
2) wymienić i rozróŜnić konstrukcje rozjazdów?
3) rozróŜnić części składowe rozjazdów kolejowych?
4) objaśnić jakie zadanie ma do spełnienia i jak zbudowana jest
zwrotnica?
5) objaśnić w jakim celu stosuje się rozjazdy krzyŜowe i skrzyŜowania?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
33
4.6. Kontrola, ocena stanu technicznego toru
4.6.1. Materiał nauczania
Nawierzchnia kolejowa, jest podstawowym elementem składowym drogi kolejowej, który
jest szczególnie naraŜony na odkształcenia wskutek stałego, dynamicznego oddziaływania
przejeŜdŜającego taboru oraz na niekorzystne warunki atmosferyczne. W celu utrzymania
stałej pełnej zdolności eksploatacyjnej nawierzchni, musi być ona poddawana prowadzonym
we właściwym czasie zabiegom konserwacyjnym i odpowiednim naprawom bieŜącym
wchodzącym w skład napraw planowo - zapobiegawczych. Naprawy mają na celu usunięcie
wszystkich zaistniałych uszkodzeń części składowych nawierzchni oraz odkształceń toru
przekraczających dopuszczalne granice tolerancji a cały system planowo-zapobiegawczy
uwzględnia:
− usunięcie usterek w torze ujawnionych w czasie ustalania potrzeb,
− usunięcie usterek powstałych w torze od chwili dokonywania oceny stanu toru do chwili
rozpoczęcia napraw.
W celu określenia stanu technicznego toru mamy do dyspozycji następujące metody:
1) metody obserwacyjne,
2) metody bezpośredniego pomiaru przyrządami ręcznymi
− toromierz z poziomnicą (przechyłka i szerokość toru)
− strzałkomierz do pomiaru strzałek łuku toru (nierówności poziomych),
− teodolit, niwelator dla określenia nierówności pionowych i poziomych toru.
3) metody pomiarów pośrednich:
− pojazdy pomiarowe klasy sieciowej (EM-120),
− wagony pomiarowe.
4) metody oceny wskaźnikowej.
Sposób i częstotliwość przeprowadzenia pomiarów i dokonywania oceny stanu toru
określają szczegółowe przepisy oraz instrukcje opracowane przez PKP.
Ocenie podlegają parametry pionowe tzn. nierówności pionowe toków szynowych,
wichrowatość i przechyłka oraz poziome tzn. szerokość toru i nierówności toków szynowych
w płaszczyźnie poziomej. Według instrukcji o dokonywaniu pomiarów, badań i oceny stanu
torów parametry zostały zdefiniowane jako:
Parametry pionowe:
− PołoŜenie toru w przekroju poprzecznym określa się poprzez pomiar róŜnicy wysokości
toków szynowych w jednym przekroju toru w płaszczyźnie pionowej. RóŜnicę wysokości
toków szynowych w łukach nazywa się przechyłką;
− Wichrowatość toru jest to róŜnica przechyłek toków szynowych na długości przyjętej
bazy pomiarowej. Standardowo ustalono długość bazy na 5 m;
− Nierówności toku szynowego w płaszczyźnie pionowej (dołek) dla toku szynowego
lewego lub prawego, jest to mierzone na powierzchni tocznej odchylenie pionowe szyny
od linii odniesienia, którą jest cięciwa pomiędzy punktami styczności kół skrajnych
z szyną. Jest to strzałka odchylenia pionowego toku szynowego. W praktyce przyjmuje
się linię wyznaczoną przez dwa koła oddalone od siebie o długość bazy pomiarowej
tj. o 10 m.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
34
Parametry poziome:
− Szerokość toru jest to odległość między wewnętrznymi powierzchniami szyn mierzona
14 mm poniŜej ich powierzchni tocznej;
− Gradient szerokości toru jest to dodatkowy, wtórny parametr toru kolejowego. Określa on
przyrost szerokości na bazie pomiarowej (standardowo na bazie 1 m);
− Nierówności toków szynowych w płaszczyźnie poziomej są określane przez pomiar
strzałki odchylenia poziomego toru na bazie 10 m dla kaŜdego toku szynowego
oddzielnie. Strzałka jest wyznaczana w stosunku do cięciwy o długości 10 m opartej
o skrajne punkty pomiarowe.
Mając do dyspozycji wszystkie te dane o nieprawidłowościach w torze określamy
potrzeby naprawcze. W tym celu wyszukujemy w torze miejsca, w których występują:
− wichrowatości toru,
− strzałki,
− dołki, które to następnie nanosimy na wykres potrzeb naprawczych.
JeŜeli nieprawidłowości występują skupione na długości do 100 m wykonujemy ciągłą
regulacje toru za pomocą maszyn a jeŜeli ten odcinek jest dłuŜszy od 100 m i wady toru są
około 3 metrowe to dokonujemy ręcznych regulacji toru.
4.6.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. W jakim celu przeprowadza się czynności konserwacyjno-naprawcze nawierzchni
kolejowej?
2. Jakie metody stosuje się do określenia stanu technicznego toru?
3. Jakie cechy i parametry nawierzchni kolejowej podlegają ocenie?
4. Jakie wady i nieprawidłowości w torze naleŜy wyszukać w celu podjęcia decyzji
o potrzebie naprawy toru?
4.6.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Opracuj w punktach listę usterek, jaką naleŜy sprawdzić przy przeglądach nawierzchni
torów kolejowych i rozjazdów.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z budową nawierzchni kolejowej,
2) zapoznać się z zasadami wykonywania przeglądów nawierzchni kolejowej,
3) opracować listę moŜliwych usterek nawierzchni torów kolejowych i rozjazdów.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
− fotografie typowych usterek i uszkodzeń nawierzchni kolejowych.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
35
4.6.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) wyjaśnić, w jakim celu przeprowadza się czynności konserwacyjno-
naprawcze nawierzchni kolejowej?
2) wymienić metody określenia stanu technicznego toru?
3) wymienić, jakie cechy i parametry nawierzchni kolejowej podlegają
ocenie?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
36
4.7. Stacje, węzły kolejowe i punkty eksploatacyjne
4.7.1. Materiał nauczania
Na liniach kolejowych znajdują się punkty eksploatacyjne: handlowe (stacje, przystanki
osobowe) i posterunki ruchu (stacje, posterunki odgałęźne, posterunki odstępowe).
Punkty eksploatacyjne w zaleŜności od wykonywanych zadań dzieli się ogólnie na:
− punkty ekspedycyjne,
− posterunki ruchu.
Punkty ekspedycyjne umoŜliwiają dostęp do środków transportu kolejowego. NaleŜą do
nich:
− przystanki osobowe umoŜliwiające zatrzymanie się pociągu w celu wsiadania oraz
wysiadania podróŜnych,
− ładownie, czyli tory odgałęziające się od toru głównego na szlaku, przeznaczone do
załadunku i wyładunku wagonów towarowych,
− bocznice, czyli tory odgałęziające się od stacji lub szlaku, obsługiwane przez transport
kolejowy i stanowiące połączenie z punktem handlowym.
Posterunki ruchu regulują ruch pociągów, zapewniają jego bezpieczeństwo oraz
odpowiednią przepustowość linii kolejowej. RozróŜnia się następujące ich kategorie:
− pomocnicze, regulujące wjazd na bocznicę pociągów przez nią obsługiwanych,
− osłonne, słuŜące do zabezpieczenia ruchu w miejscu skrzyŜowania w jednym poziomie
dwóch linii kolejowych, linii kolejowej z linią tramwajową, przejścia szlaku
dwutorowego w jednotorowy, splotu torów, itp.,
− następcze, regulujące ruch pociągów na przyległym odstępie (szlaku).
Biorąc pod uwagę funkcję ruchową, stacją nazywa się układ torowy wraz z urządzeniami
łączności i sterowania ruchem pociągów, który prócz toru głównego zasadniczego obejmuje
co najmniej jeden tor główny dodatkowy. Na stacji pociągi mogą rozpoczynać i kończyć
jazdę, krzyŜować się i wyprzedzać, jak równieŜ zmieniać skład lub kierunek jazdy. Mijanką
nazywa się stację, której układ torowy umoŜliwia jedynie krzyŜowanie i wyprzedzanie się
pociągów. Stacja reguluje następstwo i wyznacza kolejność ruchu pociągów.
Na stacjach wykonuje się wiele czynności początkowych, pośrednich i końcowych
procesu transportowego kolei. Odbywa się na nich odprawa pasaŜerów i ładunków,
przyjmowanie i wyprawianie pociągów, praca manewrowa dla rozrządzania i zestawiania
składów wagonowych i obsługi punktów ładunkowych, obsługa techniczna taboru trakcyjnego
i wagonowego, itd. Od pracy stacji, szczególnie węzłowych, w duŜej mierze zaleŜą efekty
działania przedsiębiorstwa kolejowego.
Na stacjach istnieją posterunki techniczne przeznaczone do wykonywania czynności
ruchowych, dzielące się na nastawcze i dyspozytorskie. Posterunki nastawcze słuŜą do
bezpośredniego prowadzenia ruchu. Zalicza się do nich nastawnie (dysponujące, wykonawcze
i manewrowe) oraz posterunki zwrotniczych.
Posterunki dyspozytorskie (na przykład posterunek dyŜurnego ruchu, dyspozytora
stacyjnego, starszego ustawiacza, itp.) słuŜą do kierowania pracą stacji i nadzorowania
manewrów.
W skład infrastruktury stacji wchodzą ponadto obiekty i urządzenia przeznaczone do
obsługi pasaŜerów i ładunków.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
37
Do zadań punktów eksploatacyjnych naleŜą trzy grupy czynności:
1) operacje ładunkowe i handlowe, a zwłaszcza:
− przyjmowanie ładunków do przewozu (przygotowanie dokumentów przewozowych,
pobieranie opłat za przewóz, odprawa sanitarna itp.),
− załadunek i wyładunek,
− wydawanie ładunków odbiorcom;
2) obsługa pasaŜerów, a zwłaszcza:
− wsiadanie i wysiadanie,
− sprzedaŜ biletów,
− wydawanie i przyjmowanie przesyłek bagaŜowych,
− załadunek i rozładunek bagaŜu oraz poczty;
3) czynności techniczne, a zwłaszcza:
− przyjmowanie, wyprawianie i przepuszczanie pociągów,
− rozrządzanie i zestawianie składów wagonowych,
− oględziny techniczne i handlowe składów wagonowych,
− zmiana lokomotyw pociągowych i druŜyn pociągowych,
− podstawianie i zabieranie wagonów z punktów ładunkowych,
− waŜenie i tarowanie, sprawdzanie skrajni taboru i skrajni ładunkowej,
− inne czynności związane z ruchem pociągów (pracą pociągową) oraz manewrami
(pracą manewrową).
Przejazd wagonu do miejsca przeznaczenia odbywa się często w kilku kolejnych składach
pociągowych, podlegających na swej trasie rozrządowi na stacjach rozrządowych. Rozrząd
polega na sortowaniu wagonów przybyłych w róŜnych pociągach, zestawianiu wagonów
podlegających załadunkowi i wyładunkowi oraz zmianach w składach pociągów (wymiany
grup wagonów, dzielenie lub uzupełnianie składów itp.). Jest to niezbędne między innymi ze
względu na konieczność dostosowania składów do warunków technicznych linii, po której
będzie odbywać się dalsza jazda.
Czynności przy obsłudze pasaŜerów zaleŜą od charakterystyki ruchu pasaŜerskiego:
wielkości przewozów (liczby pasaŜerów przewoŜonych w ciągu roku) oraz intensywności
przewozów (liczby pasaŜerów przewoŜonych w określonym przedziale czasu w ciągu doby,
z uwzględnieniem zmienności zapotrzebowania na przewozy w skali roku).
Zadania stacji w zakresie obsługi pasaŜerów zaleŜą od rodzaju przewozów oraz od tego,
czy pociągi jedynie przejeŜdŜają przez stację, czy teŜ kończą na niej bieg. Pociągi
przejeŜdŜające przez stację (tranzytowe pociągi pasaŜerskie) dzieli się na pociągi
przejeŜdŜające bez zatrzymania, pociągi zatrzymujące się (bez dłuŜszego postoju), pociągi
z postojem, ale bez obróbki, pociągi ze zmianą lokomotywy, pociągi ze zmianą kierunku
jazdy oraz pociągi z częściową zmianą składu (dołączeniem lub odłączeniem wagonów).
W przypadku postoju pociągu na stacji odbywa się wsiadanie i wysiadanie podróŜnych,
załadunek i wyładunek poczty i bagaŜu oraz formalności odjazdowe (wręczenie rozkazu,
podanie sygnału do odjazdu). Pociągi kwalifikowane z reguły nie przewoŜą bagaŜu i poczty.
Czynności techniczne odnoszą się do ruchu pociągów (pracy pociągowej) oraz
manewrów (pracy manewrowej). Pracą manewrową nazywa się ruchy taboru oraz związane
z nimi czynności wykonywane na torach stacyjnych (np. przestawianie pociągu stojącego na
stacji z toru na tor oraz cofanie i podciąganie) z wyjątkiem wjazdu i wyjazdu pociągu. Skład
manewrowy jest to tabor sprzęgnięty z pojazdem trakcyjnym uŜywanym do manewrów,
a odprzęg – wagon lub grupa wagonów odczepionych od lokomotywy manewrowej, które
następnie podlegają rozrządowi.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
38
Stacja podzielona jest na rejony manewrowe. Rejon stanowi samodzielny zespół torów
i urządzeń, umoŜliwiający wykonywanie pracy manewrowej przez jeden pojazd trakcyjny.
Dwa lub więcej rejonów manewrowych mogą tworzyć okręg manewrowy. Rejon manewrowy
z górką rozrządową nosi nazwę rejonu rozrządzania.
Stacja manewrowa (SM) jest to stacja wyposaŜona w jedną lub kilka lokomotyw
manewrowych wraz z druŜynami. Oprócz punktów ładunkowych stacji mogą one obsługiwać
równieŜ punkty ładunkowe stacji pośrednich danego rejonu. Stacją wyŜszą hierarchicznie jest
stacja obsługi rejonu (SOR), a następnie stacja rozrządowa (SR), której zadaniem jest
zestawianie składów z wagonów przyjeŜdŜających róŜnymi pociągami oraz pochodzących
z miejscowych punktów ładunkowych i mających następnie jechać w określonych relacjach.
Relację pociągową określają stacje rozpoczęcia i zakończenia jazdy pociągu, a relacją
wagonową – stacje początkowa i końcowa jazdy wagonu.
Czynności techniczne stacji obejmują: przyjęcie, wyprawianie i przepuszczanie
pociągów, rozrządzanie i zestawianie składów wagonowych, oględziny techniczne i handlowe
składów wagonowych, zmianę lokomotyw pociągowych druŜyn, podstawianie i zabieranie
wagonów z punktów ładunkowych, waŜenie i tarowanie oraz sprawdzanie skrajni taboru
i skrajni ładunkowej.
Węzłem kolejowym nazywa się zespół co najmniej dwu stacji, do których zbiegają się
linie kolejowe przynajmniej z trzech kierunków. Zazwyczaj węzeł kolejowy powstaje
w mieście lub aglomeracji miejskiej. Przy natęŜeniach ruchu kolejowego w węźle zachodzi
potrzeba oddzielenia tras i stacji dla przewozów pasaŜerskich od towarowych. Z reguły linie
dla przewozów pasaŜerskich przebiegają przez centralne dzielnice miast lub w ich pobliŜu.
Czasem, aby ograniczyć ich uciąŜliwość dla otoczenia, są chowane do tuneli. Dogodny jest
układ linii średnicowej, umoŜliwiający doprowadzenie do stacji centralnej pociągów ze
wszystkich kierunków oraz przejazd pociągów tranzytowych.
Bardziej uciąŜliwy dla otoczenia ruch towarowy wyprowadzany jest natomiast z dzielnic
centralnych na linie obwodowe, przebiegające na obrzeŜach aglomeracji miejskich. Tam teŜ
lokuje się stacje rozrządowe i stacje rejonowe dla obsługi bocznic przemysłowych, stacji
ładunkowych i terminali transportu kombinowanego.
Na ogół linia obwodowa ma kształt zbliŜony do połowy okręgu, jak np. w Warszawie,
lecz istnieją węzły z linią obwodową o kształcie podobnym do pełnego okręgu, jak,
np. w Berlinie, a nawet z dwiema okręŜnymi liniami obwodowymi: „zewnętrzną”
i „wewnętrzną”, jak np. w Moskwie. Nie ma dwu jednakowych układów węzłów kolejowych,
gdyŜ kaŜdy powstał w innych okolicznościach geograficznych i przewozowych.
Ale analizując układ węzła, zawsze moŜna znaleźć przynajmniej niektóre omówione wyŜej
elementy.
4.7.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jakie rozróŜnia się punkty eksploatacyjne?
2. Jakie zadania wykonuje się w punktach eksploatacyjnych?
3. Co to jest i jakie zadania ma do spełnienia stacja?
4. Jakie czynności transportowe wykonuje się na stacjach?
5. Jakie zadania wykonuje się na stacji w zakresie obsługi pasaŜerów?
6. Co to jest węzeł kolejowy?
7. W jakim celu projektuje się i buduje węzły kolejowe?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
39
4.7.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Opracuj w punktach listę usług, jakie mogą być wykonywane na stacjach kolejowych
w związku z obsługą pasaŜerów.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z zadaniami stacji kolejowych do obsługi pasaŜerów,
2) opracować listę usług, jakie mogą być wykonywane na stacjach kolejowych,
3) zaprezentować i omówić wykonane ćwiczenie.
WyposaŜenie stanowiska pracy:
− fotografie lub prezentacje typowych prac wykonywanych na dworcach kolejowych.
4.7.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) wymienić, jakie rozróŜnia się punkty eksploatacyjne?
2) objaśnić, jakie zadania wykonuje się w punktach eksploatacyjnych?
3) objaśnić, jakie zadania ma do spełnienia stacja?
4) wymienić czynności transportowe, jakie wykonuje się na stacjach?
5) objaśnić zadania, jakie wykonuje się na stacji w zakresie obsługi
pasaŜerów?
6) zdefiniować węzeł kolejowy?
7) objaśnić cel projektu i budowy węzła kolejowego?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
40
4.8. Rysowanie planów schematycznych stacji kolejowych
4.8.1. Materiał nauczania
Zasady rysowania planów schematycznych stacji kolejowych. Na planach i schematach
stacji tory oznacza się liniami pojedynczymi, tory główne zasadnicze – liniami grubymi.
Strzałkami oznacza się podstawowe kierunki ruchu pociągów po torach głównych: strzałka
pojedyncza oznacza tor przeznaczony zarówno dla ruchu pociągów pasaŜerskich, jak
i towarowych (lub tylko pasaŜerskich), zaś strzałka podwójna – tylko dla pociągów
towarowych. Nie oznacza się strzałek na torach bocznych, lecz często opisuje ich
przeznaczenie, np. „ładunkowy”.
Części linii kolejowej pomiędzy stacjami nazywają się szlakami. Granice między
stacjami a szlakami wyznaczają semafory wjazdowe na stacje. Na stacjach rozpoczynają się
lub kończą procesy przewozowe, a więc wsiadają i wysiadają pasaŜerowie, prowadzi się
manewry taboru potrzebne dla obsługi punktów ładunkowych i zestawienia pociągów, a takŜe
wykonuje się obsługę techniczną lokomotyw i wagonów.
Stacje muszą umoŜliwiać wyprzedzanie i krzyŜowanie jazd pociągów, co wymaga
połączeń torów stacyjnych rozjazdami oraz odpowiednich urządzeń sterowania ruchem
(rys. 19). Nie jest więc stacją przystanek osobowy na szlaku, pomimo Ŝe jest przygotowany do
zatrzymywania pociągów pasaŜerskich oraz wsiadania i wysiadania pasaŜerów (ma peron lub
perony), lecz nie ma połączeń torów rozjazdami i nie jest moŜliwa zmiana kolejności ruchu
pociągów. Nie jest równieŜ stacją posterunek odgałęźny, na którym wprawdzie są rozjazdy
i moŜliwe są dzięki temu jazdy pociągów z pewnej linii na inną linię, lecz nie ma moŜliwości
wyprzedzania lub krzyŜowania pociągów.
Rys. 19. Schemat linii kolejowej przedstawiającej stacje i szlaki [1, s. 59]
Ze względu na układ torów rozróŜnia się stacje czołowe i przejściowe. Do stacji czołowej
szlak lub szlaki przylegają tylko z jednej strony, do stacji przejściowej – z dwu stron. Stacją
węzłową nazywa się stację, do której zbiegają się co najmniej trzy szlaki (jedno- lub
dwutorowe). Niektóre stacje mogą być przygotowane do wykonywania pewnych funkcji, co
znajduje odbicie w ich nazwach, jak np. stacje osobowe, postojowe, rozrządowe, ładunkowe,
kontenerowe, obsługi przemysłu, portowe, itd. Rozwiązania układów torowych i urządzeń na
stacjach powinny zapewniać bezpieczne, sprawne i efektywne ich funkcjonowanie.
Stacja kolejowa łączy zadania punktu ekspedycyjnego i posterunku następczego.
Zasadniczymi elementami stacji są:
− układy torowe,
− posterunki techniczne (nastawcze i dyspozytorskie),
− techniczne wyposaŜenie stacji (obiekty i urządzenia do obsługi pasaŜerów i ładunków),
− obiekty towarzyszące (lokomotywownie, wagonownie).
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
41
Stacja mała ma jedną grupę torów, przeznaczoną zarówno dla pociągów pasaŜerskich, jak
i towarowych. Zazwyczaj projektuje się trzy tory główne na linii jednotorowej i cztery na linii
dwutorowej, jeden lub dwa tory boczne oraz – zaleŜnie od potrzeb – tory wyciągowe
ułatwiające manewry i Ŝeberka ochronne.
Stacje małe są najczęściej stacjami pośrednimi (międzywęzłowymi), obsługującymi
nieduŜe miejscowości. Mogą być równieŜ stacjami dobiegowymi linii jednotorowej do linii
dwutorowej z jednopoziomowym włączeniem układu torowego.
Rys. 20 a. Schemat małej stacji na linii jednotorowej [3, s. 42]
Na rysunek 20 a. pokazano schemat małej stacji na linii jednotorowej, mającej obiekty
i urządzenia ładunkowe po stronie dworca. Pociągi pasaŜerskie korzystają z toru numer l,
a w przypadku konieczności skrzyŜowania zajmują tor numer 2. Pociągi towarowe
przejeŜdŜają przez stację bez zatrzymania torem numer l. W razie konieczności skrzyŜowania
lub wyprzedzania korzystają z toru numer 3.
Pociągi zbiorowe lub zdawczo-manewrowe z wagonami przeznaczonymi dla danej stacji
przyjmowane są na tor numer 2. Do manewrów słuŜą tory 4, 8 i 10. Po zakończeniu
manewrów odjazd następuje z toru numer 2. Niedogodność tego układu wynika z tego, Ŝe
podczas wykonywania manewrów nie jest moŜliwe wyprzedzanie i krzyŜowanie się pociągów
pasaŜerskich.
Rys. 21 b. Schemat małej stacji na linii dwutorowej [3, s. 42]
Schemat na rys. 21 b odnosi się do małej stacji na linii dwutorowej, po której odbywa się
ruch pasaŜerski z większymi prędkościami (do 160 km/h). Umieszczenie peronów przy torach
głównych dodatkowych (nr 3 i 4) oraz połączenie ich tunelem zapewnia bezpieczeństwo
pasaŜerom w czasie przejazdu szybkich pociągów po torach głównych (nr l i 2). Pociągi
osobowe zatrzymujące się na stacji są przyjmowane na tory nr 3 i 4 i mogą być wyprzedzane
przez pociągi wyŜszych kategorii. Podstawianie i zabieranie wagonów pod wyładunek
i załadunek moŜliwe jest w przerwach między pociągami osobowymi przyjeŜdŜającymi
z kierunku parzystego. Przecinania torów głównych przez manewrujący tabor moŜna uniknąć,
projektując tory ładunkowe po przeciwnej stronie dworca (rys. 22).
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
42
Rys. 22. Schemat małej stacji z torami ładunkowymi po przeciwnej stronie stacji [3, s. 42]
Małe stacje starszych typów mają układ torów ładunkowych przesunięty podłuŜnie
w stosunku do torów pasaŜerskich (rys. 23).
Rys. 23. Układ małej stacji z torami ładunkowymi przesuniętymi podłuŜnie [3, s. 43]
Stacja średnia moŜe powstać w wyniku rozbudowy układu torowego stacji małej
z zachowaniem podstawowego jej schematu. Gdy na stacji zbiegają się co najmniej dwie linie
kolejowe (jedna najczęściej wprowadzana bezkolizyjnie), powstaje układ stacji średniej
węzłowej. Charakterystyczną cechą stacji średnich jest oddzielenie torów głównych
pasaŜerskich od torów głównych towarowych. Zasadniczymi układami stacji średnich są:
układ poprzeczny, w którym obiekty i urządzenia do obsługi ruchu pasaŜerskiego
i towarowego znajdują się po obu stronach torów głównych, oraz układ podłuŜny, gdzie są
one umieszczone po jednej stronie torów głównych.
W układzie poprzecznym (rys. 24.) wyodrębniono dwa rejony obsługi. Dla ruchu
pasaŜerskiego przeznaczono tory przyperonowe numer l, 2, 6, 8, 10 przy dwóch peronach
dwukrawędziowych i jednym peronie przeddworcowym. Tory przyperonowe 6, 8, 10 mają
bezpośrednie połączenie z grupą torów postojowych, przeznaczonych dla składów pociągów
pasaŜerskich kończących i rozpoczynających na stacji jazdę. Połączenie torów głównych
zasadniczych l i 2 grupą torów przyperonowych i postojowych moŜliwe jest poprzez wyciąg
(tor numer 110). Po drugiej stronie torów głównych zasadniczych (numer l i 2) przewidziano
torów głównych dodatkowych (numer 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15), przeznaczonych do obsługi ruchu
towarowego. Tor numer 3 słuŜy do krótkich zatrzymań pociągów, nie mających na stacji
planowego postoju, co umoŜliwia wyprzedzanie go przez pociągi wyŜszych kategorii. Tor
główny zasadniczy numer 4 stwarza moŜliwość przyjmowania pociągów towarowych bez
planowanego postoju.
Tam, gdzie ruch pociągów jest bardzo duŜy, a więc z reguły w węzłach kolejowych
w wielkich miastach, powstają stacje przeznaczone tylko do obsługi pociągów pasaŜerskich,
gdyŜ pociągi towarowe są kierowane na inne stacje w węźle.
Stacja duŜa jest to termin odnoszący się do stacji obsługujących jeden rodzaj ruchu
i wyposaŜonych w kilka wyspecjalizowanych grup torów lub oddzielnych stacji tworzących
węzeł kolejowy.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
43
Rys. 24. Wielofunkcyjna stacja kolejowa węzłowa średniej wielkości [1, s. 66]
Do stacji duŜych zalicza się:
– stacje osobowe i postojowe słuŜące do obsługi ruchu pasaŜerskiego,
– stacje ładunkowe, przeładunkowe, przemysłowe i portowe oraz stacje rozrządowe
przeznaczone do obsługi ruchu towarowego.
DuŜy ruch pasaŜerski występujący zazwyczaj w węzłach kolejowych i ośrodkach
miejskich wymaga budowy duŜych stacji osobowych przystosowanych do jednoczesnego
przyjmowania i wyprawiania pociągów pasaŜerskich z róŜnych linii, wymiany lokomotyw
i druŜyn pociągowych, odczepiania i doczepiania wagonów bądź ich grup oraz
przygotowywania składów pociągów pasaŜerskich do jazdy.
PoniewaŜ stacja przyjmuje tylko pociągi pasaŜerskie, konieczne jest oddzielenie przed
stacją torów głównych przeznaczonych dla ruchu pasaŜerskiego i towarowego, jak równieŜ –
w razie potrzeby – torów ruchu dalekobieŜnego i ruchu podmiejskiego. Rozdzielenie ruchu
moŜna uzyskać, projektując układ liniowy lub kierunkowy.
Ze względu na układ torów rozróŜnia się stacje przechodnie, czołowe i czołowo-
przechodnie.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
44
Rys. 25. Schematy stacji osobowych: a), b), c) o układzie przechodnim, d), e) o układzie czołowym [3, s. 45]
Na rysunku 25 pokazano schematy stacji osobowych w układzie przechodnim i czołowym
przy zbiegu linii dwutorowych.
Stacje o układzie czołowym są wygodne dla pasaŜerów, mniej korzystne natomiast ze
względu na obsługę ruchu, poniewaŜ wszystkie wjazdy i wyjazdy pociągów oraz jazdy
manewrowe z i do stacji postojowej odbywają się przez drogi zwrotnicowe w jednym końcu
stacji, co jest powodem duŜej liczby przebiegów sprzecznych, ograniczających zdolność
przepustową stacji. Stacje w układzie czołowym powstały na ogół w XIX wieku, gdy stacje
początkowe budowanych wówczas linii kolejowych lokowano na skraju ówczesnych miast.
Wiele z nich pozostało w tych samych miejscach, lecz obecnie juŜ praktycznie
w śródmieściach tych rozrosłych miast i słuŜy obecnie wyłącznie do obsługi ruchu
pasaŜerskiego. Liczne przykłady takich stacji moŜna znaleźć w Londynie, ParyŜu, Moskwie,
Budapeszcie i wielu innych miastach Europy. W Polsce przykładem jest stacja Łódź
Fabryczna. Na stacjach tego typu tory przyperonowe są zakończone kozłami oporowymi.
Główny budynek dworca mieszczący obiekty obsługi pasaŜerów (kasy biletowe,
przechowalnia bagaŜu, restauracja, WC, kioski handlowe) jest zwykle umieszczony na
przedłuŜeniu torów, zaś po bokach układu torowego znajdują się skrzydła boczne, w których
mieszczą się obiekty zaplecza technicznego, administracja, policja, poczta, itp. perony są
zwykle na tym samym poziomie, co podłoga dworca i plac przeddworcowy (rys. 26).
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
45
Rys. 26. DuŜa stacja osobowa w układzie czołowym [1, s. 67]
PodróŜni nie muszą więc pokonywać róŜnic wysokości. Często przestrzeń nad torami
i peronami przykryta jest dachem, co tworzy wnętrze osłonięte od opadów i wiatru. Stacje
w układzie czołowym są więc wygodne dla pasaŜerów. Wszystkie wjazdy i wyjazdy pociągów
oraz jazdy manewrowe z i do stacji postojowej odbywają się przez drogi zwrotnicowe
w jednym końcu stacji, co powoduje koncentrację przebiegów sprzecznych, a więc
komplikacje rozwiązań układów tych dróg i ograniczenia zdolności przepustowej. Stacje
w układzie czołowym stwarzają więc trudne warunki dla organizacji ruchu kolejowego.
Stacja o układzie przechodnim umoŜliwia przejazdy pociągów bez zmiany kierunku
ruchu. Układy czołowo-przechodnie spotyka się w większych węzłach kolejowych, gdzie
pociągi podmiejskie kończą jazdę, a pociągi dalekobieŜne przejeŜdŜają przez stację. Stacje
w układzie przechodnim (przejściowym) są znacznie sprawniejsze w obsłudze jazd pociągów
i manewrowych, gdyŜ rozkładają się one na drogi zwrotnicowe w obu końcach stacji,
natomiast dojście do peronów z głównego budynku dworca zlokalizowanego z reguły obok
układu torów (oraz z pawilonu pomocniczego po drugiej stronie) musi prowadzić przez tunele
lub kładki. W Polsce mamy liczne duŜe stacje osobowe w układzie przejściowym, jak np.
Warszawa Centralna (budynek dworca jest nad torami), Katowice Osob., Kraków Główny,
Łódź Kaliska (rys. 27).
Rys. 27. DuŜa stacja osobowa w układzie przejściowym (ze stacją postojową) [1, s. 68]
Oprócz torów przyperonowych i komunikacyjnych duŜe stacje osobowe mogą mieć
równieŜ grupę torów postojowych i pocztowych.
Technik.transportu.kolejowego 311[38] o1.05_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] o1.05_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] o1.05_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] o1.05_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] o1.05_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] o1.05_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] o1.05_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] o1.05_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] o1.05_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] o1.05_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] o1.05_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] o1.05_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] o1.05_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] o1.05_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] o1.05_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] o1.05_u

