ŽELEZNIČNÍ STAVBY II

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ

OTTO PLÁŠEK, PAVEL ZVĚŘINA, RICHARD SVOBODA, VOJTĚCH LANGER

ŽELEZNIČNÍ STAVBY II MODUL 3 ŽELEZNIČNÍ SVRŠEK – KOLEJNICE

STUDIJNÍ OPORY PRO STUDIJNÍ PROGRAMY S KOMBINOVANOU FORMOU STUDIA

ŽELEZNIČNÍ STAVBY II · Modul 3

© Otto Plášek, Pavel Zvěřina, Richard Svoboda, Vojtěch Langer, Brno 2006

- 2 (29) -

Úvod

OBSAH Úvod....................................................................................................................4 Cíle ...............................................................................................................4 Požadované znalosti .......................................................................................4 Doba potřebná ke studiu .................................................................................4 Klíčová slova ..................................................................................................4 4 Konstrukce železničního svršku ..................................................................5 5 Kolejnice ........................................................................................................7 5.1 Tvary kolejnic .......................................................................................7 5.1.1 Výroba kolejnic.....................................................................11 5.1.2 Materiál kolejnic ...................................................................12 5.1.3 Zkouška kolejnic...................................................................13 5.1.4 Délky kolejnic.......................................................................14 5.1.5 Dodávání a značení kolejnic .................................................14 5.1.6 Ojetí kolejnic.........................................................................15 5.2 Kolejnicové styky ...............................................................................17 5.2.1 Typy kolejnicových styků.....................................................17 5.2.2 Spojky ...................................................................................21 5.3 Sled kolejnic v oblouku.......................................................................24 Závěr.................................................................................................................29 Shrnutí ..........................................................................................................29 Studijní prameny ..........................................................................................29 Seznam použité literatury....................................................................29 Seznam doplňkové studijní literatury .................................................29 Odkazy na další studijní zdroje a prameny .........................................29

- 3 (29) -


Úvod Cíle V tomto modulu se nejprve seznámite se základními funkcemi železničního svršku. O té si nastudujete vše o kolejnicích – o typech kolejnic, o výrobě, zkoušení a skladování. Dále o vyráběných délkách kolejnic, o spojování kolejnic a funkcích a typech kolejnicových styků. V závěru druhé kapitoly se seznámíte s návrhem sledu kolejnic v oblocích z důvodu různé délky vnitřního a vnějšího kolejnicového pásu.

Požadované znalosti Studium této kapitoly vyžaduje znalost základních pojmů a dělení železničních staveb, dále základní terminologie a pojmů z oblasti konstrukčního a geometrického uspořádání koleje železničních drah a její prostorové polohy. Žádné další speciální znalosti nejsou vyžadovány.

Doba potřebná ke studiu Studium modulu si rozčleňte na dva bloky: Konstrukce železničního svršku, kolejnice a kolejnicové styky Sled kolejnic v oblouku Nastudování prvního bloku bude časově poněkud náročnější, ale nevyžaduje zvláštní procvičování. Druhý blok je naopak časově méně náročný na nastudování. Jeho látka však vyžaduje pečlivé procvičení. Celkově můžete očekávat, že věnujete tomuto modulu 9 hodin.

Klíčová slova železniční svršek, kolejnice, kolejnicové styky, sled kolejnic

- 4 (29) -

Konstrukce železničního svršku

4

Konstrukce železničního svršku

Vlastní jízdní dráhu pro železniční vozidlo tvoří kolej, která je sestavena ze dvou rovnoběžných kolejnicových pásů, upevněných v předepsané vzdálenosti rozchodu na podpory. Železniční svršek je část trati, která plní nosnou a vodicí funkci pro jízdu drážního vozidla. U klasické konstrukce koleje je železniční svršek tvořen kolejnicemi, kolejnicovými podporami, drobným kolejivem, upevňovadly a kolejovým ložem. Kolejnice se upevňují na podpory (příčný pražec, podélný práh, deskový pražec, rámová konstrukce, betonová deska, osamělá podpora) pomocí upevňovadel, která zajišťují stálou polohu kolejnic a rozchod koleje. K upevnění kolejnic se užívá drobné kolejivo (podkladnice, můstkové desky, svěrky, spojky, pryžové, penefolové a polyetylénové podložky, vodící vložky a izolátory) a upevňovadla (hřeby, vrtule, spojkové a svěrkové šrouby, pružné kroužky, zajišťovací kroužky, podložky, distanční kroužky). V příloze předpisu S3 Železniční svršek jsou doporučené sestavy železničního svršku pro jednotlivé druhy kolejí. Zařazení jednotlivých sestav železničního svršku k příslušnému druhu koleje je stanoveno s ohledem na provozní zatížení, rychlost a využití dané koleje.

Obr. 1 – Součásti železničního svršku

Kolejnicové pásy se vytvářejí spojením jednotlivých kolejnic spojkami nebo svařením. Jako podpory se nejčastěji používají příčné pražce dřevěné, betonové předpjaté nebo blokové a ocelové, uložené v kolejovém loži ze štěrku. Tato konstrukce je označována jako klasická. V současnosti se jako alternativní konstrukce navrhuje tzv. pevná jízdní dráha s kolejí na monolitické betonové desce nebo prefabrikovaných betonových

- 5 (29) -


deskách. Kolej bez štěrkového lože, jak bývá tato konstrukce také označována, je vhodná pro tratě pro vysoké rychlosti, na mostech a v tunelech. Při klasické konstrukci železničního svršku vytvářejí kolejnicové pásy, upevněné na pražcích, kolejový rošt. Konstrukční prvky kolejového roštu jsou kolejnice, upevňovadla, drobné kolejivo a příčné pražce. Určující charakteristikou tvaru svršku je hmotnost kolejnice na 1 bm a počet pražců v kolejovém poli, dané osovou vzdáleností pražců a označované jako rozdělení pražců. Druhy kolejnic, upevňovadel a pražců jsou závislé na kategorii trati, dané provozním zatížením koleje. V kolejovém roštu se roznáší zatížení od kolové síly a napětí v jednotlivých částech konstrukce se směrem dolů snižují. Největší napětí jsou na kontaktu kolo kolejnice, kde dosahují hodnot vyšších jak 500 MPa. Na pláni tělesa železničního spodku jsou už napětí na úrovni zhruba 50 kPa. Schéma roznášení svislého normálového namáhání v konstrukci koleje od kolové síly Q na Obr. 2. Kolová síla: Q = 100 kN

