Elementy nawierzchni

Elementy nawierzchni
1.
2.
3.
4.
5.
Rozjazdy
Drogi zwrotnicowe
Wykolejnice
Żeberka ochronne i kozły oporowe
Obrotnice, przesuwnice
dr inż. Jarosław Zwolski
Rozjazd kolejowy - konstrukcja umożliwiająca przejazd pociągu z jednego toru na
drugi (rozgałęzienie toru).
Skrzyżowanie - konstrukcja umożliwiająca przejazd pociągu po dwóch
krzyżujących się torach w jednym poziomie bez możliwości wymiany kierunków.
Rozjazd zwyczajny – rozjazd umożliwiający przejazd pociągu z toru zasadniczego
(prostego) na tor zwrotny (a). Może być prawy lub lewy.
W przypadku gdy rozgałęzienie położone jest w łuku stosuje się rozjazd zwyczajny
łukowy - wygięty i dostosowany do krzywizny łuków:
jednostronnie (b), dwustronnie (c) lub symetrycznie (d).
b)
a)
d)
c)
Rozjazd
zwyczajny
lewy
Rozjazd
łukowy
jednostronny
prawy
Rozjazd
zwyczajny
prawy
Rozjazd
łukowy
dwustronny
Rozjazd podwójny - rozjazd umożliwiający przejazd pociągu z toru zasadniczego
na dwa inne tory zwrotne. Może być jednostronny (prawy lub lewy) albo
dwustronny (symetryczny lub niesymetryczny).
Rozjazd krzyżowy - konstrukcja umożliwiająca przejazd pociągu po dwóch
krzyżujących się torach w jednym poziomie z możliwością wymiany jednego
kierunku (pojedynczy) lub dwóch kierunków (podwójny).
Rozjazd podwójny jednostronny prawy
Rozjazd podwójny dwustronny
niesymetryczny
Rozjazd krzyżowy pojedynczy
Rozjazd krzyżowy podwójny
Rozjazd podwójny dwustronny prawy
Rozjazd podwójny beziglicowy,
symetryczny, wąskotorowy
Rozjazd symetryczny,
podwójny, tramwajowy
Rozjazd
krzyżowy
podwójny
Rozjazd
krzyżowy
pojedynczy
Rozjazd krzyżowy podwójny z iglicami
na zewnątrz czworoboku (typu Beaslera)
– wycofywany z użycia
Punkt geometryczny
Rozjazd zwyczajny prawy
Rozjazd zwyczajny składa się z 4 części: zwrotnicy, szyn łączących i krzyżownicy
oraz napędu.
Zwrotnica służy do kierowania zestawów kołowych z jednego toru na drugi.
Złożona jest z dwóch szyn o specjalnym profilu przesuwających się poprzecznie po
siodełkach (iglice) oraz dwóch szyn nieruchomych o przekroju poprzecznym
odpowiadających profilowi szyny (opornice). Iglica łukowa przylega do opornicy
prostej toku zewnętrznego, a iglica prosta do opornicy łukowej toku wewnętrznego
toru zwrotnego.
Krzyżownica jest ułożona w miejscu przecięcia się toków szynowych i razem z
kierownicami umożliwia przejazd zestawu kołowego przez miejsce krzyżowania się
szyn. W rozjazdach dostosowanych do dużych prędkości stosuje się krzyżownice z
ruchomym dziobem, wówczas jest on przestawiany za pomocą urządzenia
nastawczego.
Kierownice umożliwiają prowadzenie kół pojazdu i swobodne przejście przez wolną
przestrzeń między tzw. gardzielą a początkiem ostrza dzioba i zapewniają wejście
kół we właściwy żłobek krzyżownicy.
Iglice w zależności od konstrukcji i sposobu połączenia ich końców z szynami mogą
być: sprężyste, szynowo-sprężyste oraz czopowe. Końce iglic sprężystych są
przekuwane na profil szyny i spawane z przyległymi szynami lub łączone z nimi za
pomocą łubków. Iglice szynowo-sprężyste 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
rozwiązaniach starszego typu.
