České vysoké učení technické v Praze Fakulta dopravní Katedra dopravních systémů v území diplomová práce:
Studie vysokorychlostní železniční trati Praha – Ústí n. Labem – státní hranice se SRN pro rychlost 300km*h-1 příloha:
číslo přílohy:
Rozpočet diplomant:
6 počet listů:
Jiří Kletečka vedoucí:
1 školní rok:
Ing. Tomáš Fliegel, Ph.D.
2001/2002
Hlavními částmi rozpočtu jsou „Rozpočtové tabulky“ pro všechny varianty. V přílohách jsou doplněny těmito tabulkami a nákresy: Výpočet množství štěrku (pro každou variantu) Objemy násypů a zářezů (pro každou variantu) Hmoty násypů a zářezů (pro každou variantu) Plochy řezů násypem a zářezem Plochy řezů štěrkovým ložem V následujícím textu jsou zdůvodněna množství jednotek u jednotlivých položek. Ceny za jednotku byly určeny z materiálů firem, které podobné stavby projektují a realizují, ale bohužel je nelze jmenovat.
Zřízení drážního svršku 1. Kolejové lože kamenivo drcené Objemy štěrku jsou patrné z tabulek „Výpočet množství štěrku“. V nákresu „Plochy řezů štěrkovým ložem“ jsou určeny plochy pro přímou trať, všechna použitá převýšení a pro výhybny. Objem štěrkového lože je pak dán součinem plochy a délky úseku. Od tohoto objemu je ještě nutné odečíst celkový objem zaštěrkované části pražců – předpokládá se užití pražců B91, které mají zaštěrkovaný objem 0,125m3 a rozložení „u“ (1667 pražců*1km-1). Dále je nutné přičíst objem drážních stezek v místech kolejových spojek, protože zde je kamenná drť nahrazena štěrkem. 2. Drážní stezky z drti kamenné Objemy kamenné drti jsou patrné z tabulek „Výpočet množství štěrku“. V nákresu „Plochy řezů štěrkovým ložem“ jsou určeny plochy pro přímou trať, všechna použitá převýšení a pro výhybny. Objem kamenné drti je pak dán součinem plochy a délky úseku. Od tohoto objemu je nutné odečíst objem kamenné drti v oblastech kolejových spojek, kde je použit štěrk. 3. Montáž kolejových polí UIC60 na montážní základně, bezpodkladnicové pružné upevnění, rozdělení „u“ Celková délka kolejových polí je dána dvojnásobkem délky tratě, od kterého je třeba odečíst délku výhybek v hlavních kolejích. V hlavních kolejích jsou výhybky jednak ve výhybnách a jednak v kolejových spojkách v širé trati. Délka výhybek v hlavních kolejích ve výhybně typu I a II je 1008,696m, ve stanici Ústí n. Labem 636,384m. Délka výhybek v hlavních kolejích v kolejové spojce (2 výhybky) je 186,156m. Počet kolejových spojek v každé variantě je patrný v příloze „Tabulka výhybek ve spojkách“, která je součástí přílohy „Dopravny“. Délky tratí pro jednotlivé varianty jsou patrné v tabulkách „Směrové poměry“, které jsou přílohami „Průvodní zprávy“. Dále je potřeba přidat délku předjízdných a manipulačních kolejích ve výhybnách. Délka předjízdných kolejí ve výhybně typu I a ve stanici Ústí n. Labem je 1546,812m a délka předjízdných a manipulačních kolejí ve výhybně typu II je 2733,916m. Celková délka kolejových polí pro jednotlivé varianty tedy je: varianta A: 178705,592m varianta B: 193315,640m varianta C: 188455,644m varianta D: 174368,356m varianta E: 194762,678m 2
4. Přeprava kolejových polí UIC60 z montážní základny na stavbu Celková přepravní vzdálenost je dána součinem počtu kolejových polí a průměrné vzdálenosti přepravy kolejového pole. Předpokládají se montážní základny ve vzdálenostech 20km, průměrná přepravní vzdálenost je tedy 10km. Počet kolejových polí je dán podílem celkové délky kolejových polí z položky č.3 a délky kolejového pole. Předpokládá se používání kolejových polí o délce 75m. Počet kolejových polí tedy je: varianta A: 2383ks varianta B: 2578ks varianta C: 2513ks varianta D: 2325ks varianta E: 2597ks 5. Vložení kolejového pole pokladačem Celková hmotnost je dána součinem počtu kolejových polí z položky č. 4, hmotností 1m kolejového pole a délky kolejového pole (75m). Hmotnost 1m kolejového pole je uvažována 0,7t. 6. Vyrovnání koleje automatickou podbíječkou (1., 2. a 3. podbití) Délka podbíjených kolejí vyplývá z položky č. 3. Jednotková cena je za 1 podbití, celkovou délku je tedy potřeba vynásobit třemi. 