Plocha A H = 1 cm

Styčná plocha

Hlavní napětí

2

Kolo / kolejnice

A rs = 200 cm 2 A bs= 750 cm

Kolejnice / podložka / podkladnice

2

A sb= 1500 cm

A = 10000 cm

σ rs = 2,5 MPa

Podkladnice / pražec

σ bs= 0,7 MPa

Pražec / kolejové lože

σ sb= 0,3 MPa

2 2

σ H = 1000 MPa

Kolejové lože / konstrukční vrstvy

σ = 50 kPa

Obr. 2 – Schéma přenášení svislého namáhání v železničním svršku

- 6 (29) -

Kolejnice

5

Kolejnice

Kolejnice je nejdůležitější součástí železničního svršku a má následující funkce: přejímá kolové síly a roznáší je na kolejnicové podpory, zpravidla příčné pražce vede dvojkolí v příčném směru, přenáší příčné síly a roznáší je na kolejnicové podpory tvoří hladkou jízdní dráhu a prostřednictvím adheze přejímá brzdné a rozjezdové síly na elektrizovaných tratích plní funkci zpětného vedení pro napájení je součástí kolejových obvodů zabezpečovacích zařízení. V železniční koleji se soustředilo užívání kolejnic na kolejnice širokopatní. Pro české dráhy se v současné době pro obnovu a modernizace kolejového svršku užívají téměř výhradně kolejnice tvaru S 49 a UIC 60. Obě kolejnice vycházejí z evropských standardů. Použití jednotlivých tvarů kolejnic stanovuje předpis ČD S3 Železniční svršek.

5.1

Tvary kolejnic

V železniční koleji se soustředilo užívání kolejnic na kolejnice širokopatní, v tramvajové koleji na stojinové žlábkové nebo blokové kolejnice. Mimoto se používají pro výhybkové konstrukce jazykové a srdcovkové kolejnice, blokové kolejnice u pevné jízdní dráhy a speciální kolejnice pro jeřábové dráhy.

Obr. 3 – Přehled tvarů kolejnic

Na Obr. 4 je znázorněn vývoj tvarů kolejnic v průběhu minulých století [7]. Ploché, úhelníkové a páskové kolejnice byly zpravidla osazovány na dřevěné hranoly. Funkci dřevěného hranolu převzala čtvercová kolejnice. Tato kolejnice byla nahrazeny vhodnějším – hřibovitým průřezem. Tento tvar kolejnic byl v minulosti velmi oblíbený zejména ve Velké Británii a dodnes se je možné tyto kolejnice v koleji nalézt. Na podpory se tyto kolejnice ukládají do speciálních stoliček. Nevýhody hřibových kolejnic – nevhodné rozložení hmoty po výšce průřezu a obtížné ukládání na podpory – odstranila kolejnice širokopatní.

- 7 (29) -


Obr. 4 – Vývoj tvarů kolejnic

Širokopatní kolejnice je konstruovaná jako nosník, jehož příčný průřez se skládá z hlavy, stojiny a paty. Tvar hlavy je ovlivněn tvarem okolku a nákolku, který je mezinárodně stanoven. Zaoblení mezi temenem kolejnice a pojížděnou hranou je obvykle tvořeno obloukem o poloměru 13 mm, temeno obloukem o poloměru 300 mm. Boční části kolejnicových hlav jsou šikmé ve sklonu 20:1 a protože se kolejnice upevňují na podkladnici nebo úložné ploše pražce ve sklonu, je pojížděná hrana téměř svislá. Přechod hlavy do stojiny je plynulý stejně jako přechod stojiny do paty. Spodní část hlavy a horní část paty mají úklon a umožňují řádné dosednutí kolejnicových spojek. Šířka hlavy Temeno hlavy kolejnice

stojina

tloušťka stojiny

pata

Výška kolejnice

hlava

Pojížděná hrana kolejnice

Šířka paty kolejnice

Obr. 5 – Pojmenování jednotlivých částí širokopatní kolejnice

- 8 (29) -

Kolejnice

Tvar paty kolejnice odpovídá přírubě nosníku, do které je soustředěn materiál. Rozměry paty kolejnice musí být takové, aby kolejnice byla schopna vzdorovat všem zatížením. Pata slouží k upevnění kolejnice k pražci nebo k podkladnici. Horní plocha paty je lomená, nebo o jednom sklonu. Šířka paty je vždy menší než výška kolejnice, poměr šířky paty a výšky kolejnice je u evropských kolejnic v rozmezí 0,8 až 0,9. Kolejnice jsou v koleji uloženy zpravidla v úklonu 1:20 nebo 1:40. Ve výhybkách, kolejových křižovatkách, kolejových spojkách, na točnách a přesuvnách jsou kolejnice uloženy bez úklonu. Přechod z úklonu 1:20 do polohy bez úklonu se zřizuje použitím přechodových podkladnic s úklonem 1:40 a 1:80. Přechod z úklonu 1:40 do polohy bez úklonu se zřizuje podobně s použitím přechodových podkladnic 1:80. Přechod z úklonu 1:20 do úklonu 1:40 se zřizuje bez zvláštní úpravy. Pokud je vzdálenost mezi koncovými styky konstrukcí menší než 25 m pro rychlost V ≤ 90 km.h-1 nebo menší než 40 m pro rychlosti vyšší, ukládají se kolejnice bez úklonu. Kolejnice tvaru S 49 má hmotnost 49 kg.m-1, výšku 149 mm a šířku paty 125 mm. Označení S je z německého „die Schiene“, číslice označuje hmotnost kolejnice na 1 bm. Kolejnice tvaru T má velmi podobný tvar, hmotnost 50 kg.m-1, výšku 150 mm a šířku paty 128 mm. Označení T znamená „těžký“ kolejový svršek. Vzhledem k rozdílné šířce paty kolejnic S 49 a T se musí každá upevňovat jiným způsobem. Na silně zatížených tratích a tratích pojížděných vysokými rychlostmi je přijata v Evropě za standardní kolejnice UIC 60. Označení UIC je zkratka pro mezinárodní železniční unii, číslice vyjadřuje hmotnost 60 kg.m-1. Výška kolejnice je 172 mm a šířka paty 150 mm. Průřez kolejnice UIC 60 jsou na Obr. 6, hlavní rozměry jsou v Tab. 1. Kolejnice tvaru R 65 byla používána pro vysoce zatížené trati. Označení R vychází z ruského „peльc“ a číslice označuje hmotnost kolejnice 65 kg.m-1. Kolejnice je charakteristická nízkou hlavou vzhledem ke své výšce. Výška kolejnice je 180 mm a šířka paty 150 mm. To znamená, že se kolejnice R 65 upíná na pražce nebo podkladnice stejně jako kolejnice UIC 60. Kolejnice R 65 nemá na rozdíl od ostatních výše uvedených typů kolejnic lomenou horní plochu paty kolejnice.

