: : . . . D R O G I Ż E L A Z N E . . . : :

3. Nawierzchnia

3.1. Kryteria klasyfikacji torów do określonej klasy
3.2. Standardy konstrukcyjne nawierzchni
3.3. Szyny
3.4. Podkłady
3.5. Przytwierdzenia
3.6. Złącza
3.7. Rozjazdy
3.8. Wykolejnice
3.9. Literatura
_________________________________

3.1. Kryteria klasyfikacji torów do określonej klasy [2]

Zgodnie z Warunkami technicznymi [2] tory na szlakach oraz tory główne i główne dodatkowe na stacjach kwalifikuje się do jednej z sześciu klas technicznych (0-5) na podstawie kryteriów opisanych w poniższej tabeli.

Klasy torów	Dopuszczalna prędkość pociągów [km/h]	Dopuszczalny nacisk osi		Obciążenie przewozami [Tg/rok]
Klasy torów	Dopuszczalna prędkość pociągów [km/h]	lokomotywy [kN]	wagonów [kN]	Obciążenie przewozami [Tg/rok]
0	200	221	140	do 25
1	100 120 140 160	221 210 210 205	221 205 190 140	nie normowane
2	80 100 120	221 210 205	221 205 190	16-25
3	70 80	221 210	221 205	9-15
4	60 70	221 210	221 205	4-8
5	30 40	221 210	221 205	do 3

^ do góry ^

_________________________________

3.2. Standardy konstrukcyjne nawierzchni [2]

Każdej klasie torów przypisany jest dany standard konstrukcyjny nawierzchni, określający typ szyn, podkładów, przytwierdzeń oraz rozstaw podkładów i grubość podsypki. Dla każdej klasy torów podanych jest kilka równoważnych wariantów, co przedstawione zostało w poniższych tabelach.

3.2.1. Standardy konstrukcyjne nawierzchni dla torów klasy 0

Wariant	Szyny	Typ podkładów	Rozstaw podkładów [m]	Typ przytwierdzenia szyn	Grubość podsypki [m]
0.1	UIC60(60E1) nowe dla v>200km/h	PS-93, PS-94	0,60	SB	0,35
0.2	--"--	I/B , II/B twarde	0,60	Skl, K	0,30

3.2.2. Standardy konstrukcyjne nawierzchni dla torów klasy 1

Wariant	Szyny	Typ podkładów	Rozstaw podkładów [m]	Typ przytwierdzenia szyn	Grubość podsypki [m]
1.1	UIC60(60E1) nowe	PS-93, PS-94	0,60	SB	0,35
1.2	--"--	II/B twarde	0,60	Skl, K	0,30

3.2.3. Standardy konstrukcyjne nawierzchni dla torów klasy 2

Wariant	Szyny	Typ podkładów	Rozstaw podkładów [m]	Typ przytwierdzenia szyn	Grubość podsypki [m]
2.1	UIC(60E1) nowe i reprofilowane kl. I	PS-83 INBK 7M K-83	0,70	SB K	0,30
2.2	--"--	II/B twarde	0,70	K	0,25
2.3	S49(49E1) nowe i reprofilowane kl. I	PS-83 INBK 7M K-83	0,65	SB K	0,30
2.4	--"--	II/B miękkie	0,65	K	0,25

3.2.4. Standardy konstrukcyjne nawierzchni dla torów klasy 3

Wariant	Szyny	Typ podkładów	Rozstaw podkładów [m]	Typ przytwierdzenia szyn	Grubość podsypki [m]
3.1	UIC60(60E1) reprofilowane k.lI lub regenerowane	PS-83	0,75	SB	0,30
3.1	UIC60(60E1) reprofilowane k.lI lub regenerowane	INBK 7 K-83	0,75	K	0,30
3.2	--"--	II/B II/O twarde nowe lub regenerowane	0,80	K	0,25
3.3	--"--	II/B II/O miękkie nowe lub regenerowane	0,65	K	0,25
3.4	S49 (49E1) reprofilowane kl. II lub regenerowane	PS-83	0,75	SB	0,25
		INBK 7 INBK 8	0,75	K
		INBK 3	0,60	K
3.5	--"--	III/B III/O miękkie nowe lub regenerowane	0,70	K	0,20
3.6	--"--	III/B III/O miękkie nowe lub regenerowane	0,60	K	0,20