More Related Content

What's hot

19. Montowanie osprzętu w instalacjach elektrycznych
19. Montowanie osprzętu w instalacjach elektrycznych19. Montowanie osprzętu w instalacjach elektrycznych
19. Montowanie osprzętu w instalacjach elektrycznych
Lukas Pobocha
 
20. Montowanie zabezpieczeń w instalacji elektrycznych
20. Montowanie zabezpieczeń w instalacji elektrycznych20. Montowanie zabezpieczeń w instalacji elektrycznych
20. Montowanie zabezpieczeń w instalacji elektrycznych
Lukas Pobocha
 
25. Eksploatowanie układów napędowych z maszynami prądu przemiennego
25. Eksploatowanie układów napędowych z maszynami prądu przemiennego 25. Eksploatowanie układów napędowych z maszynami prądu przemiennego
25. Eksploatowanie układów napędowych z maszynami prądu przemiennego
Lukas Pobocha
 
6. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu trójfazowego
6. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu trójfazowego6. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu trójfazowego
6. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu trójfazowego
Lukas Pobocha
 
23. Eksploatowanie transformatorów
23. Eksploatowanie transformatorów23. Eksploatowanie transformatorów
23. Eksploatowanie transformatorów
Lukas Pobocha
 
18. Dobieranie przewodów elektrycznych
18. Dobieranie przewodów elektrycznych18. Dobieranie przewodów elektrycznych
18. Dobieranie przewodów elektrycznych
Lukas Pobocha
 
12. Wykonywanie połączeń elektrycznych i mechanicznych
12. Wykonywanie połączeń elektrycznych i mechanicznych12. Wykonywanie połączeń elektrycznych i mechanicznych
12. Wykonywanie połączeń elektrycznych i mechanicznych
Lukas Pobocha
 
10. Wykorzystywanie różnych materiałów w elektrotechnice
10. Wykorzystywanie różnych materiałów w elektrotechnice10. Wykorzystywanie różnych materiałów w elektrotechnice
10. Wykorzystywanie różnych materiałów w elektrotechnice
Lukas Pobocha
 
Nawiązywanie i utrzymywanie kontaktów społecznych
Nawiązywanie i utrzymywanie kontaktów społecznych Nawiązywanie i utrzymywanie kontaktów społecznych
Nawiązywanie i utrzymywanie kontaktów społecznych
Piotr Michalski
 
14. Wytwarzanie energii elektrycznej
14. Wytwarzanie energii elektrycznej14. Wytwarzanie energii elektrycznej
14. Wytwarzanie energii elektrycznej
Lukas Pobocha
 
2. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu stałego
2. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu stałego2. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu stałego
2. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu stałego
Lukas Pobocha
 
1. Stosowanie przepisów BHP, ochrony przeciwpożarowej oraz ochrony środowiska
1. Stosowanie przepisów BHP, ochrony przeciwpożarowej oraz ochrony środowiska1. Stosowanie przepisów BHP, ochrony przeciwpożarowej oraz ochrony środowiska
1. Stosowanie przepisów BHP, ochrony przeciwpożarowej oraz ochrony środowiska
Lukas Pobocha
 
Charakteryzowanie budowy i czynności organizmu człowieka
Charakteryzowanie budowy i czynności organizmu człowieka Charakteryzowanie budowy i czynności organizmu człowieka
Charakteryzowanie budowy i czynności organizmu człowieka
Piotr Michalski
 
17. Eksploatowanie odbiorników energii elektrycznej
17. Eksploatowanie odbiorników energii elektrycznej17. Eksploatowanie odbiorników energii elektrycznej
17. Eksploatowanie odbiorników energii elektrycznej
Lukas Pobocha
 

What's hot (20)

19. Montowanie osprzętu w instalacjach elektrycznych
19. Montowanie osprzętu w instalacjach elektrycznych19. Montowanie osprzętu w instalacjach elektrycznych
19. Montowanie osprzętu w instalacjach elektrycznych
 
Technik.transportu.kolejowego 311[38] o1.04_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] o1.04_uTechnik.transportu.kolejowego 311[38] o1.04_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] o1.04_u
 
20. Montowanie zabezpieczeń w instalacji elektrycznych
20. Montowanie zabezpieczeń w instalacji elektrycznych20. Montowanie zabezpieczeń w instalacji elektrycznych
20. Montowanie zabezpieczeń w instalacji elektrycznych
 
25. Eksploatowanie układów napędowych z maszynami prądu przemiennego
25. Eksploatowanie układów napędowych z maszynami prądu przemiennego 25. Eksploatowanie układów napędowych z maszynami prądu przemiennego
25. Eksploatowanie układów napędowych z maszynami prądu przemiennego
 
6. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu trójfazowego
6. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu trójfazowego6. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu trójfazowego
6. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu trójfazowego
 
23. Eksploatowanie transformatorów
23. Eksploatowanie transformatorów23. Eksploatowanie transformatorów
23. Eksploatowanie transformatorów
 
Technik.transportu.kolejowego 311[38] z1.02_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] z1.02_uTechnik.transportu.kolejowego 311[38] z1.02_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] z1.02_u
 
18. Dobieranie przewodów elektrycznych
18. Dobieranie przewodów elektrycznych18. Dobieranie przewodów elektrycznych
18. Dobieranie przewodów elektrycznych
 
12. Wykonywanie połączeń elektrycznych i mechanicznych
12. Wykonywanie połączeń elektrycznych i mechanicznych12. Wykonywanie połączeń elektrycznych i mechanicznych
12. Wykonywanie połączeń elektrycznych i mechanicznych
 