Napęd ma za zadanie przestawianie iglic i dziobów krzyżownic oraz utrzymanie ich
w krańcowym położeniu. Rodzaje napędu mogą być: mechaniczny ręczny,
mechaniczny scentralizowany oraz elektryczny. Napęd umożliwia poruszanie
zamknięciem nastawczym, utrzymującym również obie iglice w odpowiednim
rozstawie i po zablokowaniu ich w odpowiedniej pozycji, dociska je do opornic.
Starsze zamknięcia nastawcze są typu hakowego, obecnie stosuje się suwakowe.
Podrozjazdnice – podkłady kolejowe zróżnicowanej długości umożliwiające oparcie
szyn rozjazdu .
Rodzaje styku iglicy z
opornicą:
a) iglica o łuku
przecinającym
opornicę, b) o łuku
stycznym do opornicy,
c) iglica łukowa o
ściętym ostrzu.
Rozjazd zwyczajny lewy wyposażony w
system grzewczy przeciwdziałający
zamarzaniu iglic w czasie niskich
temperatur.
Ruchomy dziób krzyżownicy wraz z
napędem i zamknięciem nastawczym
umożliwiającym zmianę położenia
Napęd
rozjazdu
(mechaniczny,
ręczny) ze
zwrotnikiem
Układ
podrozjazdnic
betonowych
oraz przejście
na zwykłe
podkłady
Napęd elektryczny
umożliwiający zmianę położenia
iglic przez poruszanie
zamknięciem nastawczym
Napędy zwrotnicowe
mechaniczne scentralizowane ten typ sterowania zwrotnicami
stosowany jest na liniach
głównych lecz wymienia się go
na elektryczne napędy
automatyczne sterowanie
zdalnie.
Sterowanie tego typu napędami odbywa się
z budynku nastawni za pośrednictwem
specjalnych dźwigni zwrotnicowych.
Dźwignie te ustawione w rzędzie na ławie
dźwigniowej nastawnicy i każda z nich
przypisana jest danej zwrotnicy.
Od mechanizmu każdej z dźwigni odchodzi
elastyczna pędnia, która po specjalnych
bloczkach (krążkach) wychodzi z budynku
nastawni i biegnie odpowiednio wzdłuż
torów do odpowiadającego dźwigni
mechanizmu zwrotnicowego. Obrócenie
dźwigni powoduje przeciągnięcie pędni o
około 500 mm i zmianę położenia
zwrotnicy. Aby działanie pędni było
prawidłowe, oba jej druty pędne muszą być
odpowiednio naprężone przez działanie
stałej siły naprężającej, którą wywołują
ciężary naprężacza z zębatką.
Rozjazd charakteryzują następujące parametry:
Rodzaj rozjazdu:
zwyczajne (Rz),
łukowe jednostronne (Rlj),
Przykładowe oznaczenie:
łukowe symetryczne (Rls),
Rz S60-300-1:9 Lssd
krzyżowe pojedyncze (Rkp),
krzyżowe podwójne (Rkpd),
podwójne jednostronne (Rpj),
podwójne dwustronne (Rpd),
skrzyżowania torów (St).
Konfiguracja: prawy (p), lewy (l), prawy/lewy (P-L), lewy/prawy (L-P) dla
rozjazdów podwójnych.
Typ szyn zainstalowanych w torach (S60 (UIC60, 60E1), S49 (49E1)).
Promień łuku: 70, 140, 150, 190, 300, 500, 760, 1200.
Skos:
dla rozjazdów 1:4.8, 1:5, 1:6.6, 1:7, 1:7.5, 1:9, 1:12, 1:14, 1:18.5,
dla skrzyżowań 1:2, 1:2.4, 1:2.9008, 1:3224, 1:343, 1:444, 1:5, 1:6.6, 1:9, 1:18.5.
Konstrukcja iglic: sprężyste (s), szynowo-sprężyste (ss), czopowe (c).
Rodzaj podrozjezdnic: drewniane (d), betonowe (b).
