PROJEKTOVÁNÍ KOLEJOVÉ DOPRAVY cvičení z předmětu 12PKD ČVUT v Praze Fakulta dopravní Ústav dopravních systému (K612)
Úloha 1 | Návrh jednokolejné železniční tratě příčný řez ČVUT v Praze Fakulta dopravní Ústav dopravních systému (K612)
konstrukce železniční tratě
konstrukce … tratě | železniční spodek
železniční spodek
plán tělesa železničního spodku
zemní pláň
zemní těleso
• na pláň tělesa železničního spodku je položen železniční svršek • je tvořena zemní plání, konstrukční vrstvou nebo stavbou železničního spodku
konstrukce … tratě | železniční spodek
konstrukce … tratě | železniční spodek ZEMNÍ TĚLESO • pláň zemního tělesa tvoří pláň tělesa železničního spodku, nebo je na ni položena konstrukční vrstva • velmi důležitá je stabilita zemního tělesa
-> nároky na MATERIÁL, ze kterého je zemní těleso tvořeno Používaný materiál: zeminy (převážně) a horniny • nesoudržné zeminy • soudržné zeminy
zemní těleso| zeminy NESOUDRŽNÉ ZEMINY
SOUDRŽNÉ ZEMINY
• propustné a nenamrzavé • nemění své mechanické vlastnosti vlivem vody a mrazu
• nepropustné, namrzavé • mění své mechanické vlastnosti vlivem vody a mrazu, voda kapilárně vzlíná
-> VHODNÝ materiál pro zemní těleso
-> NEVHODNÝ materiál pro zemní těleso • nutnost použití konstrukčních, konsolidačních a ochranných vrstev
písek, štěrkopísek, kamenitý a hrubozrnný materiál
jíl, jílovitý písek, spraš
konstrukce … tratě | železniční spodek ZEMNÍ TĚLESO • pláň zemního tělesa tvoří pláň tělesa železničního spodku, nebo je na ni položena konstrukční vrstva • velmi důležitá je stabilita zemního tělesa
-> nároky na MATERIÁL, ze kterého je zemní těleso tvořeno v případě nevyhovujících materiálů musíme zřizovat VRSTVY KONSTRUKČNÍ, OCHRANNÉ A KONSOLIDAČNÍ z nenamrzavého prospustného materiálu z jakého materiálu je tvořen TERÉN? z jakého materiálu je tvořeno ZEMNÍ TĚLESO NÁSPU?
konstrukce … tratě | železniční spodek KONSTRUKČNÍ (PODKLANÍ) VRSTVA [násep i zářez] • na zemní pláni, tvoří pláň tělesa železničního spodku • většinou štěřkodrť + geotextilie
Proč?
• zvýšení únosnosti pláně železničního spodku • odvodnění
Kdy?
u náspu: pokud těleso náspu tvořeno soudržnou zeminou; pokud těleso náspu je tvořeno nesoudržnou zeminou, ale má malou únosnost u zářezu: pokud terén tvořen soudržnou zeminou
„tloušťka“ konstrukční vrstvy v ose pláně: 𝒉𝒑 = 𝟎, 𝟏𝟓 ~ 𝟎, 𝟓 𝒎
konstrukce … tratě | železniční spodek OCHRANNÁ VRSTVA [násep] • „boční ochrana“ náspu, pokud je násep tvořen soudržnou zeminou
Proč?
• ochrana proti namrzání, „izolace“ a odvodnění náspu tvořeného ze soudržné zeminy
Kdy?
u náspu: pokud těleso náspu tvořeno soudržnou zeminou
„tloušťka“ ochranné vrstvy minimálně: 0,60 m
konstrukce … tratě | železniční spodek KONSOLIDAČNÍ VRSTVA [násep] • na rozhraní tělesa náspu a terénu • většinou štěrkodrť (+ geosyntetika)
Proč?
• zvýšení únosnosti terénu • zabránění vzlínání vody z podloží do náspu (drenáž) • celková stabilizace a konsolidace tělesa náspu
Kdy?