R 65 UIC 60 S 49 A Xa

Obr. 6 – Přehled průřezů nejběžněji užívaných tvarů kolejnic

- 9 (29) -


U ČD se v současné době pro obnovu a modernizaci železničního svršku užívají téměř výhradně kolejnice tvaru UIC 60, S 49 a R 65. Kolejnice UIC 60 je určena pro tratě s vysokým provozním zatížením. Na nich se kolejnice UIC 60 užívají pro traťové koleje a ve stanicích pro hlavní koleje. Na koleje předjízdné se většinou používají regenerované kolejnice R 65 nebo S 49. Na méně provozně zatížených tratích, pro dopravní koleje a manipulační koleje v železničních stanicích se používají kolejnice S 49 a regenerované R 65. Ve značné míře jsou ve stávajících kolejích užity kolejnice R 65, S 49 a dožívají kolejnice T, výjimečně se vyskytují kolejnice A a Xa (čti deset á). Kolejnice R 65 plnila v minulosti stejnou funkci, jakou dnes má kolejnice UIC 60. Podobně je to s kolejnicemi S 49 a T.

H

K2

K1

C2 C1

D

F

YH

S

B

Obr. 7 – Význam kót pro tabulku rozměrů kolejnic

Tab. 1 – Základní rozměry vybraných tvarů kolejnic

Podle evropských standardů se kolejnice nově označují číslem, vyjadřující hmotnost kolejnice na 1 m délky kolejnice, písmenem E a číslem vyjadřujícím označení typu kolejnice (série), počínaje číslem 1. Kolejnice UIC 60 má nové označení 60 E1, kolejnice S 49 je značena 49 E1. Další v Evropě obvyklé typy kolejnic jsou UIC 50 (50 E4), UIC 54 (54 E1), UIC 54E (54 E2) a S 54 (54 E3).

- 10 (29) -

Kolejnice

5.1.1

Výroba kolejnic

Výroba kolejnice se skládá z těchto základních technologických kroků: • výroba surového železa ve vysoké peci, • výroba kolejnicové oceli, • kontinuální lití nebo lití ingotů, • válcování kolejnic, • řezání kolejnic, • chladnutí a rovnání kolejnic, • frézování čel a vrtání kolejnic, • zkoušky kolejnic, • přejímka. Ze surového železa se vyrobí ocel v kyslíkových konvertorech přidáním přesně odměřeného množství přísad. Tekutý kov je nejprve zbaven příměsí síry. Při vakuování oceli se do tekuté oceli vhání argon, který je v horní části vakuovacího zařízení odsáván spolu se strhávaným vodíkem.

Obr. 6 – Válcování kolejnic

V současné době se kolejnice vyrábějí především pomocí kontinuálního lití. Výhodou této technologie je odlití ocelových prutů pro válcování, které mají homogenní vlastnosti. Kolejnice se vyrábějí také z ingotů. Nevýhodou této technologie je skutečnost, že k hornímu okraji ingotu se u oceli v tekutém stavu vyplavují případné nečistoty. Z rozžhavených ingotů (o teplotě 700 – 750 °C a o hmotnosti 2 až 4 t) se nejprve vyválcuje předvalek čtvercového průřezu. Tento předvalek se postupně tvaruje na válcovací trati a po sedmi (u některých výrobců až devíti) průtazích je dosaženo konečného tvaru kolejnic. Délka vyválcované kolejnice je 80 až 100 m. Válcováním dojde nejen k vytvarování materiálu, ale také k jeho prohnětení. Mezitvary při válcování jsou navrženy s ohledem na hnětení plastického materiálu. - 11 (29) -


Kolejnice se za horka řežou okružní pilou na požadované délky s přihlédnutím na zkrácení při chladnutí kolejnice. Kolejnice se dopraví na chladící rošty nebo do chladících komor. Chladnutí kolejnic je pozvolné a kontrolované a má velký vliv na jakost kolejnic. Deformace vzniklá při chladnutí se upravuje protahováním kolejnic ve válcích nebo hydraulickými rovnačkami. Čela kolejnic se frézují a kolejnice se podle potřeby opatřují otvory pro spojkové šrouby. Vyhovují-li kolejnice požadavkům, jsou označeny a převzaty přejímacím komisařem. Kvalita kolejnicové oceli se při výrobě zlepšuje pomocí tepelných úprav – kalení. Vysoce kvalitní kolejnice se používají na tratích s velkým provozním zatížením nebo velkými nápravovými tlaky, v obloucích malého poloměru a ve výhybkových konstrukcích. Kalí se buď hlava kolejnice nebo celý průřez. Kalená kolejnicová ocel dosahuje pevnosti 1200 – 1350 MPa a je velmi odolná proti ojetí. Mimo tepelně upravených kolejnic se do popředí dostává použití nízkouhlíkaté oceli s bainitickou strukturou. Výroba kolejnic s bainitickou strukturou je však náročnější. Moderní technologie pro výrobu kolejnic jsou standardizovány v nové evropské normě EN 13674. Podle tohoto nového standardu nebude přípustná výroba kolejnic z ingotů.

5.1.2

Materiál kolejnic

Jakost kolejnicové oceli je definována chemickým složením a mechanickými vlastnostmi, tj. pevností v tahu a nejnižší tažností. Základním kolejnicovým materiálem je ocel jakosti 900 A. Tato jakost je srovnatelná s ocelí 95 ČSD – Vk, toleranční rozpětí rozhodujících prvků je však menší. Kolejnice se zvýšenou odolností proti otěru, legované nebo tepelně zpracované, se použijí jen v případech extrémního pojíždění. V těchto případech musí být zváženo, zda použití kolejnic vyšších pevností nepovede k rozvoji kolejnicových vad. Kolejnice pro koridory mají jednotnou jakost 900 A. Značka oceli (jakost)

Pevnost v tahu Rm [MPa]

Nejnižší tažnost A5 [%]

110 ČSD – VkMnCr

981 a výše

9

UIC 900 A

880 až 1030

10

95 ČSD – Vk

883 a výše

10

85 ČSD – Vk

834 až 882

11

75 ČSD

734 a výše

10

Tab. 2 – Mechanické vlastnosti kolejnic

Kolejnice se vyrábějí z kolejnicové oceli. Chemické vlastnosti kolejnicové oceli vyplývají ze složení použitého druhu železné rudy a ze způsobu výroby oceli (Bessemerův, Siemens-Martinův, Thomasův). Pro mechanické vlastnosti kolejnicové oceli je důležitý obsah uhlíku. Se zvyšováním jeho množství

- 12 (29) -

Kolejnice

se zlepšují vlastnosti kolejnic – tvrdost, pevnost a odolnost proti obrusu. Současně s tím stoupá křehkost. Vlastnosti kolejnicové oceli se zlepší přidáním legujících prvků, především manganu, niklu, molybdenu, chromu aj. Často používaný mangan činí kolejnicovou ocel houževnatější, pevnější a odolnější proti obrusu. Značka C Mn Si P oceli 700 900A 900B 1100 CrMoV