10. Wykorzystywanie różnych materiałów w elektrotechnice
10. Wykorzystywanie różnych materiałów w elektrotechnice10. Wykorzystywanie różnych materiałów w elektrotechnice
10. Wykorzystywanie różnych materiałów w elektrotechnice
 
Technik.elektryk 311[08] z4.03_u
Technik.elektryk 311[08] z4.03_uTechnik.elektryk 311[08] z4.03_u
Technik.elektryk 311[08] z4.03_u
 
Nawiązywanie i utrzymywanie kontaktów społecznych
Nawiązywanie i utrzymywanie kontaktów społecznych Nawiązywanie i utrzymywanie kontaktów społecznych
Nawiązywanie i utrzymywanie kontaktów społecznych
 
14. Wytwarzanie energii elektrycznej
14. Wytwarzanie energii elektrycznej14. Wytwarzanie energii elektrycznej
14. Wytwarzanie energii elektrycznej
 
4. Nawiązywanie i utrzymywanie kontaktów międzyludzkich
4. Nawiązywanie i utrzymywanie kontaktów międzyludzkich4. Nawiązywanie i utrzymywanie kontaktów międzyludzkich
4. Nawiązywanie i utrzymywanie kontaktów międzyludzkich
 
2. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu stałego
2. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu stałego2. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu stałego
2. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu stałego
 
1. Stosowanie przepisów BHP, ochrony przeciwpożarowej oraz ochrony środowiska
1. Stosowanie przepisów BHP, ochrony przeciwpożarowej oraz ochrony środowiska1. Stosowanie przepisów BHP, ochrony przeciwpożarowej oraz ochrony środowiska
1. Stosowanie przepisów BHP, ochrony przeciwpożarowej oraz ochrony środowiska
 
21
2121
21
 
Charakteryzowanie budowy i czynności organizmu człowieka
Charakteryzowanie budowy i czynności organizmu człowieka Charakteryzowanie budowy i czynności organizmu człowieka
Charakteryzowanie budowy i czynności organizmu człowieka
 
17. Eksploatowanie odbiorników energii elektrycznej
17. Eksploatowanie odbiorników energii elektrycznej17. Eksploatowanie odbiorników energii elektrycznej
17. Eksploatowanie odbiorników energii elektrycznej
 
Technik.elektryk 311[08] z4.02_u
Technik.elektryk 311[08] z4.02_uTechnik.elektryk 311[08] z4.02_u
Technik.elektryk 311[08] z4.02_u
 

Similar to Technik.transportu.kolejowego 311[38] o1.05_u

Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
Emotka
 
9. Badanie liniowych układów scalonych
9. Badanie liniowych układów scalonych9. Badanie liniowych układów scalonych
9. Badanie liniowych układów scalonych
Lukas Pobocha
 

Similar to Technik.transportu.kolejowego 311[38] o1.05_u (20)

Technik.transportu.kolejowego 311[38] z2.05_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] z2.05_uTechnik.transportu.kolejowego 311[38] z2.05_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] z2.05_u
 
20. Projektowanie i dobieranie zespołów maszyn
20. Projektowanie i dobieranie zespołów maszyn20. Projektowanie i dobieranie zespołów maszyn
20. Projektowanie i dobieranie zespołów maszyn
 
Scalone dokumenty (20)
Scalone dokumenty (20)Scalone dokumenty (20)
Scalone dokumenty (20)
 
Lakiernik 714[03] l2.05_u
Lakiernik 714[03] l2.05_uLakiernik 714[03] l2.05_u
Lakiernik 714[03] l2.05_u
 
17
1717
17
 
6
66
6
 
7
77
7
 
20
2020
20
 
3
33
3
 
3
33
3
 
7
77
7
 
5
55
5
 
18
1818
18
 
Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych Technik.urzadzen.sanitarnych
Technik.urzadzen.sanitarnych
 
18. Projektowanie połączeń rozłącznych i nierozłącznych
18. Projektowanie połączeń rozłącznych i nierozłącznych18. Projektowanie połączeń rozłącznych i nierozłącznych
18. Projektowanie połączeń rozłącznych i nierozłącznych
 
9. Badanie liniowych układów scalonych
9. Badanie liniowych układów scalonych9. Badanie liniowych układów scalonych
9. Badanie liniowych układów scalonych
 
Technik.elektryk 311[08] z2.04_u
Technik.elektryk 311[08] z2.04_uTechnik.elektryk 311[08] z2.04_u
Technik.elektryk 311[08] z2.04_u
 
Technik.elektryk 311[08] z3.01_u
Technik.elektryk 311[08] z3.01_uTechnik.elektryk 311[08] z3.01_u
Technik.elektryk 311[08] z3.01_u
 
Technik.technologii.drewna 311[32] z2.08_u
Technik.technologii.drewna 311[32] z2.08_uTechnik.technologii.drewna 311[32] z2.08_u
Technik.technologii.drewna 311[32] z2.08_u
 
Technik.transportu.kolejowego 311[38] z2.01_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] z2.01_uTechnik.transportu.kolejowego 311[38] z2.01_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] z2.01_u
 

More from Szymon Konkol - Publikacje Cyfrowe (20)

k1.pdf
k1.pdfk1.pdf
k1.pdf
 
t1.pdf
t1.pdft1.pdf
t1.pdf
 
Quiz3
Quiz3Quiz3
Quiz3
 
Quiz2
Quiz2Quiz2
Quiz2
 
Quiz 1
Quiz 1Quiz 1
Quiz 1
 
Pytania RODO do prezentacji
Pytania RODO do prezentacjiPytania RODO do prezentacji
Pytania RODO do prezentacji
 
Rodo prezentacja dla_pracownikow (1)
Rodo prezentacja dla_pracownikow (1)Rodo prezentacja dla_pracownikow (1)
Rodo prezentacja dla_pracownikow (1)
 
Rodo bezpieczenstwo _dla_pracownikow
Rodo bezpieczenstwo _dla_pracownikowRodo bezpieczenstwo _dla_pracownikow
Rodo bezpieczenstwo _dla_pracownikow
 
Rodo reakcja na_naruszenia
Rodo  reakcja na_naruszeniaRodo  reakcja na_naruszenia
Rodo reakcja na_naruszenia
 
Rodo podstawy przetwarzania_danych_ dla pracownikow
Rodo  podstawy przetwarzania_danych_ dla pracownikowRodo  podstawy przetwarzania_danych_ dla pracownikow
Rodo podstawy przetwarzania_danych_ dla pracownikow
 