3.2.5. Standardy konstrukcyjne nawierzchni dla torów klasy 4

Wariant	Szyny	Typ podkładów	Rozstaw podkładów [m]	Typ przytwierdzenia szyn	Grubość podsypki [m]
4.1	S49 (49E1) reprofilowane kl. III lub regenerowane	PS-83	0,80	SB	0,25
		INBK 7 PBS 1 INBK 8	0,80	K
		INBK 3	0,70
		INBK 4	0,60
4.2	S49 (49E1) reprofilowane kl. III lub regenerowane	III/B III/O miękkie nowe lub regenerowane	0,80	K	0,20
4.3	S49 (49E1) reprofilowane kl. III lub regenerowane	IV/O miękkie nowe lub regenerowane	0,70	K	0,20
4.4	S49 (49E1) reprofilowane kl. III lub regenerowane	III/B III/O miękkie nowe lub regenerowane	0,60	K	0,20

3.2.6. Standardy konstrukcyjne nawierzchni dla torów klasy 5

Wariant	Szyny	Typ podkładów	Rozstaw podkładów [m]	Typ przytwierdzenia szyn	Grubość podsypki [m]
5.1	S49 (49E1) regenerowane	PS-83	0,70	SB	0,21
		INBK 7 PBS 1 INBK 8	0,70	K
		INBK 3	0,60
		INBK 4	0,60
5.2	S49 (49E1) regenerowane	INBK 7 PBS 1 INBK 8	0,85	K	0,21
		INBK 3	0,75
		INBK 4	0,65
5.3	S49 (49E1) regenerowane	drewniane regenerowane	0,60	K	0,16

^ do góry ^

_________________________________

3.3. Szyny [2]

Obecnie na normalnotorowych liniach kolejowych w Polsce stosowane są szyny UIC60 i S49. Dawniej stosowany lżejszy typ szyn S42 jest stopniowo wycofywany z eksploatacji w trakcie remontów - napraw głównych nawierzchni. Liczba w oznaczeniu szyny jest równa w przybliżeniu masie jednego metra szyny. Przekrój poprzeczny szyny UIC60 charakteryzuje się większą wartością wskaźnika wytrzymałości niż przekrój szyny S49, co oznacza, że szyna UIC60 posiada zdolność do przenoszenia większych momentów zginających. Rysunki i charakterystyki szyn przedstawione zostały poniżej.

3.3.1. UIC60

Przekrój poprzeczny szyny UIC60 [2]

Charakterystyka [2]:

Parametr	Jednostka	Wartość
Masa	kg/m	60,34
Wysokość	mm	172
Szerokość stopki	mm	150
Szerokość główki	mm	72
Grubość szyjki	mm	16,5
Pole powierzchni przekroju	mm²	7686
Standardowe długości	m	25; 27,5; 30; 120
Moment bezwładności względem osi poziomej	cm²	3055
Moment bezwładności względem osi pionowej	cm²	513
Wskaźnik wytrzymałości	cm³	335,5

3.3.2. S49

Przekrój poprzeczny szyny S49 [2]

Charakterystyka [2]:

Parametr	Jednostka	Wartość
Masa	kg/m	49,43
Wysokość	mm	149
Szerokość stopki	mm	125
Szerokość główki	mm	67
Grubość szyjki	mm	14
Pole powierzchni przekroju	mm²	6297
Standardowe długości	m	25; 27,5; 30; 120
Moment bezwładności względem osi poziomej	cm²	1819
Moment bezwładności względem osi pionowej	cm²	320
Wskaźnik wytrzymałości	cm³	240

^ do góry ^

_________________________________

3.4. Podkłady

Podkłady stosowane na normalnotorowych liniach kolejowych w Polsce można w sposób ogólny podzielić na podkłady drewniane i podkłady betonowe (obecnie stosowane są podkłady strunobetonowe). Oba typy podkładów zostały omówione w poniższych punktach.

3.4.1. Podkłady drewniane

Typ	Długość [cm]	Objętość [m³]	Pole pow. przekroju [cm²]	Moment bezwładności [cm⁴]	Wskaźnik wytrzymałości [cm³]
I/B	260	0,0962	370	6493	892
II/B	260	0,0894	344	6099	783
II/O	260	0,0923	355	6210	788
III/B	250	0,0770	308	4711	647
III/O	250	0,0755	302	4741	644
IV/O	250	0,0730	292	4526	621

Podkłady oznaczone literą "B" są podkładami belkowymi, zaś podkłady oznaczone literą "O": podkładami obłymi. Schematyczne rysunki wraz z wymiarami zostały przedstawione poniżej:

Podkłady drewniane belkowe [2]

Podkłady drewniane obłe [2]