0,40 0,60 0,60 0,80 0,55 0,75 0,60 0,80

0,80 1,25 0,80 1,30 1,30 1,70 0,80 1,30

0,05 0,35 0,10 0,50 0,10 0,50 0,30 0,90

max. 0,030 max. 0,030 max. 0,030 max. 0,030

S Cu Cr Ni Al Mo V Ti Sn Nb N max 0,030 max 0,030 max 0,030 max 0,030

max. 0,15 max. 0,15 max. 0,15 max. 0,15

max. 0,15 max. 0,15 max. 0,15 0,80 1,30

max. 0,10 max. 0,10 max. 0,10 max. 0,10

max. 0,004 max. 0,004 max. 0,004 max. 0,004

max. 0,02 max. 0,02 max. 0,02 0,10 0,20

max. 0,03 max. 0,03 max. 0,03 0,04 0,06

max. 0,025 max. 0,025 max. 0,025 max. 0,025

max. 0,04 max. 0,04 max. 0,04 max. 0,04

max. 0,01 max. 0,01 max. 0,01 max. 0,01

-

Rm [MPa] 680-830 880-1030 880-1030 min.1080

Tab. 3 – Chemické složení kolejnicové oceli podle standardu UIC860 V-86

Pro dosažení vysoké otěruvzdornosti kolejnicové oceli se sleduje uhlíkový koeficient K, který je definován jako

K = C + 0,25 ⋅ Mn (1)

kde C ...................................................... obsah uhlíku v tavbovém vzorku [%] Mn ................................................... obsah manganu v tavbovém vzorku [%]

Závislost mechanických vlastností kolejnicové oceli – pevnosti a meze kluzu – na chemickém složení oceli byla stanovena pomocí regresní analýzy. Podle [4] je tento vztah popsán

Rm = 227 + 803 ⋅ C + 87 ⋅ Si + 115 ⋅ Mn + 133 ⋅ Cr + 891 ⋅ P + 614 ⋅ V ± 19

σ y = 101 + 469 ⋅ C + 36 ⋅ Si + 85 ⋅ Mn + 116 ⋅ Cr + 0 ⋅ P + 634 ⋅ V ± 21 (2)

Do vzorce se dosazují procentuální obsahy jednotlivých prvků dle Tab. 3.

5.1.3

Zkouška kolejnic

Všechny kolejnice se u výrobce zkouší defektoskopicky. K měření jakosti kolejnic se používají zkoušky vylučovací a průkazné. K vylučovacím zkouškám patří zkouška rázem, zkouška trhací a zkouška vločkovitosti. Výběr zkoušek je předepsán pro určitý počet kolejnic. Při zkoušce rázem se používá beran o hmotnosti 1000 kg, který dopadá z výšky 5,8 až 7,3 m (podle tvaru a jakosti kolejnice) na zkušební kus kolejnice o délce 1,4 m uložený patou na dvě podpory vzdálené 1 m. Při rázové zkoušce musí vzorek odolat úderu beranu bez lomu a příznaků porušení. Pro trhací zkoušku se z hlavy kolejnice vysou-

- 13 (29) -


struží zkušební tyč, na které se zjišťuje pevnost v tahu a tažnost. Vločkovitost se zjišťuje ultrazvukem nebo klasickou leptací metodou. Pokud tyto zkoušky nevyhovují, rozšiřuje se počet zkoušených kolejnic a provádějí se průkazné zkoušky. K průkazným zkouškám patří zkouška Baumanova, Brinellova, ohýbací, opotřebitelnosti, vrubová, mikroskopická, leptací, chemický rozbor a další.

5.1.4

Délky kolejnic

Základní délka kolejnic pro stykovanou kolej je 25 m u tvaru UIC 60 a S 49. U tvaru R 65 jsou základními délkami 20 a 25 m. Kolejnice tvaru T byly vyráběny v délkách 25 a 30 m. Použití odlišných délek kolejnic je dovoleno u přejezdů, na mostech, v tunelech, v přípojných kolejových polích výhybkových konstrukcí, na přechodu z nové koleje na starou, u koleje s vystřídanými kolejnicovými styky a u užitých kolejnic. Tyto kolejnice musí být nejméně 12,5 m dlouhé. Nejkratší délky kolejnic, které je dovoleno prozatímně vložit do hlavní koleje jsou 3 m na tratích v RP1, 5 m v RP2 a 7,5 m v RP3. Na tratích v RP4 se vloží kolejnice základní délky, nebo se sníží rychlost. Tam, kde jsou k tomu předpoklady se kolejnice svařují do bezstykové koleje. Pro zřizování bezstykové koleje se vyrábějí kolejnice UIC 60 S 49 i v délkách 36 a 75 m. Kolejnice pro koridory se dodávají ve tvarech UIC 60 a S 49 v základních délkách 25, 36 a 75 m a bez otvorů pro spojkové šrouby.

5.1.5

Dodávání a značení kolejnic

Kolejnice jsou výrobcem označeny na hlavě čela kolejnice barevnou značkou, vyjadřující jakost oceli. Na stojině každé kolejnice jsou za tepla vyválcovány vypuklé značky výrobce, poslední dvojčíslí roku výroby, tvar kolejnic. U kolejnic jakosti 110 ČD–Vk MnCr je před značkou výrobce naválcována značka o délce 30 mm. Kromě toho musí být na stojině vyraženo číslo tavby, teoreticky vypočtená pevnost (X u kolejnic o pevnosti 834 – 882 MPa, tj. 85 ČSD–Vk, H u kolejnic o pevnosti 883 MPa vyšší) a písmeno, vyjadřující pořadí kolejnice podle polohy v ingotu (A,B … Z). Zkrácené kolejnice pro směrové oblouky se označují na patě čela kolejnice barvou a plechovými štítky. Plechové štítky se na obou koncích kolejnice upevňují drátovou spojkou z pérové oceli do otvoru pro spojkový šroub. Zkrácení je na štítcích vyznačeno příslušným počtem kruhových otvorů. Do roku 1994 se zkrácení kolejnice místo plechovými štítky označovalo kruhovými otvory v neutrálné ose kolejnice ve vzdálenosti 500 až 600 mm od čela. Kolejnice kratších délek (méně než 24,80 m u tvaru S 49 a UIC 60 a méně než 19,80 m u R 65) jsou ve vzdálenosti cca 1 m od čela kolejnice označeny bílou barvou na stojině kolejnice údajem délky v mm.