4
44
4
 
3
33
3
 
2
2 2
2
 
1
11
1
 
6
66
6
 
5
55
5
 
4
44
4
 
3
33
3
 
2
22
2
 
1
11
1
 

Technik.transportu.kolejowego 311[38] o1.05_u

  • 1. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” MINISTERSTWO EDUKACJI NARODOWEJ Dariusz Piotrowski Rozpoznawanie elementów drogi kolejowej 311[38].O1.05 Poradnik dla ucznia Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy Radom 2007
  • 2. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 1 Recenzenci: mgr inŜ. Agnieszka Krupa mgr Monika Sarzalska Opracowanie redakcyjne: mgr inŜ. Dariusz Piotrowski Konsultacja: mgr inŜ. Halina Bielecka Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 311[38].O1.05 „Rozpoznawanie elementów drogi kolejowej”, zawartego w modułowym programie nauczania dla zawodu technik transportu kolejowego. Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007
  • 3. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 2 SPIS TREŚCI 1. Wprowadzenie 3 2. Wymagania wstępne 4 3. Cele kształcenia 5 4. Materiał nauczania 6 4.1. Rozpoznawanie części składowych konstrukcji nawierzchni kolejowej 6 4.1.1. Materiał nauczania 6 4.1.2. Pytania sprawdzające 14 4.1.3. Ćwiczenia 14 4.1.4. Sprawdzian postępów 15 4.2. Wielkości charakteryzujące ustrój toru kolejowego 16 4.2.1. Materiał nauczania 16 4.2.2. Pytania sprawdzające 18 4.2.3. Ćwiczenia 19 4.2.4. Sprawdzian postępów 19 4.3. Przejazdy kolejowe 20 4.3.1. Materiał nauczania 20 4.3.2. Pytania sprawdzające 22 4.3.3. Ćwiczenia 22 4.3.4. Sprawdzian postępów 23 4.4. Rozpoznawanie elementów podtorza kolejowego i budowli inŜynierskich 24 4.4.1. Materiał nauczania 24 4.4.2. Pytania sprawdzające 27 4.4.3. Ćwiczenia 27 4.4.4. Sprawdzian postępów 27 4.5. Rysowanie schematów rozjazdów, skrzyŜowań i połączeń torów 28 4.5.1. Materiał nauczania 28 4.5.2. Pytania sprawdzające 31 4.5.3. Ćwiczenia 31 4.5.4. Sprawdzian postępów 32 4.6. Kontrola, ocena stanu technicznego toru 33 4.6.1. Materiał nauczania 33 4.6.2. Pytania sprawdzające 34 4.6.3. Ćwiczenia 34 4.6.4. Sprawdzian postępów 35 4.7. Stacje, węzły kolejowe i punkty eksploatacyjne 36 4.7.1. Materiał nauczania 36 4.7.2. Pytania sprawdzające 38 4.7.3. Ćwiczenia 39 4.7.4. Sprawdzian postępów 39 4.8. Rysowanie planów schematycznych stacji kolejowych 40 4.8.1. Materiał nauczania 40 4.8.2. Pytania sprawdzające 53 4.8.3. Ćwiczenia 54 4.8.4. Sprawdzian postępów 55 5. Sprawdzian osiągnięć 56 6. Literatura 61
  • 4. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 3 1. WPROWADZENIE Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy o podstawowych elementach konstrukcji budowy drogi kolejowej, rodzajów i zadań stacji kolejowych, ich układów torowych i wyposaŜenia w budynki i urządzenia techniczne. W poradniku zamieszczono: − Wymagania wstępne, czyli wykaz niezbędnych umiejętności, które powinieneś mieć opanowane, aby przystąpić do realizacji programu jednostki modułowej. − Cele kształcenia programu jednostki modułowej. − Materiał nauczania (rozdział 4), który umoŜliwia samodzielne przygotowanie się do wykonania ćwiczeń i zaliczenia sprawdzianów. Obejmuje on równieŜ ćwiczenia, które zawierają: - wskazówki potrzebne do realizacji ćwiczenia. JeŜeli masz trudności ze zrozumieniem tematu lub ćwiczenia, to poproś nauczyciela o wyjaśnienie i ewentualne sprawdzenie, czy dobrze wykonujesz daną czynność, - pytania sprawdzające wiedzę potrzebną do wykonania ćwiczenia, - sprawdzian postępów. − Zestaw zadań testowych sprawdzających Twoje opanowanie wiedzy i umiejętności z zakresu całej jednostki. Zaliczenie tego testu jest dowodem osiągnięcia umiejętności określonych w programie jednostki modułowej. Materiał nauczania jednostki modułowej jest bardzo obszerny, dlatego teŜ, aby opanować kompleksowo zalecany materiał nauczania i wykonać niektóre ćwiczenia, powinieneś skorzystać z wielu dodatkowych źródeł informacji wskazanych w bibliografii. Schemat układu jednostek modułowych 311[38].O1 Podstawy transportu kolejowego 311[38].O1.01 Stosowanie przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpoŜarowej oraz ochrony środowiska 311[38].O1.02 Stosowanie prawa transportu kolejowego 311[38].O1.06 Stosowanie informatyki w transporcie kolejowym 311[38].O1.03 Marketing usług kolejowych 311[38].O1.04 Rozpoznawanie elementów taboru kolejowego 311[38].O1.05 Rozpoznawanie elementów drogi kolejowej
  • 5. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 4 2. WYMAGANIA WSTĘPNE Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć: − korzystać z róŜnych źródeł informacji, − posługiwać się podstawowymi pojęciami z zakresu budowy drogi kolejowej, − czytać rysunki techniczne, − sporządzać proste rysunki techniczne, − znajdować dane zapisane w tabelach, − posługiwać się kalkulatorem do wykonywania prostych wyliczeń, − korzystać z informacji zawartych w opisie technicznym, − czytać i analizować plany schematyczne, − znajdować strony WWW zawierające potrzebne informacje.
  • 6. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 5 3. CELE KSZTAŁCENIA W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć: − rozpoznać konstrukcję drogi kolejowej z uwzględnieniem podstawowych zagadnień związanych z wymaganiami, jakie powinny spełniać tor kolejowy i konstrukcja nawierzchni, − wykonać i odczytać rysunki obiektów infrastruktury kolejowej, − narysować plan sytuacyjny drogi kolejowej, − narysować profil podłuŜny trasy kolejowej, − narysować przekrój poprzeczny drogi kolejowej, − narysować schemat rozjazdu, − narysować plan schematyczny małej stacji kolejowej, − narysować typowe połączenie i skrzyŜowanie torów kolejowych, − skorzystać z informacji zawartych w dokumentacji technicznej drogi kolejowej, − odczytać plany schematyczne stacji, − powiązać warunki techniczne dróg kolejowych z realizacją zadań przewozowych.
  • 7. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 6 4. MATERIAŁ NAUCZANIA 4.1. Rozpoznawanie części składowych konstrukcji nawierzchni kolejowej 4.1.1. Materiał nauczania Nawierzchnia kolejowa jest to zespół konstrukcyjny, składający się z szyn, podkładów, złączek i podsypki. Elementy te słuŜą do zbudowania toru szynowego, który stanowią dwa równoległe toki szynowe, ułoŜone w ustalonej między nimi odległości. Tor ma odpowiednie połoŜenie w planie i profilu. Tor w planie składa się z odcinków prostych i krzywych (obejmujących łuki z krzywymi przejściowymi), w profilu zaś - z odcinków połoŜonych w poziomie i na pochyleniu (wzniesienia i spadki) oraz z załomów profilu podłuŜnego. Do nawierzchni kolejowej zalicza się takŜe rozjazdy oraz skrzyŜowania torów. W skład drogi kolejowej wchodzą takŜe przejazdy kolejowe. Nawierzchnia kolejowa umoŜliwia prowadzenie pojazdów po szynach oraz przejmuje oddziaływania dynamiczne pojazdów. Torem kolejowym nazywane są dwa równoległe toki szynowe, stanowiące podstawowy układ nośny nawierzchni, których układ geometryczny umoŜliwia bezpieczny ruch pojazdów. Konstrukcja nawierzchni składa się z szyn, podkładów, złączek i podsypki. Szyny stanowią podstawowy element konstrukcji nawierzchni kolejowej bezpośrednio związanej ze spokojnością i bezpieczeństwem jazdy. Są elementem nośnym konstrukcji, prowadzącym zestawy kołowe i bezpośrednio poddanym oddziaływaniu kół pojazdu szynowego. W przypadku trakcji elektrycznej przewodzą prąd zasilający, a takŜe mogą stanowić element urządzeń sterowania ruchem kolejowym (odcinki izolowane). Polskie koleje eksploatują obecnie dwa typy szyn: UIC60, S49. Spotykane niekiedy w torach inne typy szyn, np. S42, 8 lub 6, nie są juŜ produkowane. Szyna UIC60 jest standardowym typem szyny układanym na europejskich liniach duŜych prędkości oraz liniach o duŜym natęŜeniu przewozów. Niektóre koleje eksploatują równieŜ inne szyny, w tym szyny typów cięŜkich. Na przykład koleje rosyjskie uŜywają szyn R65 i R75, a koleje amerykańskie i kanadyjskie – szyn AERA 132. Częścią szyny bezpośrednio współpracującą z kołami pojazdu jest główka, której kształt powinien zapewniać dobrą współpracę z kołem. Szyjka o odpowiedniej sztywności na zginanie łączy główkę ze stopką szyny, stanowiącą oparcie szyny o podkład. W celu ograniczenia ruchów szkodliwych pojazdu (węŜykowania) szynę układa się na podkładzie z poprzecznym pochyleniem 1:20 (szyny UIC60) lub 1:40 (szyny S49). Istotnymi cechami szyny są: odporność na zuŜycie oraz zmianę kształtu (spęczanie), jak równieŜ wytrzymałość zmęczeniowa w warunkach dynamicznych obciąŜeń o zmiennych częstotliwościach.
  • 8. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 7 Rys. 1. Przekrój szyny kolejowej typu UIC 60 [3, s. 64] Rys. 2. Przekrój szyny kolejowej typu S 49 [3, s. 64] Podczas dostosowywania charakterystyk wytrzymałościowych szyny do warunków jej eksploatacji uwzględnia się zazwyczaj takie czynniki, jak profil szyny, warunki produkcji (wpływ walcowania, chłodzenia i prostowania na wielkość natęŜeń własnych, itp.) oraz rozkład napręŜeń w szynie pracującej w torze. Charakterystyki wytrzymałościowe wybranych typów szyn zestawiono w tabeli 1. Tabela 1. Charakterystyki szyn typu UIC60 i S49 [3, s. 65] Parametr Typ UIC 60 Typ S 49 Powierzchnia przekroju [mm2 ] 7686,00 6297,00 Masa metra szyny [kg] 60,34 49,43 Moment bezwładności Ix [m4 ·10-8 ] 3055,00 1819,00 Moment bezwładności Iy [m4 ·10-8 ] 513,00 320,00 Wskaźnik wytrzymałości Wx [m3 ·10-6 ] 335,50 240,00 Efektywnym sposobem podwyŜszania trwałości szyny jest stosowanie stali o zwiększonej wytrzymałości na rozciąganie dzięki czemu szyny są bardziej odporne na zuŜycie, zmęczenie, a takŜe zwiększa się odporność szyny na obciąŜenia udarowe. Wytrzymałość stali szynowej na rozciąganie wynosi 700÷1100 MPa, w zaleŜności od kategorii stosowanych szyn. Graniczna trwałość szyn UIC (ze stali St90), wyraŜona wielkością masy ładunku przewiezionych torem, wynosi 600Tg dla nawierzchni z podkładami drewnianymi i 500 Tg dla podkładów betonowych. Szyny te po obróbce cieplnej mogą mieć trwałość zwiększoną odpowiednio do 900 i 700 Tg. Trwałość szyn S49 (ze stali St90) na podkładach drewnianych ocenia się na 350 Tg, a w torze z podkładami betonowymi 250 Tg. Po ulepszeniu cieplnym trwałość ta wzrasta odpowiednio do 500 i 400 Tg. Układanie szyn ulepszonych cieplnie w łukach o promieniach mniejszych niŜ 300 m moŜe pięciokrotnie wydłuŜyć okres ich eksploatacji. Większość zarządów kolejowych zaleca stosowanie szyn o normalnym standardzie w łukach o promieniach R≥1000 m, szyn o zwiększonej wytrzymałości w łukach o promieniach 300÷1000 m i szyn o duŜej wytrzymałości w przypadku promieni mniejszych niŜ 300 m. Zasadnicza długość szyn UIC60 produkowanych w hucie wynosi 25 m, a szyn S 49–30 m.
  • 9. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 8 Ocena przyjętego typu szyny ze względu na koszty eksploatacji nawierzchni jest trudniejsza niŜ jej cech mechanicznych, z uwagi na duŜą liczbę istotnych czynników wpływających na Ŝywotność szyny. W zaleŜności od przeznaczenia rozróŜnia się dwie odmiany szyn: − odmiana K: szyny przeznaczone do toru klasycznego, − odmiana S: szyny przeznaczone do toru bezstykowego. W zaleŜności od dokładności wykonania rozróŜnia się dwie klasy szyn: − klasa I: szyny o normalnych właściwościach tworzywa, o normalnych odchyłkach wymiarów i o normalnej jakości powierzchni, − klasa II: szyny o właściwościach tworzywa jak dla klasy I, lecz o zwiększonych odchyłkach wymiarów i o zwiększonej głębokości dopuszczalnych wad powierzchniowych. Szyny przytwierdzone do poprzecznych podkładów stanowią ruszt torowy. Szerokość toru jest to odległość między wewnętrznymi powierzchniami szyn mierzona 14 mm poniŜej powierzchni tocznej szyny. Jej nominalna wartość wynosi 1435 mm. Rozstawem szyn nazywa się odległość między osiami szyn. Jest ona równa 1500 mm. Tor bezstykowy. Złącza szynowe dotychczas były tymi elementami torów kolejowych, które obniŜały trwałość nawierzchni kolejowej. Istniejąca nieciągłość w kontakcie koła z szyną wywoływała lokalne, dynamiczne oddziaływania o charakterze udarowym. Wpływało to na skrócenie trwałości szyn, przyspieszało osiadanie podsypki pod podkładami złączowymi. W szczególności dotyczyło to nawierzchni kolejowej z podkładami betonowymi. Ponadto cykliczne pojawianie się udarowych oddziaływań koło – szyna obniŜało komfort jazdy. Skutki negatywne zwiększały się wraz z podwyŜszaniem prędkości pociągów. Rozwój techniki zgrzewania i spawania termitowego stali, stosowanie spręŜystego przytwierdzenia szyny do podkładu, zapewniającego nieprzemieszczanie się szyny względem podkładu oraz budowa nawierzchni z podsypką tłuczniową o duŜym stopniu zagęszczenia, umoŜliwiły wprowadzenie torów bezstykowych, tj. spawania szyn o dowolnej długości. Szyna leŜąca swobodnie, bez oporów tarcia o podłoŜe, poddana działaniu temperatury, zmienia swoją długość zgodnie z prawem rozszerzalności liniowej. W nawierzchni kolejowej szyna jest przytwierdzona do podkładów, które umieszczone w podsypce wytwarzają opory przeciw wydłuŜaniu się szyny, powstają więc napręŜenia termiczne. Wielkość tej siły nie moŜe spowodować wyboczenia toru. W szynach o wielkości do 60 metrów nie występuje niebezpieczeństwo wyboczenia. Odcinki oddychające w torze bezstykowym mają praktycznie długość około 30÷60 m. Tor bezstykowy w ujęciu modelowym stanowi belkę spręŜystą znajdującą się w ośrodku odkształcalnym. Jego stateczność określają podstawowo trzy czynniki: sztywność ramy torowej, własności mechaniczne ośrodka (podsypki) oraz początkowe krzywizny i dodatkowo powstające nierównomierności geometryczne w procesie eksploatacji. W wyniku przeprowadzonych badań doświadczalnych i wieloletnich obserwacji eksploatacyjnych, ustalono, Ŝe moŜna budować tor bezstykowy w łukach o promieniu powyŜej 500 m; na kolejach polskich przyjęty został minimalny dopuszczalny promień R = 600 m. Drugi podstawowy warunek: temperatura przytwierdzania szyny do podkładu (temperatura neutralna) musi wahać się w granicach 15÷30˚C, czyli amplituda temperatur t∆ nie powinna przekraczać 45˚C, co w naszych warunkach klimatycznych jest spełnione. Występujące siły termiczne w torach bezstykowych budowanych z szyn S49 i S60 osiągają maksymalne wielkości 1,5÷1,8 MN, przy wahaniach temperatury szyny od 30 ÷ - 60˚C i nie wywołują wyboczenia toru.
  • 10. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 9 Dodatkowym zabezpieczeniem, dla podwyŜszenia stabilności toru bezstykowego jest stosowane zwiększenie przekroju podsypki od czoła podkładu do 45 cm w porównaniu do przekroju typowego. Reasumując, tor bezstykowy moŜe być stosowany przy spełnieniu wyŜej wymienionych warunków konstrukcyjnych, geometrycznych oraz przy zachowaniu wymogów dotyczących temperatury przy budowie i utrzymaniu nawierzchni kolejowej. Spełnienie ponadto warunków obejmujących dopuszczalne tolerancje w nierównościach geometrycznych toru dla linii magistralnych i pierwszorzędnych zapewnia techniczną stateczność toru bezstykowego. Spawanie szyn dotyczy nie tylko torów głównych, lecz objęło wszystkie stacyjne układy torowe łącznie z rozjazdami. Rozjazdy z racji swojej konstrukcji stanowią układy o duŜej sztywności i nie występuje tu problem utraty stateczności. WaŜnym elementem konstrukcyjnym nawierzchni kolejowej są podkłady, które przejmują naciski wywierane przez szyny i przekazują je na podsypkę. Podkłady zapewniają utrzymanie wymaganej szerokości toru i otoczone zagęszczoną podsypką wraz z szynami tworzą sztywny ruszt torowy. Podkłady umoŜliwiają przytwierdzenie szyn z odpowiednim ich rozstawem. Przejmują naciski szyn i przekazują je na podsypkę. Rozstaw podkładów zaleŜnie od klasy toru mieści się w granicach 0,60÷0,80 m. Ze względu na materiał rozróŜnia się podkłady drewniane i betonowe. Podkłady stalowe występują juŜ tylko w niewielkim zakresie. Podkłady drewniane z drewna twardego (dąb i buk) lub miękkiego (sosna), a takŜe z drewna drzew tropikalnych (np. azobe) charakteryzuje dobra spręŜystość oraz mniejsza podatność na zniszczenie w sytuacji wykolein. RównieŜ utrzymanie toru w łukach o małych promieniach jest znacznie łatwiejsze w przypadku podkładów drewnianych. Charakterystyki techniczne podkładów drewnianych eksploatowanych przez polskie koleje zestawiono w tablicy, a na rysunku pokazano przekroje poprzeczne podkładów. W torach wyŜszych klas technicznych stosowane są podkłady o przekroju belkowym. Tabela 2. Charakterystyki techniczne podkładów drewnianych eksploatowanych przez polskie koleje [3, s. 67] Typ podkładu Masa [kg] Długość [m] Objętość [m3 ] Powierzchnia przekroju [m2 ] Moment bezwładności Jx [m4 ] Wskaźnik wytrzymałości Wx [m3 ] I B II B II O III B III O IV O 60 ÷ 80 2,60 2,60 2,60 2,50 2,50 2,50 0,0962 0,0894 0,0923 0,0770 0,0755 0,0730 0,0370 0,0344 0,0355 0,0308 0,0302 0,0292 6493·10-5 6099·10-5 6210·10-5 4711·10-5 4741·10-5 4526·10-5 829·10-4 783·10-4 788·10-4 647·10-4 644·10-4 621·10-4 Podkłady drewniane przed ułoŜeniem w torze powinny być zabezpieczone środkiem impregnującym, np. kreozotem, wprowadzanym pod ciśnieniem. Ze względu na stosunkowo niewielką masę podkładu drewnianego (80 ÷ 100 kg) łatwiejsza jest ich wymiana.
  • 11. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 10 Rys. 3. Przekroje poprzeczne podkładów drewnianych [2, s. 53] Graniczna trwałość podkładów z drewna sosnowego oceniana jest na 18 lat w torach klasy technicznej 0,1 i 2 oraz na 21 lat w torach niŜszych klas. Podkłady z drewna bukowego mają trwałość odpowiednio: 22 i 25 lat, a z drewna dębowego i azobe – 35÷40 lat. Podkłady betonowe wykonuje się najczęściej jako elementy monoblokowe wstępnie spręŜone strunami lub kablami stalowymi. Rys. 4. Podkłady z betonu spręŜonego: a) typu PS-94 – masa 294 kg, powierzchnia oparcia o podsypkę 0,6805 m2 , b) typ PS-83 – masa 279 kg, powierzchnia oparcia o podsypkę 0,6543 m2 [3, s. 68] Korzyści ze stosowania podkładów betonowych są następujące: − zwiększenie odporności toru na odkształcenia dzięki duŜej masie podkładów (200÷350 kg), − duŜa Ŝywotność podkładów, oceniana na 35 lat w torach klasy technicznej 0,1 i 2, a 40 lat w torach pozostałych klas, − ograniczenie zuŜycia drewna (ochrona środowiska). Do wad podkładów betonowych naleŜy zaliczyć: − duŜą sztywność, zwiększającą oddziaływania dynamiczne pojazdów, − podatność na uszkodzenia mechaniczne,