.
1. Rozjazdy zwyczajne o skosie 1:9 i mniejszym dopuszcza się do stosowania w
torach głównych i bocznych, o skosie większym – tylko w torach bocznych.
2. Rozjazdy podwójne stosuje się wyjątkowo w torach bocznych dla skrócenia dróg
zwrotnicowych.
3. Rozjazdy łukowe stosowane są tylko wtedy gdy zachodzi konieczność ułożenia
rozjazdu w łuku.
4. Rozjazdy krzyżowe są stosowane tylko w uzasadnionych wypadkach w torach
bocznych, nie należy ich stosować w torach głównych. Prędkość przejazdu na
wprost nie może przekroczyć 100 km/h.
5. Rozjazdy można układać w załomach na łukach pionowych wklęsłych (R=2000 m)
i wypukłych (R=5000 m).
6. Dobór promienia rozjazdu (R) do prędkości jazdy na tor zwrotny (vdop):
7. Razem z promieniem łuku rozjazdu stosuje się
odpowiednie skosy:
190-1:9, 300-1:9
500-1:12
760-1:14
1200-1:18.5.
W torach głównych
zasadniczych.
w=15 m
W torach głównych
dodatkowych, jeśli rozjazd
w=6 m
nr 2 ma poszerzenie w styku
przediglicowym.
W bocznych torach
stacyjnych lub gdy rozjazd
nr 2 nie ma poszerzenia w
styku przediglicowym.
w=0 m
Dla rozjazdów z iglicami
stycznymi do opornicy (wszystkie w=0 m
rozjazdy typu S49)
Dla rozjazdów z iglicami przecinającymi
opornicę
- w torach głównych
zasadnicznych
w=15 m
- w pozostałych torach, przy
czym powinien być spełniony
warunek w=V/6 [m]
w=6 m
W torach głównych
zasadniczych.
w=15 m
W pozostałych torach.
w=6 m
warunek
w=V/6
[m]
Jeśli rozjazd nr 2 nie ma poszerzenia
w styku przediglicowym lub oba
rozjazdy mają iglice styczne i
krzyżownice łukowe.
w=0 m
W torach bocznych, niezależnie od
typów rozjazdów.
w=0 m
W torach głównych dodatkowych,
jeżeli rozjazd nr 1 ma krzyżownicę
prostą, a rozjazd nr 2 poszerzenie w
styku przediglicowym.
w=6 m
We wszystkich torach
Jeżeli rozjazd ma iglice
przecinające opornice
w=V/6 [m] i nie
mniej niż 6 m
w=V/6 [m] i nie
mniej niż 6 m
Jeżeli rozjazd ma iglice
styczne, a promień R jest nie
w=0 m
mniejszy niż promień rozjazdu
a) w torze głównym zasadniczym
Ukres: miejsce przy zbiegających się torach (rozjazd, skrzyżowanie torów), dokąd
wolno zająć tor taborem bez blokowania przejazdu po drugim torze. Ukres jest
wyznaczony przez miejsce, gdzie spotykają się skrajnie sąsiednich torów.
Droga zwrotnicowa: Połączenie kilku torów rozjazdami nazywane jest drogą
zwrotnicową. Najprostszym rozwiązaniem jest droga zwrotnicowa poprowadzona
pod kątem rozjazdowym, jednocześnie najdłuższa z możliwych. Drogi zwrotnicowe
zgrupowane w jednym końcu stacji nazywa się „głowicą stacyjną”
Wykolejnice są urządzeniami ochronnymi zabezpieczającymi wyjazd z torów
bocznych na miejsca niebezpieczne - np. na tory główne czy przejazd drogowy. W
przypadku niekontrolowanego zbiegnięcia taboru zrzucenie z szyn i w ten sposób
zatrzymanie jest potencjalnie mniej groźne w skutkach niż wtargnięcie w drogę
przebiegu przejeżdżającego pociągu. Zamiast wykolejnicy zastosować można
żeberko ochronne - ślepy, krótki tor na który kierowany jest zbiegający tabor.