PRZYKŁADY

Podkłady drewniane

3.4.2. Podkłady betonowe

Obecnie stosowane na PKP podkłady betonowe są wykonane z betonu sprężonego strunami o średnicy 2,5mm splatanymi parami lub po 7 strun - 6 strun po obwodzie i jedna struna wewnątrz. Struny zostają naciągnięte przed zabetonowaniem podkładu, po stwardnieniu betonu naciąg zostaje zwolniony, dzięki czemu w stanie nieobciążonym w podkładzie występują naprężenia ściskające. Po stopniowym przykładaniu obciążenia początkowo maleją naprężenia ściskające, a dopiero później w podkładzie pojawiają się naprężenia rozciągające. Dzięki temu element strunobetonowy charakteryzuje się większą wytrzymałością na zginanie w porównaniu z elementem żelbetowym o takich samych wymiarach i takim samym polu przekroju zbrojenia. Charakterystyki podkładów strunobetonowych zostały przedstawione poniżej [1]:

Podkład	Masa [kg]	Powierzchnia oparcia o podsypkę [cm²]	Minimalna siła rysująca [kN]
INBK3	226	5335	250
INBK4	210	4466	270
INBK7	250	6310	250
INBK8	240	5818	270
PS-94	-	-	-
PS-93	-	-	-
PS-83	-	-	-

Podkład INBK3 [1]

Podkład INBK4 [1]

Podkład INBK7 [1]

Podkład INBK8 [1]

Podkład PS-94 [2]

        Rysunki podkładów strunobetonowych w formacie .pdf i .dwg.
       Dostępne aktualnie rysunki:
       - podkład INBK3
        - podkład INBK4
        - podkład INBK7
        pozostałe rysunki w przygotowaniu...

Podkład	Rysunek w formacie .pdf	Rysunek w formacie .dwg
INBK3
INBK4
INBK7
INBK8
PS-94

PRZYKŁADY

Podkłady strunobetonowe INBK7.
Na ostatnim zdjęciu widoczne zbrojenie podkładu: 8 splotów złożonych z 7 strun średnicy 2,5mm.

Podkład strunobetonowy PS83

Tor na podkładach strunobetonowych PS83

Tor na podkładach strunobetonowych PS94

^ do góry ^

_________________________________

3.5. Przytwierdzenia (Fastenings)

W standardach konstrukcyjnych nawierzchni omówionych w punkcie 3.2. dopuszczone do stosowania są następujące rodzaje przytwierdzeń:
- przytwierdzenie śrubowe typu K
- przytwierdzenie śrubowo-sprężyste typu Skl
- przytwierdzenie sprężyste typu SB
Przytwierdzenia typu K i typu SB zostały szczegółowo omówione w poniższych punktach.

3.5.1. Przytwierdzenie typu K

Przytwierdzenie typu K jest stosowane zarówno do podkładów drewnianych jak i do podkładów betonowych.

Przytwierdzenie typu K szyny UIC60 do podkładu drewnianego [2]

Podkładka żebrowa (2) przymocowana jest do podkładu drewnianego (9) za pomocą czterech wkrętów (7) z pierścieniami sprężystymi podwójnymi (8). Pomiędzy szyną a podkładką żebrową umieszczona jest przekładka podszynowa (3). W żebrach podkładki znajdują się dwie śruby stopowe (5), na które założone są łapki (4) mocujące szynę (1) do podkładu, pod nakrętką śruby stopowej znajduje się pierścień sprężysty potrójny (8). Pochylenie poprzeczne szyny wynosi 1:40.

Przytwierdzenie typu K szyny UIC60 do podkładu betonowego [2]

Podkładka żebrowa (2) przymocowana jest do podkładu betonowego (12) za pomocą dwóch wkrętów (8) z pierścieniami sprężystymi podwójnymi (9). W podkładzie osadzone są dyble (10) umożliwiające zamocowanie wkrętów, podkładka oddzielona jest od podkładu przekładką izolacyjną (7), pomiędzy szyną a podkładką znajduje się przekładka podszynowa (3). W żebrach podkładki znajdują się dwie śruby stopowe (5), na które założone są łapki (4) mocujące szynę (1) do podkładu, pod nakrętkami śrub stopowych znajdują się pierścienie sprężyste potrójne. Pochylenie poprzeczne szyny wynosi 1:40.

Podobna jest konstrukcja przytwierdzenia typu K szyny S49 do podkładów betonowych i drewnianych.

PRZYKŁADY

Przytwierdzenie typu K do podkładów drewnianych:

Przytwierdzenie typu K do podkładów betonowych:

3.5.2. Przytwierdzenie typu SB

Przytwierdzenie typu SB szyny UIC60 [2]

W podkładzie zabetonowane są kotwy (1), w kotwach osadzone są łapki sprężyste (2), które za pośrednictwem wkładek elektroizolacyjnych (3) dociskają szynę do przekładki podszynowej (4) spoczywającej bezpośrednio na podkładzie.