7. Svařování termitem kolejnic UIC60 95VK 85VK, jednotlivě Svary spojují jednotlivá kolejová pole a výhybky v obou kolejnicích. Celkový počet svarů je tedy součet dvojnásobku počtu kolejových polí a trojnásobku počtu výhybek. Počet kolejových polí je vypočítán v položce č.4. Počet výhybek je v následující tabulce:
varianta A varianta B varianta C varianta D varianta E
1:26,85-2500 52 52 52 52 56
1:18,5-1200-I 8 12 12 12 8
1:9-300-Obl 2 2 2 2 2
celkem 62 66 66 66 66
8. Broušení povrchu kolejnic při souvislé úpravě Délka broušených kolejí odpovídá celkové délce kolejových polí dle položky č. 3. 9. Přeprava brusné soupravy V ČR není k dispozici potřebná brusná souprava. Pokud nebude zakoupena, bude nutné ji pronajmout v zahraničí, pravděpodobně v SRN. 10. Kolejnice UIC60 900A délky 75m Celková hmotnost je dána dvojnásobkem součinu počtu kolejových polí, délky kolejového pole (75m) a hmotnosti 1m kolejnice. Hmotnost 1m kolejnice je 0,06534t. 11. Pražec betonový předpjatý, vystrojený Počet pražců je dán celkovou délkou polí a rozložením pražců. Pražce mají rozložení „u“ (1667ks*1km-1). Celkový počet pražců je tedy součin celkové délky kolejových polí podle položky č.3 a podílu 1667/1000. 3
12. Zřízení bezstykové koleje včetně měření RAILSCAN Délka odpovídá celkové délce kolejových polí a délce všech větví výhybek. Celkové délky kolejových polí jsou vypočítány v položce č.3, délky všech větví výhybek v položce č.17. 13. LIS se zakalenými konci přímý, dl. 3,56m Izolované styky budou v těchto místech: 1) před a za výhybnou v obou kolejích 2) na začátku a konci každé předjízdné koleje ve výhybně 3) na začátku a konci manipulační koleje a na začátku kusé koleje ve výhybně 4) před a za dvojicí kolejových spojek v širé trati v obou kolejích 5) v polovině úseků spojky – spojky (výhybna –spojky) v obou kolejích 6) na začátku a na konci celého useku v obou kolejích Počet dvojic kolejových spojek je patrný v příloze „Tabulka výhybek ve spojkách“, která je součástí přílohy „Dopravny“.V místě izolovaného styku musí být 2 LIS (v každém kolejnicovém pasu 1). 14. Výhybka Obl-60-1:9-300-b-L, P Tato výhybka je použita ve výhybně typu II. Počet je zřejmý z tabulky u položky č.7. 15. Výhybka J60-1:18,5-1200-b-L, P Tato výhybka je použita ve výhybně typu I a II a ve stanici Ústí n. Labem. Počet je zřejmý z tabulky u položky č.7. 16. Výhybka J60-1:26,85-2500-b-L, P Tato výhybka je použita ve spojkách výhyben typu I a II a ve stanici Ústí n. Labem. Dále je použita ve spojkách v širé trati. Počet je zřejmý z tabulky u položky č.7. 17. Montáž výhybek na montážní základně a jejich pokládka Celková délka je dána součinem součtu délky větví výhybky a jejich počtu. Počet výhybek je patrný v tabulce u položky č.7. Součet délek větví je následující: 1:9-300: 49,847m 1:18,5-1200-I: 99,627m 1:26,85-2500: 139,617m 18. Vyrovnání výhybek automatickou podbíječkou Délky jsou stejné jako u položky č. 17. 19. Zkoušky, atesty, měření (únosnost pražcového podloží, průjezdný průřez, měřící vůz) Provádí se po celé trati, délka bude stejná jako u položky č.12. 20. Železniční svršek, přesun hmot Přesouvat se budou následující položky: 1) Pražce – celková hmotnost je dána součinem počtu pražců a hmotnosti pražce. Počet pražců je v položce č.11, hmotnost vystrojeného pražce je 314 kg. 2) Kolejnice – celková hmotnost kolejnic je v položce č.10. 3) Štěrk pro kolejové lože – hmotnost je dána součinem objemu a měrné hmotnosti. Objem je patrný v položce č.1, měrná hmotnost je 1,8t*m-3.