u náspu: vždy pokud terén tvořeno soudržnou zeminou; pokud je terén z nesoudržné zeminy, ale s malou únosností
„tloušťka“ konsolidační vrstvy minimálně: 0,30 m
konstrukce … tratě | železniční spodek Použití konstrukčních vrstev - NÁSEP těleso náspu nesoudržná zemina nesoudržná zemina
bez konstrukčních vrstev* *konstrukční (podkladní) vrstva v případě nedostatečné únosnosti pláně tělesa železničního spodku
terén soudržná zemina
konsolidační vrstva* *(konstrukční vrstva v případě nedostatečné únosnosti náspu)
Použití konstrukčních vrstev - ZÁŘEZ nesoudržná zemina
terén soudržná zemina
bez konstrukčních vrstev* *konstrukční (podkladní) vrstva v případě nedostatečné únosnosti pláně tělesa železničního spodku
konstrukční (podkladní) vrstva
soudržná zemina
konstrukční (podkladní) vrstva ochranná vrstva konsolidační vrstva konstrukční (podkladní) vrstva ochranná vrstva konsolidační vrstva
konstrukce … tratě | železniční spodek
konstrukce … tratě | železniční spodek
konstrukce … tratě | železniční spodek
konstrukce … tratě | železniční spodek ODVODNĚNÍ • ve cvičení uvažujeme nezpevněné příkopy • (dále existují zpevněné příkopy, příkopové zídky, trativody, …)
konstrukce … tratě | železniční spodek SKLONY A ÚPRAVA SVAHŮ Hodnota sklonů na základě vlastností zemin:
1:n
nesoudržné zeminy: n = 1,25 – 1,75 soudržné zeminy: n = 2,0 – 2,5
úprava svahu -> OHUMUSOVÁNÍ
konstrukce … tratě | železniční spodek SKLONY A ÚPRAVA SVAHŮ – vysoké svahy • odstupňování sklonů svahu po 4 – 6 výškových metrech u náspu od hrany pláně u zářezu od dna příkopu
Hodnoty sklonů: 𝐧𝟏 ~ 𝐧 𝐧𝟐 ~ 𝐧𝟏 + 𝟎, 𝟓 𝐧𝟑 ~ 𝐧𝟐 + 𝟎, 𝟓
konstrukce … tratě | železniční spodek
konstrukce … tratě | železniční spodek
konstrukce … tratě | železniční spodek ODHUMUSOVÁNÍ - sejmutí ornice z terénu na šířku zemního tělesa - „hloubka“ sejmutí dle lokálních podmínek -> po potřeby cvičení: 0,15 m
konstrukce … tratě | železniční spodek úprava svahů -> OHUMUSOVÁNÍ (vegetační ochrana) „tloušťka“: 0,1 – 0,15 m
konstrukce … tratě | železniční svršek
železniční svršek
kolejnice upevnění pražce štěrkové lože
konstrukce … tratě | železniční svršek kolejnice typ UIC 60 (60 E1) nebo S 49 (49 E1)
konstrukce … tratě | železniční svršek upevnění uchycení kolejnice k pražci
tuhé x pružné podkladnicové x bezpodkladnicové
konstrukce … tratě | železniční svršek pražce
SB 8P
B91S
betonové pražce: typ B91S nebo SB 8P
typ pražce
pražce zajišťují úklon kolejnic 1:20 (1:40)
délka
hloubka
B91S
2,6 m
0,22 m
SB 8P
2,42 m
0,21 m
konstrukce … tratě | železniční svršek štěrkové lože • zajišťuje prostorovou polohu koleje • přenáší síly z koleje do železničního spodku
nepřevýšená a převýšená kolej
nepřevýšená a převýšená kolej
vodorovná pláň, nepřevýšená kolej
nakloněná pláň, převýšená kolej
vodorovná pláň, převýšená kolej
střechovitá pláň, nepřevýšená kolej
Úloha 1 | příčný řez Narýsujte vzorové příčný řezy projektovanou jednokolejnou železniční tratí: • místa řezů v situaci zadána vyučujícím (standardně 1x v náspu, 1x zářezu/1x v přímé, 1x ve směrovém oblouku)
• místa řezů zaznačte v situaci a podélném profilu
Úloha 1 | příčný řez| postup vykreslení Jak narýsovat? – postup vykreslení 1. vynesení terénu – dle situace
POZOR! Rozdílná měřítka situace (1:10000) a příčného řezu (1:50)!
sklon terénu v případě, že sklon terénu je vyšší než 1:6, provádí se „zazubení“ terénu:
Úloha 1 | příčný řez| postup vykreslení Jak narýsovat? – postup vykreslení 1. vynesení terénu – dle situace 2. úroveň nivelety TK 3. kolejnice + štěrkové lože (tj. železniční svršek) 4. niveleta pláně železničního spodku 5. vynesení svahů (v patřičném sklonu, v případě potřeby lomy) 6. konstrukční/ochranná/konsolidační vrstva – je-li potřeba
7. kóty + popis 8. přinést na konzultaci
Úloha 1 | příčný řez| vzor (násep)
Úloha 1 | příčný řez| vzor (zářez)
Děkuji za pozornost! cvičení z předmětu 12PKD ČVUT v Praze Fakulta dopravní Ústav dopravních systému (K612)