- 14 (29) -

Kolejnice

Kolejnice zkrácená o [mm] 50 100 150 200

Počet kruhových otvorů 1 2 3 4

Barevné označení paty čela červená bílá zelená žlutá

Tab. 4 – Označení zkrácených kolejnic děrováním a barvou

Obr. 8 – Štítek s označeným zkrácením kolejnice, jeho uchycení

Zástupce technické kontroly výrobce překontroluje tvar, rozměry, vnější vzhled, opracování a délku kolejnic. Takto překontrolované kolejnice jsou označeny razidlem technické kontroly. Kolejnice dále ověřuje kontrolor jakosti Českých drah a opatřuje je značkou razidlem na čele kolejnice. Každá kolejnice pro koridory, která prošla ověřením jakosti ČD je na horní straně paty kolejnice označena šedým pruhem 10 cm od čela kolejnice.

5.1.6

Ojetí kolejnic

Kolejnice se opotřebovává korozí a ojetím. Ojetím se opotřebovává hlava kolejnice. Tvar ojíždění závisí na konstrukčním a geometrickém uspořádání koleje. V obloucích kromě výškového ojetí dochází také k bočnímu ojetí kolejnic. V obloucích, které zejména většina nákladních vlaků projíždí s přebytkem převýšení, se hlava kolejnice vnitřního kolejnicového pásu roztlačuje a mohou vzniknout převalky. Velikost ojíždění vyplývá z intenzity provozu a závisí na kvalitě kolejnicové oceli a průřezu kolejnic. Ojetí je závislé na poměru tvrdosti materiálu kolejnic a obruče kol železničních vozidel, za optimální se považuje poměr tvrdosti materiálu kol a kolejnic cca 1,2. Ojetí kolejnic a jazyků výhybek je důležité pro posouzení namáhání. Statické hodnoty veličin ojetých kolejnic jsou tabelizovány pro srovnané výškové ojetí kolejnic, které se stanoví ze vzorce h = hv + 0,4 ⋅ s (3)

kde h....................................................... srovnané výškové ojetí [mm] hv ..................................................... výškové ojetí, měřené v ose kolejnice [mm]

- 15 (29) -

ŽELEZNIČNÍ STAVBY II · Modul 3 s .......................................................boční ojetí, měřené vodorovně v úrovni 14 mm pod temenem ojeté kolejnice [mm]

Vypočtená hodnota srovnaného ojetí se zaokrouhlí na celé milimetry. Největší dovolené hodnoty svislého a bočního ojetí kolejnice jsou v Tab. 5. Největší dovolené ojetí [mm]

Tvar kolejnice R 65 A

T, S 49, UIC 60

Xa

Pouze svislé ojetí Při současném ojetí svislém i bočním - svislé - boční

20

18

20

17

14 18

14 18

12 18

10 14

Tab. 5 – Největší dovolené ojetí vybraných tvarů kolejnic

Ke snížení ojetí kolejnic přispívá mazání styčné plochy kola a kolejnice mazivy, zejména ve směrových obloucích. Mazání se zajišťuje mazníky v koleji nebo mazáním kol hnacích vozidel. Tato opatření jsou v poslední době provázena zvýšeným výskytem únavových kolejnicových vad, o kterých je pojednáno v kapitole Vady kolejnic.

mi n

55 °

14

hv

Doba životnosti kolejnice bez regenerace se stanovuje s ohledem na množství projeté zátěže. Je závislá na tvaru kolejnice a na použití bezstykové koleje. V běžných podmínkách se pohybuje mezi 500 až 700 mil. hrt projeté zátěže.

s

Obr. 9 – Schéma ojetí hlavy kolejnice

Kontrolní otázky V jakých délkách se vyrábějí kolejnice a jaké nejkratší kolejnice lze vkládat do koleje? Jakým způsobem se označují délky zkrácených kolejnic? Jakým způsobem lze bránit ojíždění kolejnic? K čemu slouží kolejnice? Jakým způsobem se kolejnice vyrábějí? Jaké druhy kolejnic se vyrábějí?

- 16 (29) -

Kolejnice

5.2

Kolejnicové styky

Kolejnicový styk musí umožnit spojení dvou kolejnic tak, aby bylo zaručeno dokonalé spojení kolejnic a spojek, plynulost pojížděné hrany kolejnic a zajištěna dostatečná únosnost kolejnicového pásu. Konstrukce kolejnicových styků musí umožnit potřebnou dilataci kolejnic z teplotních změn. Na elektrizovaných tratích, na tratích se zabezpečovacím zařízením využívajících kolejové obvody, na tratích pojížděných vlaky s elektrickým vytápěním vozů musí kolejnicový styk zaručit i spolehlivou elektrickou vodivost. Kolejnice jsou spojeny pomocí spojek, které se vkládají mezi spodní část hlavy a horní část paty (spojková komora) a jsou spojeny spojkovými šrouby. Stykem je narušena konstantní tuhost kolejnicového pásu a kolejnicový pást vykazuje i taticky větší průhyb. Mimo to přechod vozidel přes stykovou spáru způsobuje v důsledku nerovností na styku dynamické rázy, které deformují konce kolejnic. Ukázka nadpisu na třetí úrovni

5.2.1

Typy kolejnicových styků

Podle vzájemné polohy styků v koleji rozlišujeme styky: • vstřícné, • vystřídané, • neuspořádané. Kolejnicové styky ve stykované přímé koleji jsou v zásadě umístěny vstřícně s dovolenou odchylkou vstřícnosti ± 10 mm při novostavbě a rekonstrukci koleje a ± 25 mm za provozu. V oblouku a v přechodnici jsou kolejnicové styky umístěny radiálně s největší dovolenou odchylkou vstřícnosti ± 28 mm při novostavbě a rekonstrukci koleje a ± 35 mm za provozu. V kružnicovém oblouku stykované koleje se vyrovnávají rozdíly délek vnitřního a vnějšího kolejnicového pásu vkládáním zkrácených kolejnic do vnitřního kolejnicového pásu. V kolejích 6. řádu v kružnicových obloucích o poloměru 300 m a menším, se železničním svrškem soustavy S 49, T a nižších hmotnostních kategoriích je povoleno použít uspořádání koleje s vystřídanými kolejnicovými styky. Je-li mezi přechodnicemi oblouků přímá v délce do 200 m, upraví se vystřídané kolejnicové styky i v této přímé. Vzájemná vzdálenost kolejnicových styků levého a pravého kolejnicového pásu musí být nejméně 10 m. V kolejích s vystřídanými kolejnicovými styky se použijí kolejnice délky 25 m v obou kolejnicových pásech. Neuspořádané kolejnicové styky se u ČD neužívají. Podle polohy pražců na styku se konstrukce kolejnicových styků dělí na: • podporované, • převislé.