Zwrotnica rozjazdu, od którego odgałęzia się żeberko ochronne w położeniu
zasadniczym zawsze kieruje na żeberko. Wykolejnice zajmują mniej miejsca niż
żeberko ochronne, jednak nie mogą być stosowane w torach po których odbywają się
przebiegi pociągowe.
Głównym elementem wykolejnicy jest belka wykolejająca - metalowy element na
szynie wyprofilowany w taki sposób, że jego najechanie powoduje zrzucenie kół
taboru z toru. Wykolejnica wykoleja w kierunku szyny na której leży belka. Belka ta
na czas przejazdu taboru ruchem obrotowym zdejmowana jest z szyny. Do
poruszania belki stosuje się napędy zbudowane podobnie do napędów
zwrotnicowych. W urządzeniach kluczowych na belce wykolejnicy umieszczany
może być zamek kluczowy zamykający wykolejnicę w położeniu zamkniętym.
napęd
belka
wykolejająca
Wykolejnica
zamknięta
Wykolejnica
otwarta
FILM
Koleje brytyjskie
Koleje brytyjskie
Wykolejnica otwarta –
główna linia jest
chroniona
Wykolejnica
zamknięta –
główna linia jest
dostępna z toru
bocznego
Żeberko ochronne to tor zakończony kozłem oporowym służący do zabezpieczenia
drogi przebiegu dla pociągów od najechania z boku przez inne pociągi lub tabor
kolejowy.
Z rozjazdem łukowym prowadzącym na
żeberko ochronne
Z rozjazdem zwyczajnym
prowadzącym na żeberko ochronne
Kozioł oporowy to element wyposażenia toru zakończonego ślepo, bez możliwości
przejazdu. Ma za zadanie zatrzymać tabor przed przeszkodą. Czasem tor przed
kozłem oporowym jest zasypany piaskiem w celu zmniejszenia energii uderzenia.
W torach mogą być stosowane następujące rodzaje kozłów oporowych:
1) kozły stalowe szynowe lub wykonane z kształtowników,
2) kozły betonowe,
3) kozły samohamujące.
Betonowy
Stalowy szynowy
Stalowy z
samohamującym
elementem
hydraulicznym
Stalowy z
kształtowników
Stalowy, cierny
Stalowe
samohamujące
Stalowy z szyn
Betonowy z
samohamującymi
elementami
hydraulicznymi
Stalowy szynowy
Betonowy sztywny
Stalowy cierny
Stalowy cierny z kształtowników
Stalowy cierny harmonijkowy
Obrotnica - urządzenie służące do zmiany kierunku pojazdu przez obrócenie
platformy, na której ów pojazd stoi. Ponieważ promień zawracania pojazdów
kolejowych bywa na ogół znaczny, to odwrócenie kierunku jazdy lokomotyw o 180°
przy pomocy pętli torów wymagałoby znacznej powierzchni. W takich przypadkach
stosuje się często obrotnicę składającą się z platformy z wbudowanym odcinkiem
torów, o średnicy dostatecznie dużej, aby zmieścił się na nim cały obracany pojazd wagon lub lokomotywa. Pojazd wprowadza się na platformę, zatrzymuje się go i
uruchamia mechanizm obracający platformę dokoła osi. Często stosowana przed
wjazdem do lokomotywowni - bramy hangarów umieszcza się gwiaździście wokół
obrotnicy, a lokomotywy obracane są o kąty odpowiadające torom wjazdowym do
każdego z hangarów.
Przesuwnica - urządzenie służące do zmiany położenia pojazdu przez przesuniecie
platformy, na której ów pojazd stoi. Obrotnica składa się z platformy z wbudowanym
odcinkiem torów o długości dostatecznie dużej, aby zmieścił się na nim cały pojazd wagon lub lokomotywa. Pojazd wprowadza się na platformę, zatrzymuje się go i
uruchamia mechanizm przesuwający platformę do wymaganego położenia. Często
stosowana w halach naprawczych, hangarach, lokomotywowniach.