4
4) Kamenná drť pro drážní stezky – hmotnost je dána součinem objemu a měrné hmotnosti. Objem je patrný v položce č. 2, měrná hmotnost je 2,0t*m-3. Přesun se uvažuje v délce poloviny délky tratě.
Výstroj trati 21. Betonový hektometrovník a kilometrovník Hektometrovníky a kilometrovníky jsou umisťovány v trati po 100m. Jejich počet je tedy roven podílu délky trati a hodnoty 100m. Délka trati je patrná z přílohy „Směrové poměry“, která je součástí „Průvodní zprávy“. 22. Námezník prefabrikovaný z ŽB Námezníky jsou umisťovány u každé výhybky, jejich počet proto odpovídá počtu výhybek. Počet výhybek je patrný z tabulky u položky č.7. 23. Definitivní zajišťovací značka lepená Jsou umisťovány v trati po 80m. Jejich počet je tedy roven podílu délky trati a hodnoty 80m. Délka trati je patrná z přílohy „Směrové poměry“, která je součástí „Průvodní zprávy“.
Zemní práce 24. Těžení zeminy pro zářez včetně naložení Celková množství zemin a hornin vytěžená v zářezu (tunelu) jsou patrná z tabulek „Objemy násypů a zářezů“. V tabulkách je zachyceno staničení začátku, konce a středu zářezu (tunelu) a výška (kladné hodnoty, záporné hodnoty označují násyp, tunely jsou označeny jako „T“). Z výšky byla přibližně vypočtena plocha řezu. Postup je zřejmý ze schématu „Plochy řezů násypem a zářezem“. Plocha dvojkolejného tunelu se uvažuje 120m2. Objem je pak součinem plochy a délky. 25. Vodorovné přemístění výkopku 80% vytěžené zeminy může být použito v násypech. Přitom je důležité se snažit minimalizovat náklady. Algoritmus, který toto umožňuje, je teoreticky poměrně jednoduchý, v praxi však není pro velké množství vstupních dat použitelný. Bylo by nutné převést ho do formy počítačového programu. Ten by postupoval následovně: 1) Načtení dvojic dat [staničení středu násypu/zářezu (tunelu); objem] 2) Určení vzdáleností všech dvojic násyp – zářez (tunel) – ze staničení 3) Výběr dvojice násyp – zářez (tunel) s nejmenší vzdáleností 4) Porovnání objemu násypu a 80% objemu zářezu (tunelu) u této dvojice. Mohou nastat 3 případy: a) násyp je větší – veškerá použitelná zemina se „převeze“ do násypu, údaje o zářezu se v databázi zruší. Údaj o velikosti násypu se zmenší o „navezené“ množství. Do paměti se zapíše součin „převezeného“ množství a vzdálenosti. b) 80% zářezu je větší – „převeze“ se množství zeminy odpovídající objemu násypu. Údaj o násypu se v databázi zruší. Údaj o velikosti zářezu se zmenší o „odvezené“ množství. Do paměti se zapíše součin „převezeného“ množství a vzdálenosti. 5
c) Objemy jsou stejné (nepravděpodobné ale možné) – veškerá zemina se „převeze“, v databázi se zruší údaje o násypu i zářezu, do paměti se zaznamená součin „převezeného“ množství a vzdálenosti. 5) Program se vrací do bodu 3 a vše probíhá znovu. 6) Program končí ve chvíli, kdy již není k dispozici žádná dvojice násyp – zářez (tunel). Údaje o přepravených množstvích z paměti jsou sečteny a zobrazeny. Do programu by bylo možné zanést další vstupní podmínky, např. neuvažovat dvojice, jejichž vzdálenost je větší než zadaná hodnota apod. V době vytváření tohoto rozpočtu však nebyl program k dispozici, bylo proto nutné zvolit jiné řešení. Každá varianta byla rozdělena na 2 části. Část I začíná v Praze a končí před prvním tunelem pod Českým středohořím. Tato část je charakterizována střídajícími se násypy, zářezy a kratšími tunely. Přesouvaná hmota je dána součtem objemů násypů a 80%součtu zářezů (tunelů), podle toho co je menší. Pokud by byly násypy a zářezy (tunely) rozloženy rovnoměrně, pak by se délka přesunu rovnala podílu délky části I a počtu násypů a zářezů (tunelů). Protože však rozložení není rovnoměrné, je potřeba zavést koeficient nerovnoměrnosti „k“, kterým se bude přemístění výkopku násobit. Pokud bude v části I nedostatek zeminy, pak bude přivezena ze zemníku. Vzdálenost zemníku se uvažuje 8km