- 17 (29) -


Při novostavbách a rekonstrukcích se použije konstrukce převislých styků. U převislého styku každý konec kolejnice spočívá na samostatném pražci. Vzdálenost pražců je v oblasti styku menší, než je běžné rozdělení pražců v koleji. Převislý styk je pružný a vyžaduje mohutnější spojky. Pro konstrukci podporovaných styků se použijí můstkové desky nebo podkladnice. Můstkové desky jsou uloženy na dvojici pražců (dvojčité pražce). U podporovaných styků se dřevěné dvojčité pražce spínají k sobě pomocí svorníků, u betonových pražců se svorník nepoužívá. Můstkové desky snižují průhyb kolejnicového pásu a zmírňují dynamický ráz. Nevýhodou podporovaných styků je obtížné a méně kvalitní podbíjení dvojčitých, vedle sebe položených pražců. Uspořádání kolejnicových styků je na Obr. 10 až Obr. 12.

z/2

z/2

Obr. 10 – Převislý kolejnicový styk

Obr. 11 – Podporovaný kolejnicový styk s podkladnicemi

- 18 (29) -

Kolejnice

Obr. 12 – Podporovaný kolejnicových styk s můstkovou deskou

Z hlediska další funkce, které kolejnicové styky zajišťují, rozlišujeme styky: • izolované, • elektrovodivé, • přechodové.

Kolej se zabezpečovacím zařízením s elektrickými kolejovými obvody vyžaduje použití izolovaného kolejnicového styku. Pro elektrické odizolování kolejnic se používají klasické izolované styky kolejnic s plastovými spojkami (polyamid s plnivy ) a profilovou izolační vložkou. Odizolování spojkových šroubů není nutné. Tato konstrukce styku se používá ve stykované koleji, která nepřenáší podélné síly v kolejnici. V minulosti se ke konstrukci izolovaného styku používaly lepené vrstvené dřevěné spojky z bukových dýh tl. 1 mm. Izolační vložka byla vyrobena z textitu. V bezstykové koleji se používají lepené izolované styky (LIS). Lepený izolovaný styk se skládá ze dvou krátkých kolejnic, spojených ocelovými plochými spojkami. Spojky jsou vlepeny do spojkové komory spolu s izolační vrstvou ze sklotextilní tkaniny, prosycené epoxidovou pryskyřicí a jsou spojeny spojkovými šrouby. Na spojkové šrouby, kterých se používá šest, se navlékají polyamidové kroužky. LIS se dílensky vyrábějí v délkách 3,5 m až 4,5 m z kolejnic běžné jakosti (900 A) a mohou mít tepelně upravenou hlavu. LIS se do kolejnicových pásů vevařují a přenášejí podélné síly. LIS je možné budovat i ambulantně (A-LIS) do rozřezu kolejnice. Použití ambulantních LIS je omezeno, protože nedosahují vlastností dílenských LIS. LIS je vhodné používat i ve stykované koleji.

- 19 (29) -


a)

b)

c)

spojka z vrstveného dřeva

izolační vrstva

alkamidová spojka

ocelová spojka

polyamidový kroužek

Obr. 13 – Izolovaný kolejnicový styk a) s dřevěnými spojkami b) s polyamidovými spojkami c) lepený

U tratí, kde kolejnice plní funkcí vodiče (zpětný proud u elektrizovaných tratí, kolejové obvody, elektrické vytápění) je nutné, aby kolejnicové pásy měly v celé délce co nejmenší elektrický odpor. Pro vodivá propojení kolejnic se používají propojky a lanová propojení s vodiči z měděných nebo ocelových lan, případně ocelových drátů. Vodiče propojek a lanových propojení jsou pro připojení ke kolejnicím zakončeny: • kuželovými kolíky nebo kabelovými oky pro rozebíratelné spoje, • pájecími oky pro nerozebíratelné pájené spoje (systém Pinbranzing). V minulosti používané přivařování propojek k hlavě kolejnice elektrickým obloukem je zakázáno. Elektrickým obloukem se mohou přivařovat propojky jen v místech dříve přivařených a odpadlých propojek. Propojka se dvěma dráty

Propojka s jedním lanem

Propojka se dvěma lany

délka (cm)

délka (cm)

délka (cm)

Obr. 14 – Schémata kolíkových propojek

V koleji na přejezdu nesmí být kolejnicové styky. V případě potřeby se položí přes přejezd nebo za něj kolejnice abnormální délky tak, aby na přejezd připadlo celé kolejové pole. Vzdálenost kolejnicového styku od okraje přejezdu nesmí u stávajících přejezdů být menší než 2,0 m a u novostaveb a rekonstrukcí 3,5 m. Na mostních objektech nesmí být kolejnicové styky, výjimku tvoří mosty s přesypávkou výšky nejméně 1,0 m. Umístění kolejnicových styků před a za mostní konstrukcí upravuje příslušný standard. Při přechodu z jednoho tvaru kolejnic na jiný tvar se používají přechodové kolejnice nebo přechodové svary. V odůvodněných případech, zpravidla jako dočasné, se používají přechodové spojky. Jejich použití je omezeno:

- 20 (29) -

Kolejnice

• u spojek UIC 60/S 49, UIC 60/T, R 65/S 49, R 65/T a T/Xa pouze pro RP 1 na dobu nejdéle čtrnácti dnů, • u spojek S 49/T a UIC 60/R 65 pro rychlost do 120 km.h-1. Spojky přechodového styku jsou ploché a upravené tak, aby pojížděná hrana obou spojovaných kolejnic byla výškově i směrově plynulá.

5.2.2

Spojky

Spojky nahrazují tuhost přerušeného kolejnicového pásu. Zajišťují plynulost pojížděné hrany směrově i výškově a umožňují podélný posun konců kolejnic. Nastavení dilatační spáry při zřízení koleje je závislé na teplotě kolejnicové oceli. Největší dilatační spára ve stykované koleji je 20 mm. Teplota kolejnice od [°C] nižší -24 -14 -6 +3 +11 +21 +30

do [°C] -25 -15 -7 +2 +10 +20 +30 vyšší

Velikost dilatačních spár pro kolejnice v délce [mm] 15 m 20 m 25 m 10 15 20 9 13 17 8 11 14 7 9 12 5 7 9 3 5 6 1 2 3 0 0 0