  • 12. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 11 − trudniejszą technologię budowy i utrzymania nawierzchni. Podkłady stalowe ze względu na ich koszt i trudności w utrzymaniu właściwej izolacji toków szynowych są eksploatowane w bardzo ograniczonych zakresie przez niektóre koleje. Dzięki przytwierdzeniom szyn do podkładów dwa toki szynowe tworzą wraz z podkładami rodzaj ustroju ramowego spoczywającego w warstwie podsypki. Znaczne zróŜnicowanie typów przytwierdzeń wynika z odmiennych doświadczeń poszczególnych kolei, przyjmujących róŜne załoŜenia przy opracowywaniu ich koncepcji. Według jednego z nich moŜliwe jest jedynie wspólne pionowe przemieszczenie szyny wraz z przytwierdzonym do niej podkładem. Zgodnie z drugim załoŜeniem dopuszczany jest natomiast ruch pionowy szyny w stosunku do podkładu (rzędu 1 mm), z zachowaniem dobrego prowadzenia zestawu kołowego. Zasadniczymi typami przytwierdzeń są: − przytwierdzenie sztywne (np. typu K), − przytwierdzenie spręŜyste, stosowane coraz powszechniej, zwłaszcza na liniach przystosowanych do ruchu z duŜymi prędkościami (np. typu SB3 eksploatowane na polskich kolejach), − przytwierdzenie typu pośredniego łączące cechy dwóch poprzednich (np. przytwierdzenie typu Vossloh). Rys. 5. Przytwierdzenie szyny typu K do podkładu drewnianego: 1 – stalowa podkładka Ŝebrowa, 2 – przekładka topolowa lub polietylenowa, 3 – szyna, 4 – wkręt, 5 – śruba stopowa, 6 – łapka, 7 – pierścień spręŜysty, 8 – nakrętka, 9 – Ŝebro podkładki [1, s. 36] Rys. 6. Przytwierdzenie szyny typu SB 3 [2, s. 50]
  • 13. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 12 Pionowa siła docisku stopki szyny w przytwierdzeniu powinna zapewnić wystarczający opór przeciwko podłuŜnemu przemieszczaniu się szyn po podkładach. Przytwierdzenie powinno utrzymywać szerokość toru i poprzeczne pochylenie szyny, a w przypadku podkładów betonowych – takŜe stanowić izolację między szyną a podkładem. Dla charakterystyki przytwierdzenia spręŜystego istotne znaczenie mają właściwości materiałowe przekładek i wkładek izolacyjnych stanowiących jego część. Tworzywo przekładek powinien charakteryzować odpowiednio duŜy współczynnik tarcia (ze względu na opór podłuŜny) oraz właściwą spręŜystość i wystarczającą trwałość. Przekładki o większych grubościach powinny być stosowane tam, gdzie wymagana jest szczególnie dobra wibroizolacja. Połączenia szyn w torze klasycznym. Szyny kolejowe o standardowych długościach są łączone w torze za pomocą łubków cztero- lub sześciootworowych lub śrub łubkowych. W miejscach połączeń układa się podwójne podkłady, tzw. podzłączowe, poniewaŜ złącze szynowe jest miejscem zwiększonych oddziaływań dynamicznych. Złączki łączące szynę z podkładami stanowią przytwierdzenie szyny; zespoły złączek łączących ze sobą końce szyn stanowią złącze szynowe. Zasadniczym typem przytwierdzenia szyny do podkładu, stosowanych w polskich kolejach jest przytwierdzenie pośrednie typu K. Szyna spoczywa na stalowej podkładce Ŝebrowej i jest do niej dociskana za pomocą łapek sztywnych. W celu zapewnienia niezbędnej minimalnej siły docisku, gwarantującej nieprzemieszczanie się szyny względem podkładu, pod śruby stopowe mocujące zakładane są potrójne pierścienie spręŜyste. W celu zwiększenia tarcia i poprawienia własności amortyzacyjnych, szyna opiera się na podkładce Ŝebrowej za pośrednictwem przekładki (topolowej, polietylenowej). Podkładka Ŝebrowa przymocowana jest do podkładu drewnianego czteroma wkrętami. Pochylenie poprzeczne szyny uzyskuje się przez zastosowanie pochylenia (1:40 lub 1:20) wykonanego w podkładce Ŝebrowej. W przypadku przytwierdzenia do podkładu betonowego podkładki Ŝebrowe płaskie. Pochylenie szyn uzyskuje się bezpośrednio w ukształtowaniu górnej powierzchni podkładu. Ponadto, wytrzymałość betonu umoŜliwia zastosowanie zwęŜonych podkładek Ŝebrowych. Podkładka jest mocowana za pomocą dwóch wkrętów wkręcanych w dyble wykonane z drewna twardego lub tworzywa sztucznego (poliamidowego). W celu zwiększenia wytrzymałości przytwierdzenia na działanie sił poprzecznych poziomych w niektórych typach podkładów betonowych podkładka Ŝebrowa osadzana jest w specjalnie ukształtowanym wgłębieniu. Na kolejach polskich istnieje jeszcze (zanikające), na liniach znaczenia miejscowego przytwierdzenie bezpośrednie, w którym nie ma zapewnionego stałego docisku szyny do podkładu drewnianego. W ostatnich latach rozpoczęto stosowanie bezpośredniego przytwierdzenia spręŜystego szyny do podkładu betonowego typu SB3. W rozwiązaniu tym wyeliminowana została podkładka Ŝebrowa. Szyny połączone są bezpośrednio z podkładem łapkami spręŜystymi, które zaciskane są w kotwy stalowe, uprzednio zabetonowane w podkładzie. Przekładka polietylenowa ułoŜona między szyną a podkładem oraz specjalna wkładka znajdująca się między łapką spręŜystą a stopką szyny zapewnia niezbędną izolację elektryczną. Przytwierdzenie to eliminuje nadmierne zuŜycie stali i gwarantuje stały docisk szyny do podkładu, a tym samym zabezpiecza przed przemieszczeniem się szyny względem podkładu. W celu wykonywania elektrycznych obwodów torowych związanych ze sterowaniem ruchem kolejowym (odcinki i obwodowy torowe izolowane) stosuje się specjalne złącza izolowane uniemoŜliwiająca przepływ prądu.
  • 14. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 13 W celu dodatkowego zabezpieczenia przed przesuwaniem się szyny względem podkładów wzdłuŜ osi torów stosowane są opórki przeciwpełzne. Opórki te, mocno zaciskają stopkę szyny, opierają się pionowym Ŝebrem o boczną ścianę podkładu. Zadaniem podsypki jest przeniesienie nacisków przekazywanych przez podkłady na podtorze, zapewnienie stabilności rusztu torowego w płaszczyźnie poziomej, uniemoŜliwienie podłuŜnych i poprzecznych pomieszczeń podkładów. Ponadto podsypka spełnia waŜną funkcję odwodnienia nawierzchni. Torowisko w przekroju poprzecznym ma 4% pochylenia w celu szybkiego odprowadzenia wody powierzchniowej, co ogranicza jej przenikanie w podtorze. Podsypka jest jedynym elementem konstrukcyjnym nawierzchni, w którym dopuszcza się pracę w stadium elastoplastycznym. W celu zminimalizowania kumulacji trwałych nierównomiernych odkształceń podsypka wykonana jest z tłucznia, wytwarzanego przez kruszenie twardych skał o wytrzymałości na ściskanie 100÷140 MPa. Tłuczeń jest odporny na uderzenie przy podbijaniu podkładów, wykazuje duŜą wytrzymałość na ścieranie. W celu uzyskania korzystnej nośności podsypka wykonywana jest z tłucznia o uziarnieniu 20/60 mm lub 30/60 mm. W torach o małym obciąŜeniu dopuszcza się stosowanie Ŝwiru, ŜuŜla i klińca jako materiału podsypkowego. Tabela 3. Podstawowe wymagania stawiane podsypce [1, s. 56] Kategoria linii Rodzaj podkładów magistralna pierwszorzędna drugorzędna znaczenia miejscowego Drewniane tłuczeń o uziarnieniu 30/60 ze skał o wytrzymałości 120 MPa tłuczeń o uziarnieniu 30/60 ze skał o wytrzymałości 100 MPa tłuczeń o uziarnieniu 30/60 ze skał o wytrzymałości 80 MPa tłuczeń, Ŝwir, tłuczeń z ŜuŜla wielkopiecowego o uziarnieniu 20/60 Betonowe tłuczeń o uziarnieniu 30/60 ze skał o wytrzymałości 140 MPa tłuczeń o uziarnieniu 30/60 ze skał o wytrzymałości 120 MPa tłuczeń o uziarnieniu 30/60 ze skał o wytrzymałości 100 MPa tłuczeń, tłuczeń z ŜuŜla wielkopiecowego o uziarnieniu 20/60 Minimalna grubość warstw podsypki pod pokładem zaleŜy od kategorii linii i rodzaju podkładu. Nierównomierne, trwałe odkształcenia podsypki są głównym źródłem powstawania nierówności toru kolejowego. I faza eksploatacji występuje bezpośrednio po podbiciu podkładów. Tor oddany do eksploatacji po podbiciu podkładu wymaga dodatkowej stabilizacji pod przejeŜdŜającymi pociągami, aŜ przeniesione zostanie obciąŜenie 20÷100 tys. ton brutto. W tym okresie zachodzi potrzeba ograniczenia prędkości pociągu (faza I). Zastosowanie dynamicznego stabilizatora, zagęszczającego powierzchniowo pryzmę podsypki likwiduje potrzebę początkowej stabilizacji podsypki. II faza – to okres podstawowej eksploatacji, charakteryzuje się stałą intensywnością narastania trwałych odkształceń. Radykalnym rozwiązaniem są konstrukcje bezpodsypkowe. W miarę narastania trwałych odkształceń, rośnie rozrzut nierównomierności tych odkształceń – główna przyczyna powstających nierówności geometrycznych toru kolejowego. W miarę eksploatacji podsypka zostaje zanieczyszczona, jej nośność podlega redukcji, zmniejsza się wodoprzepuszczalność. Proces kumulacji odkształceń trwałych wchodzi w fazę III – intensywność narastania odkształceń wzrasta nieliniowo, co wskazuje na potrzebę oczyszczenia podsypki.
  • 15. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 14 4.1.2. Pytania sprawdzające Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Z jakich elementów składa się nawierzchnia kolejowa? 2. Jakie zadania mają do spełnienia szyny? 3. Z jakich części składa się przekrój poprzeczny szyny kolejowej? 4. Co to jest i jakie są najwaŜniejsze wymiary rusztu torowego? 5. Jakim niekorzystnym zjawiskom zuŜycia nawierzchni kolejowej zapobiega zastosowanie toru bezstykowego? 6. Jakie zadanie w nawierzchni kolejowej mają do spełnienia podkłady? 7. Z jakich materiałów wykonywane są podkłady stosowane w polskich kolejach? 8. Jakie zadania mają do spełnienia i w jaki sposób są zbudowane przytwierdzenia? 9. Jakie zadanie mają do spełnienia w nawierzchni kolejowej podsypki? 10. Jakie materiały są stosowane na podsypki? 4.1.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Sporządź kwestionariusz ankiety (pytania i proponowane odpowiedzi ankietowe), której celem będzie zbadanie relacji w jakich pasaŜerowie odbywają podróŜ oraz częstotliwość z jaką korzystają z usług kolei. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) określić zasady budowania kwestionariusza ankiet, 2) określić rodzaje przewozów pasaŜerskich, 3) sporządzić pytania ankietowe, 4) sporządzić sugerowane odpowiedzi do poszczególnych pytań, 5) przedstawić kwestionariusz ankiety na forum klasy, 6) omówić zaproponowane pytania ankietowe. WyposaŜenie stanowiska pracy: − literatura z rozdziału 6 poradnika dla ucznia. Ćwiczenie 2 Wykonaj graficzny obraz potoku ładunków dla następujących strug wagonów i ładunków: Stacja A – 4 wagony 2 osiowe o ładowności około 25 ton, Stacja B – 6 wagonów 4 osiowych o ładowności około 50 ton i 2 wagony 2 osiowe o ładowności około 20 ton, Stacja C – 12 wagonów 4 osiowych o ładowności około 50 ton. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) przypomnieć sobie co to są strugi i potoki ładunków, 2) sporządzić graficzny obraz spływu strug i tworzenia się potoków ładunków, 3) zaprezentować graficzny obraz strug i potoków.
  • 16. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 15 WyposaŜenie stanowiska pracy: − poradnik dla ucznia, − przybory do rysowania. 4.1.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: Tak Nie 1) zdefiniować pojęcie nawierzchni kolejowej? 2) wymienić i rozróŜnić elementy nawierzchni kolejowej? 3) określić zadania, jakie ma do spełnienia szyna kolejowa? 4) rozróŜnić części szyny kolejowej w przekroju poprzecznym? 5) określić ruszt kolejowy i wskazać jego najwaŜniejsze wymiary? 6) wyjaśnić cel stosowania toru bezstykowego? 7) określić zadania, jakie mają do spełnienia podkłady? 8) rozpoznawać rodzaje podkładów? 9) rozróŜniać rodzaje i objaśniać sposób mocowania przytwierdzeń? 10) określić zadania, jakie ma do spełnienia w nawierzchni podsypka? 11) wymienić rodzaje materiałów zastosowanych na podsypkę?
  • 17. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 16 4.2. Wielkości charakteryzujące ustrój toru kolejowego 4.2.1. Materiał nauczania Na stacjach rozróŜnia się tory główne i boczne. Tory główne dzielą się na zasadnicze i dodatkowe. Tory główne są przystosowane do ruchu i przyjmowania pociągów na stację z przyległych szlaków oraz wyprawiania pociągów ze stacji na szlaki. Tory główne zasadnicze na stacjach są z reguły przedłuŜeniem torów szlakowych, a na stacjach pośrednich są przystosowane do przejazdu pociągów bez zatrzymania z prędkością taką samą jak na szlakach danej linii. Z reguły (z wyjątkiem stacji czołowych) umoŜliwia się przejazd przez stację pociągów bez zatrzymania po torach głównych zasadniczych z pełną prędkością rozkładową obowiązującą na danej linii. Tory główne zasadnicze muszą więc być proste lub ułoŜone w łukach o duŜych promieniach, takie jak na szlaku, a łuki kołowe muszą mieć na wejściu i wyjściu odpowiednie krzywe przejściowe. Rozjazdy w torach głównych zasadniczych układa się tak, aby przebiegi pociągów bez zatrzymania odbywały się po torach prostych. Tory główne dodatkowe są przygotowane do przyjmowania ze szlaków pociągów zatrzymywanych na stacji oraz do wyprawiania na szlaki pociągów z postojów na stacji. Wjazdy i wyjazdy odbywają się z reguły po torach łukowych rozjazdów o skosie 1:9 i promieniach R = 300 m lub R = 190 m, z prędkością ograniczoną do 40 km/h. Tory boczne są przygotowane tylko do jazd manewrowych, tj. przemieszczania taboru w obrębie stacji. Tory te nie muszą mieć bezpośrednich powiązań w układzie rozjazdów z torami szlakowymi. Nie przewiduje się wjazdów pociągów ze szlaków na tory boczne oraz wyjazdów pociągów z tych torów na szlaki. DąŜy się do takiego rozwiązania układu torów bocznych, aby tory główne były chronione, np. przy uŜyciu torów Ŝeberkowych od niezamierzonego wyjazdu manewrującego taboru z torów bocznych. Prędkości jazd manewrowych nie przekraczają 40 km/h, a często są ograniczone do 15 km/h lub nawet mniej. Jazda manewrowa jest to przemieszczanie grupy pojazdów szynowych. Jazdy manewrowe mogą odbywać się tylko w obrębie stacji, tj. pomiędzy wskaźnikami (oznaczającymi granicę przetaczania), umieszczanymi w odległości min. 100 m przed semaforami wjazdowymi – patrząc z kierunku stacji. W związku z małymi prędkościami jakie potrzebne są do jazd manewrowych, w torach bocznych dopuszcza się stosowanie nawierzchni starouŜytecznej (wyjętej z torów głównych po pierwszym okresie eksploatacji). W torach głównych dodatkowych i bocznych zaleca się stosować promienie łuków R = 300 m lub większe (wyjątkowo dopuszcza się Rmin = 200 m) i nie stosuje się krzywych przejściowych. Na kolejach w Polsce przyjęto zasadę ruchu prawostronnego, choć obecnie zmierza się do budowy urządzeń sterowania ruchem umoŜliwiających jazdę po kaŜdym torze w obu kierunkach z jednakowym bezpieczeństwem. Zasadę naleŜy rozumieć jako priorytet dla jazdy po torze prawym, zaś w pewnych okolicznościach dopuszcza się jazdę po torze lewym. Są kraje, w których przyjęto zasadę ruchu lewostronnego na kolei, jak np. we Francji. Na stacji pośredniej połoŜonej na linii jednotorowej tor główny zasadniczy otrzymuje numer 1. Na stacji pośredniej na linii dwutorowej numer 1 otrzymuje tor główny zasadniczy przeznaczony do jazdy w kierunku od początku linii, ku jej końcowi, tj. w kierunku wzrostu kilometraŜu linii, zaś numer 2 – tor główny zasadniczy przeznaczony podstawowo do jazdy w kierunku przeciwnym. Tory główne zasadnicze na stacjach pośrednich otrzymują więc odpowiednio te same numery, co tory szlakowe, których są przedłuŜeniem. Tory główne dodatkowe i boczne połoŜone po prawej stronie stacji patrząc w kierunku wzrostu kilometraŜu otrzymują numery nieparzyste (3, 5, 7, ...), zaś po lewej – parzyste (na
  • 18. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 17 stacji linii jednotorowej; 2, 4, 6, ..., na stacji linii dwutorowej: 4, 6, 8, ...). Na duŜych stacjach, na których moŜe być kilkadziesiąt lub nawet kilkaset torów, stosuje się numerację w grupach torów o podobnym przeznaczeniu, zaczynającą się od kolejnych setek np.: 301, 302, 303, .... . Pozostawia się nie zajęte numery dla torów, które zamierza się ewentualnie budować później. Na podejściach do stacji węzłowych, na których zbiega się kilka linii, stosuje się numerację wchodzących do stacji torów szlakowych z dodatkiem litery np. 1R, 2R (tory „radomskie”) lub 1W, 2W („tory warszawskie”). Na duŜych stacjach, gdzie liczba torów jest znaczna (kilkadziesiąt lub nawet kilkaset), a tory są często kojarzone w grupy o jednorodnym przeznaczeniu funkcjonalnym – stosuje się kolejną numerację torów w takich grupach, przy czym numerację w kaŜdej grupie zaczyna się od nowych dziesiątek lub setek – np. w grupie torów przyjazdowych: 101, 102, 103, ..., w grupie torów kierunkowych 201, 202, 203, ... . Numerację rozjazdów na stacji wyznacza się kolejno w kierunku wzrostu kilometraŜu. Numerację zgrupowań rozjazdów zaczyna się od nowych dziesiątek lub setek, pozostawiając wolne numery do ewentualnej rozbudowy. SkrzyŜowań torów i kozłów oporowych nie numeruje się. Rozstaw torów jest to odległość między osiami dwu sąsiednich torów, określa się go z uwzględnieniem: − zachowania skrajni budowli przy sytuowaniu róŜnych urządzeń między torami, − uzyskania wolnej przestrzeni poza skrajnią taboru do pracy ludzi, − zachowania odległości do pracy oczyszczarki tłucznia od obiektów stałych zlokalizowanych między torami. Na szlakach linii dwutorowych o prędkościach do 160 km/h stosuje się rozstaw torów 4,00 m, zaś dla linii o wielkich prędkościach, np. 250 ÷ 300 km/h rozstaw jest większy: 4,5 m. Nie przewiduje się przebywania ludzi na międzytorzu torów szlakowych. Dla linii nowo budowanych i modernizowanych, połoŜonych na odcinkach prostych i łukach o promieniu większym niŜ 4000 m, przy prędkości υ ≤ 160 km/h naleŜy stosować następujące rozstawy torów: − 4,00 m – dla niezabudowanych międzytorzy na liniach poddanych modernizacji, a 4,20 m – dla linii nowo budowanych, − 4,75 m – dla międzytorzy, gdzie przewiduje się ustawienie stałych sygnałów, słupów sieci oświetleniowej lub energetycznej, − 4,90 m – w przypadku ustawienia słupów trakcyjnych. Na liniach, na których prędkość przekracza 160 km/h, odległości te wynoszą odpowiednio: − 4,50 m, − 5,60 m, − 5,80 m. Na stacjach rozstawy torów muszą być większe, aby umoŜliwić poruszanie się ludzi między torami oraz umieszczenie budowli i urządzeń. Najmniejszy dopuszczalny rozstaw torów na stacjach wynosi 4,50 m, jednak obecnie jako typowy stosuje się rozstaw 5,00 m, przy którym odległość między ścianami wagonów znajdujących się na sąsiednich torach wynosi około 1,80 m, umoŜliwiając bezpieczne poruszanie się personelu. Na stacjach postojowych pociągów pasaŜerskich oraz na stacjach rozrządowych w celu stworzenia dobrych warunków pracy personelu i umieszczenia wyposaŜenia stosuje się rozstawy torów powiększone do 6,00 m. Natomiast tam, gdzie między torami umieszcza się perony dla pasaŜerów, wymagany jest rozstaw torów co najmniej 9,00 m, a zalecany 13 do 16 m.