PRZYKŁADY

Przytwierdzenie typu SB do podkładów strunobetonowych INBK 7:

3.5.4. Przytwierdzenie typu Skl

Przytwierdzenie typu Skl jest konstrukcją pośrednią pomiędzy przytwierdzeniem typu K a przytwierdzeniem SB. Zamiast sztywnej łapki (jak w przytwierdzeniu K) pod nakrętką śruby stopowej znajduje się łapka sprężysta typu Skl-12.

Przytwierdzenie typu Skl do podkładu drewnianego.
Stopka szyny jest dociskana do podkładki przez łapkę sprężystą.

Tor na podkładach drewnianych z przytwierdzeniem typu Skl.

3.5.5. Przykłady przytwierdzeń stosowanych w innych krajach:

Przykłady przytwierdzeń zostały pogrupowane według producentów - kliknij na link, aby zobaczyć szczegóły:

Producent	Kraj
Vossloh Fastening Systems	Niemcy
Pandrol Rail Fastenings	Wielka Brytania
Mondragon Soluciones	Hiszpania
Shanghai Suyu Railway Fasteners	Chiny

^ do góry ^

_________________________________

    3.6. Złącza

      3.6.1. Złącze wiszące

Złącze szyn UIC60 wiszące [2]

Złącze szyn S49 wiszące [2]

3.6.2. Złącze podparte

Złącze szyn UIC60 podparte [2]

Złącze szyn S49 podparte [2]

PRZYKŁADY

Złącza podparte szyn

Złącze podparte szyn w torze na podkładach strunobetonowych

^ do góry ^

_________________________________

3.7. Rozjazdy

Opracowanie "Rozjazdy kolejowe" w formacie .pdf:

W opracowaniu poruszone zostały następujące zagadnienia:
-rodzaje rozjazdów (rozjazdy zwyczajne, podwójne, łukowe, krzyżowe) wraz z ich zastosowaniem
-oznaczenia rozjazdów wraz z objaśnieniem, podstawowe typy rozjazdów stosowanych w Polsce, maksymalna prędkość przy jeździe na tor zwrotny
-budowa rozjazdu zwyczajnego (zwrotnica, szyny łączące, krzyżownica)
-geometria rozjazdu
-budowa zwrotnicy (iglice, opornice, zamknięcie nastawcze, napęd zwrotnicowy)
-typy iglic (z osadą czopową, sprężyste, szynowo-sprężyste)
-budowa szyn łączących
-budowa krzyżownicy (kierownice, szyny skrzydłowe, dziób krzyżownicy)

rozjazdy_1.pdf

rozjazdy_2.pdf

rozjazdy_3.pdf

^ do góry ^

_________________________________

3.8. Wykolejnice

Wykolejnice są urządzeniami montowanymi w torze w celu ochrony drogi przebiegu pociągowego przed nieplanowym zjazdem taboru z toru bocznego lub bocznicowego. Zasadniczym elementem wykolejnicy jest stalowa belka wykolejająca. W przypadku, gdy wykolejnica jest nałożona na tor koło jadącego wagonu wjeżdża na belkę wykolejającą, co powoduje wyrzucenie wagonu z toru w określoną stronę. W przypadku, gdy wykolejnica jest zdjęta z toru, możliwy jest po nim normalny przejazd taboru.

Wykolejnica w położeniu na torze

Wykolejnica w położeniu na torze wraz z latarnią

Wykolejnica zdjęta z toru

Zgodnie z instrukcją WTB-E10:
dla wykolejnic, dla których nie jest stosowana kolejność nastawiania
wykolejnicy i zwrotnicy należy stosować dwie latarnie z prawej strony
toru dla każdego kierunku jazdy

^ do góry ^

_________________________________

    szyna - rail
    podkład - sleeper (tie)
    podsypka - ballast
    przytwierdzenie - fastening
    podłoże - subgrade
    tor bezstykowy - continous welded rail (CWR)
    spawane złącze szyn - welded rail joint
    szerokość toru - gauge

^ do góry ^

_____________

3.9. Literatura

[1] Drogi kolejowe, praca zbiorowa pod red. J. Sysaka, PWN, Warszawa 1982
[2] PKP Polskie Linie Kolejowe S.A., Id-1 (D-1) WARUNKI TECHNICZNE utrzymania nawierzchni na liniach kolejowych, Warszawa 2005
[3] Rozp. Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 10 września 1998r. w sprawie warunków technicznych, jakim

^ do góry ^