Tab. 6 – Velikost dilatační spár kolejnic

- 21 (29) -


Funkce spojek je závislá na síle sevření spojkovými šrouby. Otvory pro spojkové šrouby jsou větší než průměr dříku spojkových šroubů, což umožňuje vzájemný podélný posun kolejnice a spojky. Namáhání spojek je závislé na vzdálenosti pražců od kolejnicového styku a na míře uvolnění spojkových šroubů. montážní spára

d1

d1 - průměr dříku šroubu d2 - průměr otvoru v kolejnici

d2

a

spojka

kolejnice sevřená spára

dřík šroubu

rozevřená spára

Obr. 15 – Konstrukční zajištění posunů konců kolejnic

Konstrukčně byly v minulosti spojky řešeny jako úhlové nebo dvojúhlové, v současné době se používají spojky ploché. Pro spojení kolejnic tvaru T se používají spojky T 1, T 4, v tunelech T 2 (kratší spojka s menší roztečí otvorů pro spojkové šrouby). Pro spojení kolejnic tvaru S 49 se užívají spojky T 4, S a S 1 (kratší spojka s menší roztečí otvorů pro spojkové šrouby). Pro kolejnice R 65 se užívají spojky R, pro kolejnice tvaru UIC 60 spojky U 60I, viz. Obr. 16.

a)

b)

c)

d)

Obr. 16 – Průřezy kolejnicových spojek a) spojka R, b) spojka U 60I, c) spojka S, d) spojka T 4

Spojkové šrouby jsou namáhány podle intenzity utažení tahem, matice spojkových šroubů je proti uvolňování zajištěna dvojitým pružným kroužkem. Po vyčerpání dilatační spáry při zkrácení kolejnic jsou spojkové šrouby namáhány také smykem. Spojkové šrouby jsou umístěny maticemi směrem k ose koleje, což umožňuje jejich snadnou vizuální kontrolu.

- 22 (29) -

Kolejnice

Kontrolní otázky Jakým způsobem se zajišťuje elektrická vodivost kolejnicových styků? Jaká je maximální spára kolejnicového styku? Jak je konstruovaný izolovaný styk? Jakým způsobem je zajištěna dilatace v kolejnicovém styku?

- 23 (29) -


5.3

Sled kolejnic v oblouku

Pro vyrovnání rozdílu délek vnitřního a vnějšího kolejnicového pásu se v obloucích pro zajištění vstřícnosti kolejnicových styků používají ve vnitřním kolejnicovém pásu zkrácené kolejnice. Zkrácení kolejnic je odstupňováno po 50 mm. Největší zkrácení kolejnice je 200 mm. Sled zkrácených kolejnic v přechodnicích a kružnicových obloucích se řeší početně nebo graficky. Při početním řešení sledu kolejnic se vypočítá zkrácení z, připadající na délku k jedné kolejnice vnějšího kolejnicového pásu. Teoretická zkrácení připadající na jednotlivé délky kolejnic se postupně sčítají a tím se určuje sled a délka zkrácených kolejnic tak, aby nevstřícnost styků nepřekročila dovolené hodnoty ± 28 mm. dle

s/2

dl

ρ

s/2

s

dli

dϕ

Obr. 17 – Infinitně malý výsek směrového oblouku

Pro infinitně malý výsek křivky délky dl o středovém úhlu dϕ s oskulačním poloměrem ρ viz. Obr. 17 platí

s s dl   dz =  ρ +  ⋅ dϕ −  ρ −  ⋅ dϕ = s ⋅ dϕ ; dϕ = ; s = 1,5m ρ 2 2   dl dz = 1,5 ⋅

ρ

(4)

kde s ................................................. vzdálenost styčných kružnic, pro normální rozchod s = 1,5 [m]

Protože vztah 1/ρ vyjadřuje průběh křivosti, vypočtou se teoretická zkrácení integrací čáry křivosti směrových poměrů v délce vnějšího kolejnicového pásu. Při stanovení vzorců se s výhodou použije geometrická interpretace určitého integrálu jako plochy vymezené křivkou v integračních mezích

- 24 (29) -

Kolejnice

z i = 1,5 ⋅ Fi (5)

kde zi ......................................... zkrácení [m] Fi ......................................... celková plocha z obrazce křivosti připadající na délku kolejnice ki

C

D E

k1

k2

k/2 k/2 k3

k4

F

1/r

F3

F2 F1 A B KP=ZO

ZP

KO=ZP

KP

x k

k přechodnice l o

k

k kružnicový oblouk d o

přechodnice lo

Obr. 18 – Obrazec křivosti jednoduchého kružnicového oblouku s krajními přechodnicemi

Teoretický rozdíl délek vnějšího a vnitřního kolejnicového pásu, ležícího celou svojí délkou v kružnicovém oblouku se vypočítá podle vztahu

z=

1,5 ⋅ k = 1,5 ⋅ F r (6)

kde z ....................................................... zkrácení [m] k....................................................... délka kolejnice ve vnějším kolejnicovém pásu [m] r ....................................................... poloměr oblouku [m]

Leží-li kolejnice v oblasti začátku přechodnice v délce k1 v přímé a v délce k2 v přechodnici délky l0, určí se zkrácení pro tuto kolejnici ze vzorce z1 =

1,5 ⋅ k 22 = 1,5 ⋅ F1 2 ⋅ r ⋅ l0 (7)

kde z1 ...................................................... zkrácení [m] k2 ..................................................... délka kolejnice ležící v přechodnici [m] r ....................................................... poloměr oblouku [m] l0 ...................................................... délka přechodnice v ose [m]

- 25 (29) -


Leží-li kolejnice celou svou délkou k v přechodnici délky l0, určí se zkrácení pro tuto kolejnici ze vzorce z2 =

1,5 ⋅ x ⋅ k = 1,5 ⋅ F2 r ⋅ l0 (8)

kde z2 ................................................. zkrácení [m] x .................................................. vzdálenost středu délky kolejnice od začátku přechodnice [m] k ................................................. délka kolejnice ležící v přechodnici [m] r .................................................. poloměr oblouku [m] l0 ................................................. délka přechodnice v ose [m]

Leží-li část kolejnice v délce k3 v přechodnici délky l0 a zbylou částí v oblouku, určí se zkrácení pro tuto kolejnici ze vzorce z3 =

k2  1,5  ⋅  k − 3  = 1,5 ⋅ F3 2 ⋅ l0  r  (9)

kde z3 ................................................. zkrácení [m] k3 ................................................ délka kolejnice ležící v přechodnici [m] k ................................................. délka kolejnice [m] r .................................................. poloměr oblouku [m] l0 ................................................. délka přechodnice v ose [m]

Podobně by se postupovalo při použití nelineární přechodnice dle Blosse a dalších složitějších směrových poměrů, např. pro složené oblouky s mezilehlou přechodnicí i bez ní. Grafické řešení sledu kolejnic je stále méně používáno, protože početní řešení s použitím výpočetní techniky přestalo být pracné. Grafické řešení přináší jednoduchou kontrolu řešení početního. Umožňuje získání přehledu o nutnosti použití kolejnic abnormální délky s ohledem např. na mostní a přejezdové konstrukce. Při grafickém řešení se konstruuje graficky výše uvedený integrál zkrácení po délce oblouku. Na vodorovnou osu se vynáší délky oblouku v ose a styky kolejnic. Na svislou osu se vynáší celkové zkrácení od počátku oblouku. Vypočítá se celkové zkrácení vnitřního pásu Z, připadající na teoretickou délku kružnicového oblouku L mezi středy přechodnic dle vzorce