  • 19. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 18 Długości całkowite torów stacyjnych dla pociągów pasaŜerskich i towarowych liczy się między ukresami. Ukresem nazywa się znak wskazujący miejsce dopuszczalnego ustawienia taboru na jednym z torów wyprowadzonych z rozjazdu tak, aby jeszcze był moŜliwy przejazd taboru po drugim torze. Długości całkowite torów wynikają ze stosowanych długości składów wagonowych, do których naleŜy dodać łącznie około 120 m potrzebnych dla lokomotyw, urządzeń w torze kontrolujących jazdę pociągów oraz tzw. dróg ochronnych (zazwyczaj 50 m), o które semafor jest odsunięty od ukresu. Rys. 7. Długość całkowita toru stacyjnego: R – rozjazd, U – ukres, S – semafor wyjazdowy, L – długość lokomotyw, K – urządzenie kontrolujące wjazd całego składu na stację [1, s. 62] W Polsce stosuje się dwie długości składów wagonów towarowych: normalną 600 m (dla 120 tzw. „osi obliczeniowych” po 5 m/oś) lub zwiększoną do 750 m, stosowaną np. na „magistrali węglowej” Śląsk – Gdańsk (dla 150 „osi obliczeniowych”), a w konsekwencji dwie długości całkowite torów dla pociągów towarowych: normalną 720 m lub zwiększoną 875m. W krajach, w których prowadzi się bardzo długie i cięŜkie pociągi towarowe (np. do przewozu węgla w USA lub Rosji, na Syberii, o masie brutto do 15000 ton) długości torów stacyjnych sięgają 1500 m. Na stacjach przeznaczonych wyłącznie do obsługi ruchu pasaŜerskiego tory stacyjne mogą być krótsze, gdyŜ stosuje się następujące największe długości składów wagonów pociągów pasaŜerskich: 1) międzynarodowe do 400 m (16 wagonów po ok. 25 m); 2) dalekobieŜne do 300 m (12 wagonów po ok. 25 m); 3) miejscowe do 200 m (8 wagonów po około 25 m albo 3 elektryczne zespoły trakcyjne po około 65 m). Długości całkowite torów stacyjnych przeznaczonych tylko dla pociągów pasaŜerskich mogą więc wynosić odpowiednio: 500 m, 400 m, 300 m. 4.2.2. Pytania sprawdzające Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Jakie rodzaje torów rozróŜnia się na stacjach kolejowych? 2. Jakie zadania do spełnienia mają poszczególne rodzaje torów? 3. W jaki sposób są numerowane tory na stacjach kolejowych? 4. Od jakich czynników zaleŜy rozstaw torów? 5. W jaki sposób określa się długość całkowitą toru stacyjnego?
  • 20. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 19 4.2.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Zaprojektuj (narysuj i oblicz) długość toru stacyjnego na odcinku między ukresami dla toru głównego dodatkowego. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) zapoznać się z budową toru stacyjnego na odcinku między ukresami, 2) zapoznać z zasadami projektowania i obliczania odcinka torowego, 3) wyliczyć długość toru stacyjnego, 4) zaprezentować i omówić wyniki. WyposaŜenie stanowiska pracy: − arkusze białego papieru formatu A3, − przyrządy kreślarskie, − kalkulator. 4.2.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: Tak Nie 1) wymienić rodzaje torów na stacji kolejowej? 2) określić zadania, jakie ma do spełnienia poszczególne rodzaje torów? 3) wyjaśnić zasady numerowania torów na stacjach kolejowych? 4) wyjaśnić w jaki sposób ustala się rozstaw torów? 5) wyjaśnić w jaki sposób oblicza się długość toru stacyjnego?
  • 21. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 20 4.3. Przejazdy kolejowe 4.3.1. Materiał nauczania SkrzyŜowanie linii kolejowej z drogą samochodową w jednym poziomie nazywa się przejazdem, a z drogą przeznaczoną tylko dla pieszych – przejściem. Na przejeździe i przejściu pierwszeństwo przejazdu ma pojazd szynowy. Sieć kolei polskich dysponuje ponad 17 tys. przejazdów, z czego jedynie około 35% wyposaŜono w drogowe urządzenia zabezpieczające w postaci rogatek, sygnalizację przejazdową uruchamianą przez pociąg oraz tarcze ostrzegawcze, które informują maszynistów o zbliŜaniu się do przejazdów określonych kategorii. RozróŜnia się następujące kategorie przejazdów i przejść: − przejazdy kategorii A z rogatkami zamykanymi na czas przejazdu pociągu. Dodatkowe wyposaŜenie mogą stanowić sygnalizatory akustyczne oraz światła ostrzegawcze. Urządzenia zabezpieczające mogą być obsługiwane z miejsca lub z odległości. Zamykanie przejazdu następuje na 2 minuty przed wjechaniem pociągu na przejazd, a samoczynny sygnał włącza się na 30 sekund przed wjazdem. Przejazdy tej kategorii naleŜy projektować wówczas, gdy droga na przejeździe przecina więcej niŜ dwa tory główne lub tory, po których odbywają się manewry, − przejazdy kategorii B z samoczynną sygnalizacją świetlną i półrogatkami. Przejazdy tej kategorii projektuje się wówczas, gdy linia kolejowa krzyŜuje się z ogólnodostępną drogą krajową lub wtedy, gdy iloczyn ruchu jest większy niŜ 50000, − przejazdy kategorii C z samoczynną sygnalizacją świetlną. Projektuje się je na skrzyŜowaniach linii kolejowej z ogólnodostępną drogą krajową lub wtedy, gdy wartość iloczynu ruchu zawiera się między 20000 i 50000, − przejazdy kategorii D bez rogatek, półrogatek i sygnalizacji świetlnej. Przewiduje się je na skrzyŜowaniach kolei z pozostałymi drogami, gdy iloczyn ruchu jest mniejszy niŜ 20000. − przejazdy kategorii E uŜytku publicznego, − przejazdy i przejścia uŜytku niepublicznego. Przejazdy i przejścia naleŜy projektować w sposób zapewniający widoczność i to niezaleŜnie od rodzaju zastosowanych zabezpieczeń. Kąt między osią drogi (pasa ruchu) a torem w płaszczyźnie poziomej nie powinien być mniejszy niŜ 60˚. SkrzyŜowanie linii kolejowej z drogą samochodową naleŜy projektować dwupoziomowo, w następujących przypadkach: − linia kolejowa krzyŜuje się z autostradą, drogą ekspresową lub inną drogą krajową ogólnodostępną, oznaczoną numerem jedno- lub dwucyfrowym, − dopuszczalna prędkość pociągów na linii kolejowej przekracza 140 km/h, − droga publiczna przecina tory kolejowe w obrębie stacji, między semaforami wjazdowymi, − iloczyn ruchu (iloczyn średniodobowego natęŜenia ruchu drogowego i kolejowego) jest większy lub równy 60.000, − istnieją dogodne warunki terenowe i projektowe skrzyŜowania dwupoziomowego jest uzasadnione ze względów ekonomicznych lub obronnych. W przypadku nowo projektowanych i modernizowanych linii kolejowych średnia liczba przejazdów nie powinna przekraczać jednego na 1 km linii. Droga w obrębie przejazdu lub przejścia powinna przebiegać w poziomie lub z pochyleniem nie większym niŜ 1,5% na odcinku długości 26 m przed i za przejazdem i 3 m
  • 22. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 21 na przejściu. Długość tego odcinka naleŜy zwiększyć o 10 m, jeśli spadek drogi w stronę przejazdu przekracza 5%. W przypadku skrzyŜowania torów przebiegających w linii prostej z drogą połoŜoną w łuku, pochylenie jezdni drogi w obrębie przejazdu kolejowego i na długości 4 m z kaŜdej strony powinno odpowiadać pochyleniu niwelety toru. W sytuacji odwrotnej, gdy tor połoŜony jest w łuku, a droga w prostej, w obrębie przejazdu obie szyny powinny być ułoŜone w poziomie lub zgodnie z niweletą drogi, lecz w pochyleniu nie przekraczającym 2,5%. JeŜeli linia jest dwutorowa, to w obrębie przejazdu w tym samym poziomie powinny znajdować się jedynie szyny bliŜsze międzytorza, natomiast szyny zewnętrzne mogą mieć pochylenie odpowiadające przechyłce toru. Przejazdów nie moŜna umieszczać na długości krzywej przejściowej występującej w torze. Nawierzchnie przejazdów kolejowych naleŜy projektować w sposób umoŜliwiający ograniczenie oddziaływań wibroakustycznych pojazdów szynowych i drogowych na otoczenie. Typ nawierzchni drogowej na przejeździe i na dojazdach do przejazdu powinien być zbliŜony, nie licząc odcinków o długości co najmniej 4 m od skrajnej szyny z kaŜdej strony przejazdu, gdzie naleŜy układać nawierzchnię rozbieralną (na przykład z płyt betonowych lub gumowych). Na rysunku 8 pokazano przykład rozwiązania konstrukcji nawierzchni na przejeździe kolejowym. Rys. 8. Przekrój poprzeczny konstrukcji przejazdu na linii dwutorowej: 1 – nawierzchnia drogi samochodowej, 2 – płyta betonowa zewnętrzna, 3 – płyty betonowe wewnętrzne, 4 – szyna, 5 – podkład betonowy, 6 – podkład drewniany, 7 – podsypka tłuczniowa, 8 – warstwa ochronna z piasku, 9 – podłoŜe gumowe, 10 – drenaŜ odwadniający [3, s. 149] Przy wyborze konstrukcji nawierzchni przejazdu obok względów mających na celu ochronę środowiska zwraca się uwagę na jej trwałość. Oprócz betonu oraz gumy i jej pochodnych stosuje takie materiały, jak polietylen, stal powlekaną tworzywem epoksydowym i elastomery. Wśród rozwiązań stosowanych przez polskie koleje najczęściej spotyka się nawierzchnie z płyt betonowych mało i wielkogabarytowych. W celu swobodnego przejazdu obrzeŜa koła pojazdu szynowego, Ŝłobek między nawierzchnią przejazdu a szynami powinien mieć szerokość co najmniej 67 mm (mierzoną na głębokości 14 mm poniŜej powierzchni tocznej szyny) w torze prostym i na łukach o promieniach większych od 350 m. Istotne jest równieŜ właściwe zabezpieczenie Ŝłobków, na przykład elementami gumowymi. Nawierzchnie przejazdów wykonywane są równieŜ z płyt gumowych, korzystnych ze względu na zmniejszoną emisję akustyczną, lecz mających mniejszą trwałość i przydatnych tylko w przypadku torów z podkładami drewnianymi.
  • 23. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 22 Przystępując do projektowania przejazdu, naleŜy ustalić jego dokładną lokalizację, kąt skrzyŜowania drogi z koleją, szerokość jezdni i chodników na przejeździe, typ nawierzchni kolejowej (szyn, podkładów, przytwierdzeń) i jej stan techniczny, istniejący profil i przekroje poprzeczne toru kolejowego oraz drogi samochodowej. 4.3.2. Pytania sprawdzające Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Co to jest przejazd i przejście kolejowe? 2. Jakie rozróŜnia się kategorie przejazdów i przejść? 3. Jakie zasady naleŜy wziąć pod uwagę przy projektowaniu przejazdów i przejść? 4. Z jakich elementów konstrukcyjnych zbudowana jest nawierzchnia przejazdu kolejowego (przekroju poprzecznym)? 4.3.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Narysuj przekrój poprzeczny konstrukcji przejazdu kolejowego na linii dwutorowej. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) zapoznać się z konstrukcją przejazdu kolejowego na linii dwutorowej, 2) zapoznać z zasadami rysowania przejazdu kolejowego, 3) narysować przekrój poprzeczny konstrukcji przejazdu kolejowego na linii dwutorowej, 4) zaprezentować wykonanie ćwiczenie i omówić projekty. WyposaŜenie stanowiska pracy: − arkusze białego papieru formatu A3, − przyrządy kreślarskie. Ćwiczenie 2 Zaprojektuj jednopoziomowe skrzyŜowanie linii kolejowej z drogą samochodową przebiegającą równolegle wzdłuŜ linii kolejowej z jednej, a po skrzyŜowaniu z drugiej strony linii. Wykonaj rysunek schematyczny skrzyŜowania (widok z góry), dobierz odpowiednie materiały do budowy i opisz projekt. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) zapoznać się z elementami budowy przejazdów kolejowych, 2) zasadami rysowania schematów dróg kolejowych i samochodowych, 3) ustalić jakie mogą być zastosowane materiały do budowy przejazdów, 4) narysować jednopoziomowe skrzyŜowanie linii kolejowej z drogą samochodową, 5) zaprezentować wykonanie ćwiczenie i omówić projekty. WyposaŜenie stanowiska pracy: − arkusz białego papieru formatu A3, − przyrządy kreślarskie.
  • 24. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 23 4.3.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: Tak Nie 1) zdefiniować pojęcie przejazdu i przejścia kolejowego? 2) wymienić i rozróŜnić kategorie przejazdów i przejść? 3) określić zasady projektowania przejazdów i przejść? 4) rozróŜnić elementy konstrukcyjne budowy nawierzchni przejazdu kolejowego w przekroju poprzecznym?
  • 25. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 24 4.4. Rozpoznawanie elementów podtorza kolejowego i budowli inŜynierskich 4.4.1. Materiał nauczania Do kolejowych budowli inŜynierskich zalicza się: drogi kolejowe, budowle towarzyszące (związane z obsługą osób i ładunków, lokomotywownie, wagonownie, warsztaty itp.), obiekty i urządzenia zasilania elektrotrakcyjnego, sterowania ruchem kolejowym, telekomunikacji i elektroenergetyki nietrakcyjnej oraz sieci techniczne. W tej grupie wyróŜnia się szczególną kategorię kolejowych budowli inŜynieryjnych, do których naleŜą: − mosty, wiadukty i estakady, − przepusty, − mury oporowe, − tunele liniowe, − naziemne i podziemne przejścia dla pieszych. Most umoŜliwia prowadzenie linii kolejowej nad przeszkodami wodnymi (rzekami, kanałami, jeziorami, zalewami rzecznymi itp.), a wiadukt nad innymi przeszkodami (np. drogą samochodową, terenem zabudowanym itp.). Wiadukt o znacznej długości określa się jako estakadę. Buduje się ją wówczas, gdy konieczne jest pokonanie terenu o duŜych róŜnicach wysokości, a prowadzenie linii na wysokich nasypach jest ekonomicznie nieuzasadnione, a takŜe wtedy, gdy linia kolejowa musi być prowadzona bezkolizyjnie w zabudowanym obszarze aglomeracji miejskiej. Podstawowymi częściami obiektów mostowych są: − podpory przenoszące cięŜar własny budowli oraz obciąŜenia eksploatacyjne, dodatkowe i wyjątkowe; podporami skrajnymi są przyczółki, a pośrednimi filary, − przęsła, będące częścią obiektu zawartego między sąsiednimi podporami; przęsło składa się z pomostu, dźwigarów głównych i stęŜeń. Najczęściej stosowanymi układami konstrukcyjnymi mostów, wiaduktów i estakad są ustroje: − płytowe, − belkowe, − kratowe, − łukowe. Wszystkie obiekty mostowe mają zasadnicze elementy konstrukcyjne jednakowe. Są to: przęsła i podpory. Most moŜe być jedno – lub wieloprzęsłowy. W moście wieloprzęsłowym występują podpory skrajne i pośrednie. Przyczółek jest to podpora skrajna, filar to podpora pośrednia. Rozpiętością przęsła nazywamy odległość między punktami podparcia. Suma długości poszczególnych przęseł jest długością mostu. Przęsła mostów kolejowych w zasadzie do rozpiętości 105 m są zunifikowane. Do rozpiętości 12,0÷15,0 m przęsła w formie płytowej (rys. 9) lub belkowej (rys. 10) wykonywane są z betonu zbrojonego. Dla większych rozpiętości mosty wykonywane są ze stali. Na mostach o małej rozpiętości – nawierzchnia kolejowa układana jest na podsypce w specjalnie ukształtowanym korycie. Ułatwia to przeprowadzenie ciągłego oczyszczania podsypki na długich odcinkach toru, w których występują mosty o małej rozpiętości.
  • 26. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 25 Rys. 9. Przykład mostu z Ŝelbetowym przęsłem płytowym [3, s. 140] Rys. 10. Przykład mostu z Ŝelbetowym przęsłem belkowym [3, s. 140] Nawierzchnie bezpodsypkowe, tj. przytwierdzanie szyn do mostownic stosowane jest na długich mostach (75÷90 m) konstrukcji stalowej. Na mostach o długości ponad 20 m wbudowane są w nawierzchni odbojnice, których zadaniem jest dodatkowe prowadzenie wagonu w przypadku jego wykolejenia. Wybór ustroju obiektu zaleŜy od przewidywanych obciąŜeń, liczby i rozpiętości przęseł oraz materiału konstrukcji. Przepusty słuŜą do odprowadzenia z jednej strony linii na drugą wody atmosferycznej gromadzącej się wskutek ukształtowania terenu przy nasypie. Najczęściej są wykonywane pod nasypem ziemnym. Przepusty stanowią najliczniejszą grupę obiektów inŜynieryjnych. Wykonywane są najczęściej z elementów prefabrykowanych z betonu zbrojonego. Mogą być równieŜ wykonywane ze stali, betonu spręŜonego lub ze stalowych belek obetonowanych. WaŜniejsze oznaczenia i elementy przepustu pokazano na rysunku 11. Poszczególne sekcje przepustu, oddzielone szczelinami dylatacyjnymi, ułoŜone są na fundamentach. Długość przepustu zaleŜy od wysokości nasypu.
  • 27. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 26 Rys. 11. Przekrój poprzeczny przepustu: a) elementy przepustu i waŜniejsze oznaczenia: A – przepust prostokątny, B – przepust rurowy, hn – najmniejsza pionowa odległość między konstrukcją przepustu a górną powierzchnią podkładu (wysokość poziomu), ho – odległość w pionie między dnem przepustu, a jego stropem (wysokość w świetle przepustu), lo – szerokość w świetle przepustu; 1 – głowica wlotowa, 2 – głowica wylotowa, 3 – segment środkowy, 4 – korpus nasypu, 5 – nawierzchnia kolejowa, 6 – fundament; b) przekroje zunifikowanych przepustów Ŝelbetowych [3, s. 145] Mury oporowe słuŜą do zabezpieczania skarp nasypu lub głębokiego przekopu przed obsunięciem gruntu. Tunele liniowe umoŜliwiają prowadzenie linii kolejowej pod nawierzchnią ziemi w przypadkach, w których wykonanie przekopu jest niemoŜliwe lub nie celowe ekonomicznie (np. wówczas, gdy głębokość przekopu musiałaby wynosić ponad 15 m). Tunele budowane są w przypadkach, w których prowadzenie linii kolejowej w głębokim przekopie jest nieopłacalne. Obudowę tuneli wykonuje się obecnie z prefabrykowanych elementów Ŝelbetowych. W celu odprowadzenia wody przesączającej się przez ściany obudowy tunelu przewiduje się koryta odpływowe, ułoŜone w osi toru lub w osi międzytorza dla linii dwutorowej. Co około 50 m wykonuje się w ścianach tunelu małe nisze dla personelu, a co 300 m duŜe nisze do przechowywania sprzętu. Wyloty tunelu zakończone są obudową portalową, podtrzymującą stoki ziemne i odprowadzającą wody spływające ze stoków przekopów. Tunel pod Kanałem La Manche jest przykładem najnowocześniejszego rozwiązania tego typu budowli dla integracji systemu transportowego Europy (połączenia wysp brytyjskich z kontynentem). Łączna długość tunelu wynosi 49,2 km, w tym 37,5 km na głębokości 25÷40 m pod dnem Kanału. Po tunelu Seikan (54 km długości), łączącym japońskie wyspy Hokkaido i Honsiu, jest to obecnie drugi pod względem długości tunel na świecie. Na rysunku 12 przedstawiony jest przekrój poprzeczny Eurotunelu, a na rysunku 13. trasa tunelu pod Kanałem La Manche. Rys. 12. Przekrój poprzeczny Eurotunelu: 1 – tunel główny, 2 – tunel pomocniczy, 3 – łącznik [4, s. 102] Sieć polskich kolei dysponuje liczbą ponad 26000 eksploatowanych obiektów inŜynieryjnych o łącznej długości 880 km (3,7% długości linii), z czego tylko 1% stanowią obiekty eksploatowane mniej niŜ 10 lat. śywotność mostów Ŝelbetonowych ocenia się na 80 lat, stalowych na 70 ÷ 100 lat.
  • 28. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 27 Rys. 13. Trasa tunelu pod Kanałem La Manche [4, s. 105] 4.4.2. Pytania sprawdzające Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Wymień i podaj przykłady kolejowych budowli inŜynierskich? 2. Jakie są rodzaje i zadania budowli inŜynierskich: mostu, wiaduktu i estakady? 3. Jakie rozróŜnia się części składowe obiektów mostowych? 4. Jakie znasz układy konstrukcyjne mostów, wiaduktów i estakad? 5. Co to są i jakie zadanie mają do spełnienia przepusty? 6. W jakim celu buduje się tunele liniowe? 4.4.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Opracuj prezentację multimedialną przedstawiającą róŜne układy konstrukcyjne mostów kolejowych i wiaduktów. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) zapoznać się z najczęściej stosowanymi układami konstrukcyjnymi mostów i wiaduktów, 2) zapoznać się z zasadami wykonywania prezentacji multimedialnych, 3) dobrać odpowiednie materiały z dostępnych źródeł informacji (np. Internet), 4) wykonać i zaprezentować prezentację. WyposaŜenie stanowiska pracy: − komputer z dostępem do Internetu, − projektor multimedialny. 4.4.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: Tak Nie 1) wymienić kolejowe budowle inŜynierskie? 2) określić zadania budowli i rozróŜnić: most, wiadukt i estakadę? 3) rozróŜnić części składowe obiektów mostowych? 4) wymienić układy konstrukcyjne mostów, wiaduktów i estakad? 5) objaśnić jakie zadanie mają do spełnienia przepusty?