objem násypů varianta A varianta B varianta C varianta D varianta E
[ m3 ] 4296133 11916724 7352137 3610866 8037404
část I 80% objemu počet násypů, zářezů zářezů (tunelů) [ m3 ] [ ks ] 7419572 36 7277864 26 5830416 39 6685293 34 6564695 41
délka
k
[ km ] 55,727873 63,309542 60,879545 1,5 53,0912772 63,516141
vodorovné přemístění
rozdíl objemů 80%zářez-násyp
[ km*m3 ] 9975598 26582206 13652041 8457595 15254784
[ m3 ] 3123439 -4638860 -1521721 3074727 -1472709
Část II začíná před prvním tunelem pod Českým středohořím a končí na státní hranici se SRN. Je charakterizována převahou tunelů a malým počtem násypů o malém objemu. V této části je přemístění řešeno pro každý násyp zvlášť podle výše popsaného algoritmu. část II rozdíl objemů 80% zářez-násyp [ m3 ] 939135 2799761 2799761 2799761 939135
vodorovné přemístění varianta A varianta B varianta C varianta D varianta E
[ km*m3 ] 13611802 9832 9832 9832 13611802
Vstupní hodnoty jsou v tabulkách „Objemy násypů a zářezů“.
6
26. Uložení zeminy do násypu včetně složení a hutnění Objem je určen stejným způsobem jako v položce č.24 objem zářezu. V tabulkách „Objemy násypů a zářezů“ jsou násypy označeny zápornou výškou. Plocha se určí dle schématu „Plochy řezů násypem a zářezem“. 27. Vodorovné přemístění zeminy ze zemníku Množství zeminy vychází z posledních sloupců tabulek v položce č.25 . Nedostatek zeminy se pozná podle záporné hodnoty rozdílu 80%zářez - násyp. Vzdálenost zemníku se předpokládá 8km.
Mosty 28. Kompletní vybudování železničního mostu, 1 kolej Délky mostů jsou v příloze „Mosty a tunely“, která je součástí „Průvodní zprávy“. Většina mostů je dvoukolejná. Čtyřkolejný je most v Ústí n. Labem, na kterém se nachází stanice Ústí n. Labem a který je součástí variant B, C a D. Druhý most, který je čtyřkolejný zhruba z jedné poloviny, je ve variantě A a E a nachází se na něm výhybna Lovosice.
Tunely 29. Kompletní vybudování dvoukolejného tunelu Délky tunelů jsou v příloze „Mosty a tunely“, která je součástí „Průvodní zprávy“.
Elektrická trakce 30. Kompletní trolejové vedení a ukolejnění Délka je stejná jako u položky č.12. 31. Trafostanice 110kV/25kV, 50Hz Trafostanice budou vybudovány ve vzájemné vzdálenosti cca 30km, proto budou ve všech případech 3.
Skládkování 32. Doprava sypaniny na skládku Množství sypaniny vychází z položky č.33. Vzdálenost skládky se předpokládá 8km. 33. Uložení sypaniny na skládku Množství sypaniny vychází z posledních sloupců tabulek v položky č.25. Přebytek zeminy se pozná podle kladné hodnoty rozdílu 80%zářez - násyp. Objemy jsou uvedeny v m3, musí být proto přenásobeny měrnou hmotností zeminy (2,2t*m-3). Dále je potřeba přičíst 20% hmoty zářezu, která je nepoužitelná v násypech (hodnoty jsou v tabulkách „Hmoty násypů a zářezů“). Vzdálenost skládky se předpokládá 8km.
7
Zabezpečovací zařízení 34. Traťové zabezpečovací zařízení Cena je rozpočítána na 1m délky tratě. Délka je patrná v příloze „Směrové poměry“, která je součástí „Průvodní zprávy“. 35. Napojení na stávající síť Všechny varianty jsou napojeny pouze v Praze. 36. Kolejové propojení v širé trati Počet dvojic kolejových spojek je patrný v příloze „Tabulka výhybek ve spojkách“, která je součástí přílohy „Dopravny“. 37. Výhybna typu I Výhybna typu I je v každé variantě jednou. Z hlediska ceny zabezpečovacího zařízení je však shodná se stanicí Ústí n. Labem, takže ve variantách jejichž součástí je tato stanice se výhybna typu I nachází dvakrát. 38. Výhybna typu II V každé variantě jednou.
8