Z = 1,5 ⋅

L r (10)

kde Z.......................................................celkové zkrácení vnitřního kolejnicového pásu [m] L.......................................................teoretická délka kružnicového oblouku [m] r .......................................................poloměr oblouku [m]

- 26 (29) -

Kolejnice

A SP1 24,90 ZP1 l/2 l/2 přechodnice 25,00 25,00 25,00

24,90

24,85

KO=ZP 2 kružnicový oblouk 25,00 25,00

25,00

24,95

25,00

150 mm

n

+25 mm předstih

D

SP2 l/2

l/2

x KP2

celkové zkrácení v oblouku

24,90 ZÚ

24,85

E

B

Z = 1,5L/r

C

50 mm

100 mm

100 mm

100 mm

součtová čára zkrácení "z"

150 mm

-25 mm dostih

Toto zkrácení se vynese jako pořadnice v teoretickém konci oblouku (středu přechodnice SP) do bodu B. Spojnice bodu A (teoretický začátek oblouku v SP) a bodu B je součtovou čarou zkrácení v kružnicovém oblouku. Průběh zkrácení vnitřního pásu v přechodnicích s lineárním nárůstem křivosti po integraci odpovídá polynomům druhého stupně a vyznačí se kvadratickými parabolami. Při grafické konstrukci paraboly se pořadnice ve středu přechodnice rovná čtvrtině pořadnice na konci paraboly a tečna v tomto bodě je rovnoběžná se spojnicí počátku a konce paraboly viz. Obr. 19.

přechodnice 25,00

Obr. 19 – Grafické řešení sledu kolejnic v oblouku s přechodnicemi s lineárním nárůstem křivosti

Dále se vyznačí pořadnice na stycích kolejnic a kreslí se stupňovitá čára zkrácení pro sled různě zkrácených kolejnic tak, aby jednotlivé její stupně byly co nejblíže u teoretické součtové čáry zkrácení. Je nutné dodržet zásadu, že při odstupňování délky po 50 mm budou vrcholy stupňů nejvíce ve vzdálenosti 25 mm od teoretické čáry zkrácení. Velikost stupňů značí velikost zkrácení kolejnice. Výsledná nevstřícnost na konci směrového oblouku je vyrovnána ve třech následujících kolejnicových stycích. Je-li mezipřímá takové délky, že mezi směrovými oblouky nejsou tři kolejnicové styky, přenáší se výsledná nevstřícnost do následujícího oblouku. V obloucích o poloměrech menších než 188 m vychází při použití kolejnic 25 m dlouhých a zkrácených kolejnic o délce 24,80 m nepřípustná nevstřícnost. Ke zmenšení této projektované nevstřícnosti na přípustnou hodnotu je dovoleno vložit zkrácenou kolejnici do přímých úseků před a za směrový oblouk nebo vyrovnat předstih vnitřních kolejnicových styků v navazujícím protisměrném oblouku.

- 27 (29) -


Při použití zkrácených kolejnic v oblouku je nutno počítat s tím, že v oblouku dojde k celkovému zkrácení kladu kolejnic vzhledem ke staničení. Tato skutečnost vyplývá z toho, že se nepoužívají prodloužené kolejnice ve vnějším kolejnicovém pásu. Vnitřní kolejnicový pás je kratší než teoretické délky kružnicového oblouku a přechodnic, počítané k ose koleje. Toto celkové zkrácení je možné určit ze vzorce Dc =

1,5 ⋅ Fc 2 (11)

Pro jednoduchý kružnicový oblouk bez přechodnic nebo s přechodnicemi je možné z (11) odvodit vzorec Dc =

Z 1,5 ⋅ L = 2 2⋅r (12)

kde Fc .....................................................celková plocha pod čarou křivosti směrového oblouku Z.......................................................celkové zkrácení vnitřního kolejnicového pásu [m] L.......................................................teoretická délka kružnicového oblouku [m] r .......................................................poloměr oblouku [m]

Celkové zkrácení Dc nemá vliv na sled zkrácených kolejnic v daném směrovém oblouku. Pro výpočet sledu kolejnic je nutné zkrácení Dc připočítat k délce přímé za směrovým obloukem. Kontrolní otázky

Proč je nutné zabývat se sledem kolejnic v oblouku?

- 28 (29) -

Závěr

Závěr Shrnutí Seznámili jste se se základními konstrukčními principy pro železniční svršek. Zejména roznos namáhání po výšce konstrukce koleje je zásadní. Nastudovali jste také vše o základním prvku železničního svršku – o kolejnicích. Věnovali jste jim pozornost od výroby, přes tvary, kolejnicovou ocel, vyráběné délky po způsoby spojování a navrhování sledu kolejnic v obloucích.

Studijní prameny Seznam použité literatury [1]

kolektiv: Technická příručka stavbyvedoucího pro práce na železničním svršku ČD v kolejích normálního rozchodu. ÚVAR – Servis, a.s., Brno, 2003, 2. vydání.

[2]

LICHTBERGER, B., Handbuch Gleis. Unterbau, Oberbau, Instandhaltung, Wirtschaftlichkeit. Tetzlaff Verlag Hamburg 2003, 562 str. ISBN 3-87814-803-8

[3]

NEJEZCHLEB, M. a kol.: Technická příručka stavbyvedoucího pro práce na železničním spodku. ÚVAR – Servis, a.s., Brno 2003

[4]

TYC P., KUBÁT B., DOSTÁL K., HAVÍŘ B.: Železniční stavby. Projektování železničních tratí. Železniční spodek a svršek, Dh-Press, Bratislava 1993, 253 str. ISBN 80-855545-05-5

Seznam doplňkové studijní literatury [5]

Plášek, O. Železniční stavby. Návody do cvičení. 2. doplněné vyd., Brno: CERM, s.r.o. Brno, 2003. 110 str. ISBN 80–7204–267–X

[6]

Plášek, O., Zvěřina, P., Svoboda, R., Mockovčiak, M.: Železniční stavby. Železniční spodek a svršek. 1. vyd., Brno: CERM, 2004. 291 str. ISBN 80-214-2621-7

Odkazy na další studijní zdroje a prameny [7]

www.fce.vutbr.cz/zel/svoboda.r

- 29 (29) -

ŽELEZNIČNÍ STAVBY II

Recommend Documents