  • 29. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 28 4.5. Rysowanie schematów rozjazdów, skrzyŜowań i połączeń torów 4.5.1. Materiał nauczania Rozjazd jest konstrukcją umoŜliwiającą przejazd pociągu z jednego toru na drugi i słuŜącą do połączeń torów między sobą. SkrzyŜowanie jest miejscem przecięcia dwóch torów w poziomie, nie umoŜliwia zmiany kierunku jazdy, konstrukcyjnie podobne jest do rozjazdów. SkrzyŜowania torów, z uwagi na złoŜoną budowę i trudności w utrzymaniu, są obecnie eksploatowane w nielicznych przypadkach. Pod względem konstrukcji rozróŜnia się rozjazdy: zwyczajne (lewe i prawe) oraz krzyŜowe (pojedyncze i podwójne). Zespoły rozjazdów, skrzyŜowań i łączących je krótkich odcinków toru tworzą tzw. drogi zwrotnicowe, zwykle połoŜone w końcach stacji lub grup torów, stwarzające róŜne moŜliwości jazd pomiędzy poszczególnymi torami stacyjnymi i szlakowymi. Rozjazdy zwyczajne to rozgałęzienia torów umoŜliwiające jazdę w dwóch kierunkach (rys. 14.a). Rys. 14. Rozjazd zwyczajny jednostronny [3, s. 90] W przypadku gdy rozgałęzienie jest połoŜone w łuku, układa się rozjazd zwyczajny łukowy wygięty i dostosowany do krzywizny łuków: jednostronnie, dwustronnie lub symetrycznie (rys. 14.b, c, d). W typowym rozwiązaniu jeden kierunek jazdy jest prosty, a drugi prowadzi przez łuk na tor „zwrotny”. Rozjazd zwyczajny jest nazywany „lewym”, jeśli jadąc „na ostrze” iglic tor zwrotny skręca w lewo, a „prawym” – jeśli w prawo. Rys. 15. Rozjazdy łukowe: b) rozjazd łukowy jednostronny, c) rozjazd łukowy dwustronny, d) rozjazd łukowy symetryczny [3, s. 90]
  • 30. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 29 Rozjazd zwyczajny składa się z trzech zasadniczych części (rys. 14): − zwrotnicy z ruchomymi iglicami, − krzyŜownicy, − szyn łączących. Zwrotnica słuŜy do kierowania zestawów kołowych z jednego toru na drugi. ZłoŜona jest z dwóch przesuwających się poprzecznie po siodełkach szyn o specjalnym profilu, zwanych iglicami (rys. 16.) oraz dwóch szyn nieruchomych o przekroju poprzecznym odpowiadającym profilowi szyny, zwanych opornicami. Iglica łukowa przylega do opornicy prostej toku zewnętrznego, natomiast iglica prosta do opornicy łukowej toku wewnętrznego toru zwrotnego. W zaleŜności od konstrukcji iglic i sposobu łączenia ich końców z szynami rozróŜnia się iglice spręŜyste, szynowo-spręŜyste oraz czopowe. Końce iglic spręŜystych są przekuwane na profil szyny i spawane z przyległymi szynami lub łączone z nimi za pomocą łubków. Iglice szynowo-spręŜyste w części przedniej mają profil iglicowy przechodzący w profil normalnej szyny połączonej za pomocą zgrzewania elektrooporowego z tokiem szynowym. Połączenia czopowe stosowane są jedynie w rozjazdach starszego typu. Rys. 16. Zwrotnica rozjazdu zwyczajnego: a) przekrój poprzeczny w strefie zwrotnicy rozjazdu [3, s. 93] Zadaniem napędu jest: − utrzymanie w krańcowym połoŜeniu iglic rozjazdowych oraz ruchomych dziobów krzyŜownic, − przestawianie iglic i dziobów krzyŜownic, zapewniające bezpieczeństwo ruchu oraz przygotowanie drogi przebiegu pociągu. Parametrami napędu są: − siła nastawcza (oddziaływanie silnika napędu), − siła trzymania (oddziaływanie od strony rozjazdu), − siła rozprucia (najmniejsza siła wymuszająca zmianę połoŜenia iglic – rozprucie). KrzyŜownica jest ułoŜona w miejscu przecięcia się toków szynowych. Razem z kierownicami umoŜliwia przejazd zestawu kołowego pojazdu przez miejsce krzyŜowania się szyn. Stosuje się krzyŜownice z dziobami z szyn klockowych złączonych śrubami oraz szynowe klejono-spręŜone z dziobnicą laną ze staliwa wysokomanganowego. W rozjazdach dostosowanych do duŜych prędkości układa się krzyŜownice z ruchomym dziobem. Dziób krzyŜownicy jest przestawiany wówczas za pomocą urządzenia nastawczego. Kierownice umoŜliwiają prowadzenie kół pojazdów i swobodne przejście przez wolną przestrzeń między tzw. gardzielą a początkiem ostrza dzioba i zapewniają wejście kół we właściwy Ŝłobek krzyŜownicy. Środkiem geometrycznym rozjazdu nazywa się punkt przecięcia osi toru zasadniczego (prostego) i stycznej do osi toru zwrotnego (łukowego). Rozjazdy klasyfikuje się według: − typów szyn (np. S 60, S 49, S 42), − rodzajów (np. zwyczajne – Rz, łukowe jednostronne – Rłj, krzyŜowe pojedyncze – Rkp, krzyŜowe podwójne – Rkpd itp.),
  • 31. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 30 − konfiguracji (np. prawy – P, lewy – L), − konstrukcji iglic (spręŜyste – s, szynowo – spręŜyste – ss, czopowe – c), − rodzaju podrozjazdnic (drewniane – d, betonowe – b). Na przykład oznaczenie: Rz S60-300-l:9-Lssd-k oznacza rozjazd zwyczajny z szynami S60 o promieniu toru zwrotnego równym 300 m i skosie 1:9, lewostronny z iglicami szynowo-spręŜystymi, podrozjazdnicami drewnianymi, odmiany izolowanej ze złączami klejono-spręŜystymi. Wybór parametrów rozjazdu zaleŜy od przewidywanej prędkości jazdy pociągów w kierunku zwrotnym: − przy υ ≤ 100 km/h wymagany jest promień łuku rozjazdu równy co najmniej 1200 m i skos rozjazdu 1:18,5, − przy υ ≤ 60 km/h – R = 500 m, skos 1:12, − przy υ ≤ 40 km/h – R = 190 lub 300m, skos 1:9. Rozjazdów o większych skosach, np. 1:7,5, 1:6,6, 1:4,8, nie układa się w torach głównych. Prędkość jazdy po rozjazdach krzyŜowych w kierunku na wprost nie moŜe przekroczyć 100 km/h. Rozjazdy nie powinny być układane w miejscach załomu profilu podłuŜnego, a w przypadku koniecznym załom powinien być zaokrąglony pionowym łukiem o promieniu co najmniej 2000 m przy załomie wklęsłym i 5000 m przy załomie wypukłym. Na planach stacji rozjazdy rysuje się schematycznie, oznaczając: − połoŜenie osi toru zasadniczego i toru zwrotnego, − połoŜenie styku przediglicowego (początek rozjazdu), − środek geometryczny rozjazdu i punkt styku za krzyŜownicą (koniec rozjazdu). Rozjazdy i skrzyŜowania torów powinny odpowiadać typom szyn leŜących w torach i standardom konstrukcyjnym nawierzchni dla poszczególnych klas torów. Rozjazdy krzyŜowe umoŜliwiają jazdę w trzech kierunkach (rozjazd pojedynczy) lub w czterech kierunkach (rozjazd podwójny) (rys. 17 a, b). Rys. 17. Schemat rozjazdów krzyŜowych: a), b) z iglicami wewnątrz czworoboku rozjazdów pojedynczych i podwójnych [3, s. 92] Rozjazdy krzyŜowe pojedyncze stwarzają trzy moŜliwości jazdy, powstają przez wbudowanie w skrzyŜowaniu torów zwrotnic. Rozjazdy krzyŜowe podwójne stwarzają cztery moŜliwości jazdy z wbudowanymi iglicami w granicach czworoboku rozjazdu, bądź teŜ z iglicami na zewnątrz czworoboku rozjazdu. Dzięki skupieniu zwrotnic rozjazdy krzyŜowe zajmują mniej miejsca, zastępując dwa rozjazdy zwyczajne zwrócone do siebie zwrotnicami, ponadto unika się jazdy po łukach o odwrotnych krzywiznach. Tego rodzaju rozjazdy wykonywane są o skosie 1:9 i promieniu 300 m i 500 m. Są jednak znacznie bardziej skomplikowane i duŜo trudniejsze w utrzymaniu niŜ rozjazdy zwyczajne. Dopuszcza się prędkość jazdy po prostej przez rozjazdy krzyŜowe co najwyŜej 90 km/h.
  • 32. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 31 Z tych względów obecnie eliminuje się rozjazdy krzyŜowe z torów głównych zasadniczych, zwłaszcza tych linii, po których mają kursować niskopodwoziowe wagony do przewozu cięŜarówek w transporcie kombinowanym, zaś ogranicza ich stosowanie w innych torach stacyjnych. W szczególnym przypadku – gdy występuje tylko potrzeba przecięcia dwóch torów – stosuje się skrzyŜowanie torów (rys. 18). Rys. 18. SkrzyŜowanie torów 4.5.2. Pytania sprawdzające Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Co to jest i jakie zadanie ma do spełnienia rozjazd? 2. Jakie rozróŜnia się konstrukcje rozjazdów? 3. Z jakich elementów zbudowany jest rozjazd kolejowy? 4. Do czego słuŜy i jak zbudowana jest zwrotnica? 5. W jakim celu stosuje się rozjazdy krzyŜowe i skrzyŜowania? 4.5.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Narysuj schemat rozjazdu kolejowego zwyczajnego jednostronnego. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) zapoznać się z elementami budowy rozjazdu kolejowego zwyczajnego jednostronnego, 2) zapoznać się z zasadami rysowania elementów rozjazdu kolejowego, 3) narysować schemat rozjazdu zwyczajnego, 4) zaprezentować i omówić projekty. WyposaŜenie stanowiska pracy: − arkusz białego papieru formatu A3, − przyrządy kreślarskie.
  • 33. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 32 Ćwiczenie 2 Narysuj schemat rozjazdu kolejowego zwyczajnego dwustronnego. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) zapoznać się z elementami budowy rozjazdu kolejowego zwyczajnego jednostronnego, 2) zapoznać się z zasadami rysowania elementów rozjazdu kolejowego, 3) narysować schemat rozjazdu, 4) zaprezentować i omówić ćwiczenie. WyposaŜenie stanowiska pracy: − arkusz białego papieru formatu A3, − przyrządy kreślarskie. 4.5.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: Tak Nie 1) zdefiniować i objaśnić zadania rozjazdów? 2) wymienić i rozróŜnić konstrukcje rozjazdów? 3) rozróŜnić części składowe rozjazdów kolejowych? 4) objaśnić jakie zadanie ma do spełnienia i jak zbudowana jest zwrotnica? 5) objaśnić w jakim celu stosuje się rozjazdy krzyŜowe i skrzyŜowania?
  • 34. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 33 4.6. Kontrola, ocena stanu technicznego toru 4.6.1. Materiał nauczania Nawierzchnia kolejowa, jest podstawowym elementem składowym drogi kolejowej, który jest szczególnie naraŜony na odkształcenia wskutek stałego, dynamicznego oddziaływania przejeŜdŜającego taboru oraz na niekorzystne warunki atmosferyczne. W celu utrzymania stałej pełnej zdolności eksploatacyjnej nawierzchni, musi być ona poddawana prowadzonym we właściwym czasie zabiegom konserwacyjnym i odpowiednim naprawom bieŜącym wchodzącym w skład napraw planowo - zapobiegawczych. Naprawy mają na celu usunięcie wszystkich zaistniałych uszkodzeń części składowych nawierzchni oraz odkształceń toru przekraczających dopuszczalne granice tolerancji a cały system planowo-zapobiegawczy uwzględnia: − usunięcie usterek w torze ujawnionych w czasie ustalania potrzeb, − usunięcie usterek powstałych w torze od chwili dokonywania oceny stanu toru do chwili rozpoczęcia napraw. W celu określenia stanu technicznego toru mamy do dyspozycji następujące metody: 1) metody obserwacyjne, 2) metody bezpośredniego pomiaru przyrządami ręcznymi − toromierz z poziomnicą (przechyłka i szerokość toru) − strzałkomierz do pomiaru strzałek łuku toru (nierówności poziomych), − teodolit, niwelator dla określenia nierówności pionowych i poziomych toru. 3) metody pomiarów pośrednich: − pojazdy pomiarowe klasy sieciowej (EM-120), − wagony pomiarowe. 4) metody oceny wskaźnikowej. Sposób i częstotliwość przeprowadzenia pomiarów i dokonywania oceny stanu toru określają szczegółowe przepisy oraz instrukcje opracowane przez PKP. Ocenie podlegają parametry pionowe tzn. nierówności pionowe toków szynowych, wichrowatość i przechyłka oraz poziome tzn. szerokość toru i nierówności toków szynowych w płaszczyźnie poziomej. Według instrukcji o dokonywaniu pomiarów, badań i oceny stanu torów parametry zostały zdefiniowane jako: Parametry pionowe: − PołoŜenie toru w przekroju poprzecznym określa się poprzez pomiar róŜnicy wysokości toków szynowych w jednym przekroju toru w płaszczyźnie pionowej. RóŜnicę wysokości toków szynowych w łukach nazywa się przechyłką; − Wichrowatość toru jest to róŜnica przechyłek toków szynowych na długości przyjętej bazy pomiarowej. Standardowo ustalono długość bazy na 5 m; − Nierówności toku szynowego w płaszczyźnie pionowej (dołek) dla toku szynowego lewego lub prawego, jest to mierzone na powierzchni tocznej odchylenie pionowe szyny od linii odniesienia, którą jest cięciwa pomiędzy punktami styczności kół skrajnych z szyną. Jest to strzałka odchylenia pionowego toku szynowego. W praktyce przyjmuje się linię wyznaczoną przez dwa koła oddalone od siebie o długość bazy pomiarowej tj. o 10 m.
  • 35. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 34 Parametry poziome: − Szerokość toru jest to odległość między wewnętrznymi powierzchniami szyn mierzona 14 mm poniŜej ich powierzchni tocznej; − Gradient szerokości toru jest to dodatkowy, wtórny parametr toru kolejowego. Określa on przyrost szerokości na bazie pomiarowej (standardowo na bazie 1 m); − Nierówności toków szynowych w płaszczyźnie poziomej są określane przez pomiar strzałki odchylenia poziomego toru na bazie 10 m dla kaŜdego toku szynowego oddzielnie. Strzałka jest wyznaczana w stosunku do cięciwy o długości 10 m opartej o skrajne punkty pomiarowe. Mając do dyspozycji wszystkie te dane o nieprawidłowościach w torze określamy potrzeby naprawcze. W tym celu wyszukujemy w torze miejsca, w których występują: − wichrowatości toru, − strzałki, − dołki, które to następnie nanosimy na wykres potrzeb naprawczych. JeŜeli nieprawidłowości występują skupione na długości do 100 m wykonujemy ciągłą regulacje toru za pomocą maszyn a jeŜeli ten odcinek jest dłuŜszy od 100 m i wady toru są około 3 metrowe to dokonujemy ręcznych regulacji toru. 4.6.2. Pytania sprawdzające Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. W jakim celu przeprowadza się czynności konserwacyjno-naprawcze nawierzchni kolejowej? 2. Jakie metody stosuje się do określenia stanu technicznego toru? 3. Jakie cechy i parametry nawierzchni kolejowej podlegają ocenie? 4. Jakie wady i nieprawidłowości w torze naleŜy wyszukać w celu podjęcia decyzji o potrzebie naprawy toru? 4.6.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Opracuj w punktach listę usterek, jaką naleŜy sprawdzić przy przeglądach nawierzchni torów kolejowych i rozjazdów. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) zapoznać się z budową nawierzchni kolejowej, 2) zapoznać się z zasadami wykonywania przeglądów nawierzchni kolejowej, 3) opracować listę moŜliwych usterek nawierzchni torów kolejowych i rozjazdów. WyposaŜenie stanowiska pracy: − fotografie typowych usterek i uszkodzeń nawierzchni kolejowych.
  • 36. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 35 4.6.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: Tak Nie 1) wyjaśnić, w jakim celu przeprowadza się czynności konserwacyjno- naprawcze nawierzchni kolejowej? 2) wymienić metody określenia stanu technicznego toru? 3) wymienić, jakie cechy i parametry nawierzchni kolejowej podlegają ocenie?
  • 37. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 36 4.7. Stacje, węzły kolejowe i punkty eksploatacyjne 4.7.1. Materiał nauczania Na liniach kolejowych znajdują się punkty eksploatacyjne: handlowe (stacje, przystanki osobowe) i posterunki ruchu (stacje, posterunki odgałęźne, posterunki odstępowe). Punkty eksploatacyjne w zaleŜności od wykonywanych zadań dzieli się ogólnie na: − punkty ekspedycyjne, − posterunki ruchu. Punkty ekspedycyjne umoŜliwiają dostęp do środków transportu kolejowego. NaleŜą do nich: − przystanki osobowe umoŜliwiające zatrzymanie się pociągu w celu wsiadania oraz wysiadania podróŜnych, − ładownie, czyli tory odgałęziające się od toru głównego na szlaku, przeznaczone do załadunku i wyładunku wagonów towarowych, − bocznice, czyli tory odgałęziające się od stacji lub szlaku, obsługiwane przez transport kolejowy i stanowiące połączenie z punktem handlowym. Posterunki ruchu regulują ruch pociągów, zapewniają jego bezpieczeństwo oraz odpowiednią przepustowość linii kolejowej. RozróŜnia się następujące ich kategorie: − pomocnicze, regulujące wjazd na bocznicę pociągów przez nią obsługiwanych, − osłonne, słuŜące do zabezpieczenia ruchu w miejscu skrzyŜowania w jednym poziomie dwóch linii kolejowych, linii kolejowej z linią tramwajową, przejścia szlaku dwutorowego w jednotorowy, splotu torów, itp., − następcze, regulujące ruch pociągów na przyległym odstępie (szlaku). Biorąc pod uwagę funkcję ruchową, stacją nazywa się układ torowy wraz z urządzeniami łączności i sterowania ruchem pociągów, który prócz toru głównego zasadniczego obejmuje co najmniej jeden tor główny dodatkowy. Na stacji pociągi mogą rozpoczynać i kończyć jazdę, krzyŜować się i wyprzedzać, jak równieŜ zmieniać skład lub kierunek jazdy. Mijanką nazywa się stację, której układ torowy umoŜliwia jedynie krzyŜowanie i wyprzedzanie się pociągów. Stacja reguluje następstwo i wyznacza kolejność ruchu pociągów. Na stacjach wykonuje się wiele czynności początkowych, pośrednich i końcowych procesu transportowego kolei. Odbywa się na nich odprawa pasaŜerów i ładunków, przyjmowanie i wyprawianie pociągów, praca manewrowa dla rozrządzania i zestawiania składów wagonowych i obsługi punktów ładunkowych, obsługa techniczna taboru trakcyjnego i wagonowego, itd. Od pracy stacji, szczególnie węzłowych, w duŜej mierze zaleŜą efekty działania przedsiębiorstwa kolejowego. Na stacjach istnieją posterunki techniczne przeznaczone do wykonywania czynności ruchowych, dzielące się na nastawcze i dyspozytorskie. Posterunki nastawcze słuŜą do bezpośredniego prowadzenia ruchu. Zalicza się do nich nastawnie (dysponujące, wykonawcze i manewrowe) oraz posterunki zwrotniczych. Posterunki dyspozytorskie (na przykład posterunek dyŜurnego ruchu, dyspozytora stacyjnego, starszego ustawiacza, itp.) słuŜą do kierowania pracą stacji i nadzorowania manewrów. W skład infrastruktury stacji wchodzą ponadto obiekty i urządzenia przeznaczone do obsługi pasaŜerów i ładunków.
  • 38. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 37 Do zadań punktów eksploatacyjnych naleŜą trzy grupy czynności: 1) operacje ładunkowe i handlowe, a zwłaszcza: − przyjmowanie ładunków do przewozu (przygotowanie dokumentów przewozowych, pobieranie opłat za przewóz, odprawa sanitarna itp.), − załadunek i wyładunek, − wydawanie ładunków odbiorcom; 2) obsługa pasaŜerów, a zwłaszcza: − wsiadanie i wysiadanie, − sprzedaŜ biletów, − wydawanie i przyjmowanie przesyłek bagaŜowych, − załadunek i rozładunek bagaŜu oraz poczty; 3) czynności techniczne, a zwłaszcza: − przyjmowanie, wyprawianie i przepuszczanie pociągów, − rozrządzanie i zestawianie składów wagonowych, − oględziny techniczne i handlowe składów wagonowych, − zmiana lokomotyw pociągowych i druŜyn pociągowych, − podstawianie i zabieranie wagonów z punktów ładunkowych, − waŜenie i tarowanie, sprawdzanie skrajni taboru i skrajni ładunkowej, − inne czynności związane z ruchem pociągów (pracą pociągową) oraz manewrami (pracą manewrową). Przejazd wagonu do miejsca przeznaczenia odbywa się często w kilku kolejnych składach pociągowych, podlegających na swej trasie rozrządowi na stacjach rozrządowych. Rozrząd polega na sortowaniu wagonów przybyłych w róŜnych pociągach, zestawianiu wagonów podlegających załadunkowi i wyładunkowi oraz zmianach w składach pociągów (wymiany grup wagonów, dzielenie lub uzupełnianie składów itp.). Jest to niezbędne między innymi ze względu na konieczność dostosowania składów do warunków technicznych linii, po której będzie odbywać się dalsza jazda. Czynności przy obsłudze pasaŜerów zaleŜą od charakterystyki ruchu pasaŜerskiego: wielkości przewozów (liczby pasaŜerów przewoŜonych w ciągu roku) oraz intensywności przewozów (liczby pasaŜerów przewoŜonych w określonym przedziale czasu w ciągu doby, z uwzględnieniem zmienności zapotrzebowania na przewozy w skali roku). Zadania stacji w zakresie obsługi pasaŜerów zaleŜą od rodzaju przewozów oraz od tego, czy pociągi jedynie przejeŜdŜają przez stację, czy teŜ kończą na niej bieg. Pociągi przejeŜdŜające przez stację (tranzytowe pociągi pasaŜerskie) dzieli się na pociągi przejeŜdŜające bez zatrzymania, pociągi zatrzymujące się (bez dłuŜszego postoju), pociągi z postojem, ale bez obróbki, pociągi ze zmianą lokomotywy, pociągi ze zmianą kierunku jazdy oraz pociągi z częściową zmianą składu (dołączeniem lub odłączeniem wagonów). W przypadku postoju pociągu na stacji odbywa się wsiadanie i wysiadanie podróŜnych, załadunek i wyładunek poczty i bagaŜu oraz formalności odjazdowe (wręczenie rozkazu, podanie sygnału do odjazdu). Pociągi kwalifikowane z reguły nie przewoŜą bagaŜu i poczty. Czynności techniczne odnoszą się do ruchu pociągów (pracy pociągowej) oraz manewrów (pracy manewrowej). Pracą manewrową nazywa się ruchy taboru oraz związane z nimi czynności wykonywane na torach stacyjnych (np. przestawianie pociągu stojącego na stacji z toru na tor oraz cofanie i podciąganie) z wyjątkiem wjazdu i wyjazdu pociągu. Skład manewrowy jest to tabor sprzęgnięty z pojazdem trakcyjnym uŜywanym do manewrów, a odprzęg – wagon lub grupa wagonów odczepionych od lokomotywy manewrowej, które następnie podlegają rozrządowi.
  • 39. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 38 Stacja podzielona jest na rejony manewrowe. Rejon stanowi samodzielny zespół torów i urządzeń, umoŜliwiający wykonywanie pracy manewrowej przez jeden pojazd trakcyjny. Dwa lub więcej rejonów manewrowych mogą tworzyć okręg manewrowy. Rejon manewrowy z górką rozrządową nosi nazwę rejonu rozrządzania. Stacja manewrowa (SM) jest to stacja wyposaŜona w jedną lub kilka lokomotyw manewrowych wraz z druŜynami. Oprócz punktów ładunkowych stacji mogą one obsługiwać równieŜ punkty ładunkowe stacji pośrednich danego rejonu. Stacją wyŜszą hierarchicznie jest stacja obsługi rejonu (SOR), a następnie stacja rozrządowa (SR), której zadaniem jest zestawianie składów z wagonów przyjeŜdŜających róŜnymi pociągami oraz pochodzących z miejscowych punktów ładunkowych i mających następnie jechać w określonych relacjach. Relację pociągową określają stacje rozpoczęcia i zakończenia jazdy pociągu, a relacją wagonową – stacje początkowa i końcowa jazdy wagonu. Czynności techniczne stacji obejmują: przyjęcie, wyprawianie i przepuszczanie pociągów, rozrządzanie i zestawianie składów wagonowych, oględziny techniczne i handlowe składów wagonowych, zmianę lokomotyw pociągowych druŜyn, podstawianie i zabieranie wagonów z punktów ładunkowych, waŜenie i tarowanie oraz sprawdzanie skrajni taboru i skrajni ładunkowej. Węzłem kolejowym nazywa się zespół co najmniej dwu stacji, do których zbiegają się linie kolejowe przynajmniej z trzech kierunków. Zazwyczaj węzeł kolejowy powstaje w mieście lub aglomeracji miejskiej. Przy natęŜeniach ruchu kolejowego w węźle zachodzi potrzeba oddzielenia tras i stacji dla przewozów pasaŜerskich od towarowych. Z reguły linie dla przewozów pasaŜerskich przebiegają przez centralne dzielnice miast lub w ich pobliŜu. Czasem, aby ograniczyć ich uciąŜliwość dla otoczenia, są chowane do tuneli. Dogodny jest układ linii średnicowej, umoŜliwiający doprowadzenie do stacji centralnej pociągów ze wszystkich kierunków oraz przejazd pociągów tranzytowych. Bardziej uciąŜliwy dla otoczenia ruch towarowy wyprowadzany jest natomiast z dzielnic centralnych na linie obwodowe, przebiegające na obrzeŜach aglomeracji miejskich. Tam teŜ lokuje się stacje rozrządowe i stacje rejonowe dla obsługi bocznic przemysłowych, stacji ładunkowych i terminali transportu kombinowanego. Na ogół linia obwodowa ma kształt zbliŜony do połowy okręgu, jak np. w Warszawie, lecz istnieją węzły z linią obwodową o kształcie podobnym do pełnego okręgu, jak, np. w Berlinie, a nawet z dwiema okręŜnymi liniami obwodowymi: „zewnętrzną” i „wewnętrzną”, jak np. w Moskwie. Nie ma dwu jednakowych układów węzłów kolejowych, gdyŜ kaŜdy powstał w innych okolicznościach geograficznych i przewozowych. Ale analizując układ węzła, zawsze moŜna znaleźć przynajmniej niektóre omówione wyŜej elementy. 4.7.2. Pytania sprawdzające Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Jakie rozróŜnia się punkty eksploatacyjne? 2. Jakie zadania wykonuje się w punktach eksploatacyjnych? 3. Co to jest i jakie zadania ma do spełnienia stacja? 4. Jakie czynności transportowe wykonuje się na stacjach? 5. Jakie zadania wykonuje się na stacji w zakresie obsługi pasaŜerów? 6. Co to jest węzeł kolejowy? 7. W jakim celu projektuje się i buduje węzły kolejowe?
  • 40. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 39 4.7.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Opracuj w punktach listę usług, jakie mogą być wykonywane na stacjach kolejowych w związku z obsługą pasaŜerów. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) zapoznać się z zadaniami stacji kolejowych do obsługi pasaŜerów, 2) opracować listę usług, jakie mogą być wykonywane na stacjach kolejowych, 3) zaprezentować i omówić wykonane ćwiczenie. WyposaŜenie stanowiska pracy: − fotografie lub prezentacje typowych prac wykonywanych na dworcach kolejowych. 4.7.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: Tak Nie 1) wymienić, jakie rozróŜnia się punkty eksploatacyjne? 2) objaśnić, jakie zadania wykonuje się w punktach eksploatacyjnych? 3) objaśnić, jakie zadania ma do spełnienia stacja? 4) wymienić czynności transportowe, jakie wykonuje się na stacjach? 5) objaśnić zadania, jakie wykonuje się na stacji w zakresie obsługi pasaŜerów? 6) zdefiniować węzeł kolejowy? 7) objaśnić cel projektu i budowy węzła kolejowego?
  • 41. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 40 4.8. Rysowanie planów schematycznych stacji kolejowych 4.8.1. Materiał nauczania Zasady rysowania planów schematycznych stacji kolejowych. Na planach i schematach stacji tory oznacza się liniami pojedynczymi, tory główne zasadnicze – liniami grubymi. Strzałkami oznacza się podstawowe kierunki ruchu pociągów po torach głównych: strzałka pojedyncza oznacza tor przeznaczony zarówno dla ruchu pociągów pasaŜerskich, jak i towarowych (lub tylko pasaŜerskich), zaś strzałka podwójna – tylko dla pociągów towarowych. Nie oznacza się strzałek na torach bocznych, lecz często opisuje ich przeznaczenie, np. „ładunkowy”. Części linii kolejowej pomiędzy stacjami nazywają się szlakami. Granice między stacjami a szlakami wyznaczają semafory wjazdowe na stacje. Na stacjach rozpoczynają się lub kończą procesy przewozowe, a więc wsiadają i wysiadają pasaŜerowie, prowadzi się manewry taboru potrzebne dla obsługi punktów ładunkowych i zestawienia pociągów, a takŜe wykonuje się obsługę techniczną lokomotyw i wagonów. Stacje muszą umoŜliwiać wyprzedzanie i krzyŜowanie jazd pociągów, co wymaga połączeń torów stacyjnych rozjazdami oraz odpowiednich urządzeń sterowania ruchem (rys. 19). Nie jest więc stacją przystanek osobowy na szlaku, pomimo Ŝe jest przygotowany do zatrzymywania pociągów pasaŜerskich oraz wsiadania i wysiadania pasaŜerów (ma peron lub perony), lecz nie ma połączeń torów rozjazdami i nie jest moŜliwa zmiana kolejności ruchu pociągów. Nie jest równieŜ stacją posterunek odgałęźny, na którym wprawdzie są rozjazdy i moŜliwe są dzięki temu jazdy pociągów z pewnej linii na inną linię, lecz nie ma moŜliwości wyprzedzania lub krzyŜowania pociągów. Rys. 19. Schemat linii kolejowej przedstawiającej stacje i szlaki [1, s. 59] Ze względu na układ torów rozróŜnia się stacje czołowe i przejściowe. Do stacji czołowej szlak lub szlaki przylegają tylko z jednej strony, do stacji przejściowej – z dwu stron. Stacją węzłową nazywa się stację, do której zbiegają się co najmniej trzy szlaki (jedno- lub dwutorowe). Niektóre stacje mogą być przygotowane do wykonywania pewnych funkcji, co znajduje odbicie w ich nazwach, jak np. stacje osobowe, postojowe, rozrządowe, ładunkowe, kontenerowe, obsługi przemysłu, portowe, itd. Rozwiązania układów torowych i urządzeń na stacjach powinny zapewniać bezpieczne, sprawne i efektywne ich funkcjonowanie. Stacja kolejowa łączy zadania punktu ekspedycyjnego i posterunku następczego. Zasadniczymi elementami stacji są: − układy torowe, − posterunki techniczne (nastawcze i dyspozytorskie), − techniczne wyposaŜenie stacji (obiekty i urządzenia do obsługi pasaŜerów i ładunków), − obiekty towarzyszące (lokomotywownie, wagonownie).
  • 42. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 41 Stacja mała ma jedną grupę torów, przeznaczoną zarówno dla pociągów pasaŜerskich, jak i towarowych. Zazwyczaj projektuje się trzy tory główne na linii jednotorowej i cztery na linii dwutorowej, jeden lub dwa tory boczne oraz – zaleŜnie od potrzeb – tory wyciągowe ułatwiające manewry i Ŝeberka ochronne. Stacje małe są najczęściej stacjami pośrednimi (międzywęzłowymi), obsługującymi nieduŜe miejscowości. Mogą być równieŜ stacjami dobiegowymi linii jednotorowej do linii dwutorowej z jednopoziomowym włączeniem układu torowego. Rys. 20 a. Schemat małej stacji na linii jednotorowej [3, s. 42] Na rysunek 20 a. pokazano schemat małej stacji na linii jednotorowej, mającej obiekty i urządzenia ładunkowe po stronie dworca. Pociągi pasaŜerskie korzystają z toru numer l, a w przypadku konieczności skrzyŜowania zajmują tor numer 2. Pociągi towarowe przejeŜdŜają przez stację bez zatrzymania torem numer l. W razie konieczności skrzyŜowania lub wyprzedzania korzystają z toru numer 3. Pociągi zbiorowe lub zdawczo-manewrowe z wagonami przeznaczonymi dla danej stacji przyjmowane są na tor numer 2. Do manewrów słuŜą tory 4, 8 i 10. Po zakończeniu manewrów odjazd następuje z toru numer 2. Niedogodność tego układu wynika z tego, Ŝe podczas wykonywania manewrów nie jest moŜliwe wyprzedzanie i krzyŜowanie się pociągów pasaŜerskich. Rys. 21 b. Schemat małej stacji na linii dwutorowej [3, s. 42] Schemat na rys. 21 b odnosi się do małej stacji na linii dwutorowej, po której odbywa się ruch pasaŜerski z większymi prędkościami (do 160 km/h). Umieszczenie peronów przy torach głównych dodatkowych (nr 3 i 4) oraz połączenie ich tunelem zapewnia bezpieczeństwo pasaŜerom w czasie przejazdu szybkich pociągów po torach głównych (nr l i 2). Pociągi osobowe zatrzymujące się na stacji są przyjmowane na tory nr 3 i 4 i mogą być wyprzedzane przez pociągi wyŜszych kategorii. Podstawianie i zabieranie wagonów pod wyładunek i załadunek moŜliwe jest w przerwach między pociągami osobowymi przyjeŜdŜającymi z kierunku parzystego. Przecinania torów głównych przez manewrujący tabor moŜna uniknąć, projektując tory ładunkowe po przeciwnej stronie dworca (rys. 22).
  • 43. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 42 Rys. 22. Schemat małej stacji z torami ładunkowymi po przeciwnej stronie stacji [3, s. 42] Małe stacje starszych typów mają układ torów ładunkowych przesunięty podłuŜnie w stosunku do torów pasaŜerskich (rys. 23). Rys. 23. Układ małej stacji z torami ładunkowymi przesuniętymi podłuŜnie [3, s. 43] Stacja średnia moŜe powstać w wyniku rozbudowy układu torowego stacji małej z zachowaniem podstawowego jej schematu. Gdy na stacji zbiegają się co najmniej dwie linie kolejowe (jedna najczęściej wprowadzana bezkolizyjnie), powstaje układ stacji średniej węzłowej. Charakterystyczną cechą stacji średnich jest oddzielenie torów głównych pasaŜerskich od torów głównych towarowych. Zasadniczymi układami stacji średnich są: układ poprzeczny, w którym obiekty i urządzenia do obsługi ruchu pasaŜerskiego i towarowego znajdują się po obu stronach torów głównych, oraz układ podłuŜny, gdzie są one umieszczone po jednej stronie torów głównych. W układzie poprzecznym (rys. 24.) wyodrębniono dwa rejony obsługi. Dla ruchu pasaŜerskiego przeznaczono tory przyperonowe numer l, 2, 6, 8, 10 przy dwóch peronach dwukrawędziowych i jednym peronie przeddworcowym. Tory przyperonowe 6, 8, 10 mają bezpośrednie połączenie z grupą torów postojowych, przeznaczonych dla składów pociągów pasaŜerskich kończących i rozpoczynających na stacji jazdę. Połączenie torów głównych zasadniczych l i 2 grupą torów przyperonowych i postojowych moŜliwe jest poprzez wyciąg (tor numer 110). Po drugiej stronie torów głównych zasadniczych (numer l i 2) przewidziano torów głównych dodatkowych (numer 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15), przeznaczonych do obsługi ruchu towarowego. Tor numer 3 słuŜy do krótkich zatrzymań pociągów, nie mających na stacji planowego postoju, co umoŜliwia wyprzedzanie go przez pociągi wyŜszych kategorii. Tor główny zasadniczy numer 4 stwarza moŜliwość przyjmowania pociągów towarowych bez planowanego postoju. Tam, gdzie ruch pociągów jest bardzo duŜy, a więc z reguły w węzłach kolejowych w wielkich miastach, powstają stacje przeznaczone tylko do obsługi pociągów pasaŜerskich, gdyŜ pociągi towarowe są kierowane na inne stacje w węźle. Stacja duŜa jest to termin odnoszący się do stacji obsługujących jeden rodzaj ruchu i wyposaŜonych w kilka wyspecjalizowanych grup torów lub oddzielnych stacji tworzących węzeł kolejowy.
  • 44. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 43 Rys. 24. Wielofunkcyjna stacja kolejowa węzłowa średniej wielkości [1, s. 66] Do stacji duŜych zalicza się: – stacje osobowe i postojowe słuŜące do obsługi ruchu pasaŜerskiego, – stacje ładunkowe, przeładunkowe, przemysłowe i portowe oraz stacje rozrządowe przeznaczone do obsługi ruchu towarowego. DuŜy ruch pasaŜerski występujący zazwyczaj w węzłach kolejowych i ośrodkach miejskich wymaga budowy duŜych stacji osobowych przystosowanych do jednoczesnego przyjmowania i wyprawiania pociągów pasaŜerskich z róŜnych linii, wymiany lokomotyw i druŜyn pociągowych, odczepiania i doczepiania wagonów bądź ich grup oraz przygotowywania składów pociągów pasaŜerskich do jazdy. PoniewaŜ stacja przyjmuje tylko pociągi pasaŜerskie, konieczne jest oddzielenie przed stacją torów głównych przeznaczonych dla ruchu pasaŜerskiego i towarowego, jak równieŜ – w razie potrzeby – torów ruchu dalekobieŜnego i ruchu podmiejskiego. Rozdzielenie ruchu moŜna uzyskać, projektując układ liniowy lub kierunkowy. Ze względu na układ torów rozróŜnia się stacje przechodnie, czołowe i czołowo- przechodnie.
  • 45. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 44 Rys. 25. Schematy stacji osobowych: a), b), c) o układzie przechodnim, d), e) o układzie czołowym [3, s. 45] Na rysunku 25 pokazano schematy stacji osobowych w układzie przechodnim i czołowym przy zbiegu linii dwutorowych. Stacje o układzie czołowym są wygodne dla pasaŜerów, mniej korzystne natomiast ze względu na obsługę ruchu, poniewaŜ wszystkie wjazdy i wyjazdy pociągów oraz jazdy manewrowe z i do stacji postojowej odbywają się przez drogi zwrotnicowe w jednym końcu stacji, co jest powodem duŜej liczby przebiegów sprzecznych, ograniczających zdolność przepustową stacji. Stacje w układzie czołowym powstały na ogół w XIX wieku, gdy stacje początkowe budowanych wówczas linii kolejowych lokowano na skraju ówczesnych miast. Wiele z nich pozostało w tych samych miejscach, lecz obecnie juŜ praktycznie w śródmieściach tych rozrosłych miast i słuŜy obecnie wyłącznie do obsługi ruchu pasaŜerskiego. Liczne przykłady takich stacji moŜna znaleźć w Londynie, ParyŜu, Moskwie, Budapeszcie i wielu innych miastach Europy. W Polsce przykładem jest stacja Łódź Fabryczna. Na stacjach tego typu tory przyperonowe są zakończone kozłami oporowymi. Główny budynek dworca mieszczący obiekty obsługi pasaŜerów (kasy biletowe, przechowalnia bagaŜu, restauracja, WC, kioski handlowe) jest zwykle umieszczony na przedłuŜeniu torów, zaś po bokach układu torowego znajdują się skrzydła boczne, w których mieszczą się obiekty zaplecza technicznego, administracja, policja, poczta, itp. perony są zwykle na tym samym poziomie, co podłoga dworca i plac przeddworcowy (rys. 26).
  • 46. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 45 Rys. 26. DuŜa stacja osobowa w układzie czołowym [1, s. 67] PodróŜni nie muszą więc pokonywać róŜnic wysokości. Często przestrzeń nad torami i peronami przykryta jest dachem, co tworzy wnętrze osłonięte od opadów i wiatru. Stacje w układzie czołowym są więc wygodne dla pasaŜerów. Wszystkie wjazdy i wyjazdy pociągów oraz jazdy manewrowe z i do stacji postojowej odbywają się przez drogi zwrotnicowe w jednym końcu stacji, co powoduje koncentrację przebiegów sprzecznych, a więc komplikacje rozwiązań układów tych dróg i ograniczenia zdolności przepustowej. Stacje w układzie czołowym stwarzają więc trudne warunki dla organizacji ruchu kolejowego. Stacja o układzie przechodnim umoŜliwia przejazdy pociągów bez zmiany kierunku ruchu. Układy czołowo-przechodnie spotyka się w większych węzłach kolejowych, gdzie pociągi podmiejskie kończą jazdę, a pociągi dalekobieŜne przejeŜdŜają przez stację. Stacje w układzie przechodnim (przejściowym) są znacznie sprawniejsze w obsłudze jazd pociągów i manewrowych, gdyŜ rozkładają się one na drogi zwrotnicowe w obu końcach stacji, natomiast dojście do peronów z głównego budynku dworca zlokalizowanego z reguły obok układu torów (oraz z pawilonu pomocniczego po drugiej stronie) musi prowadzić przez tunele lub kładki. W Polsce mamy liczne duŜe stacje osobowe w układzie przejściowym, jak np. Warszawa Centralna (budynek dworca jest nad torami), Katowice Osob., Kraków Główny, Łódź Kaliska (rys. 27). Rys. 27. DuŜa stacja osobowa w układzie przejściowym (ze stacją postojową) [1, s. 68] Oprócz torów przyperonowych i komunikacyjnych duŜe stacje osobowe mogą mieć równieŜ grupę torów postojowych i pocztowych.