Nawierzchnie z płyt żelbetowych

Charakterystyczne cechy konstrukcji nawierzchni z płyt wielkogabarytowych to ich wymiar oraz sposób posadowienia płyt wewnętrznych w sposób bezpośredni lub pośredni na podkładach.

Do nawierzchni tego typu stosowanych powszechnie w wielu krajach można zaliczyć konstrukcje: CBP, ABETONG, HOLDFAST.

Nawierzchnia CBP

Nawierzchnia CBP (rys. 6.16–6.17) jest przeznaczona do stosowania na przejazdach kolejowych usytuowanych na liniach jedno- i wielotorowych, na odcinkach prostych lub łukach o promieniu większym od 800 m. Konstrukcja przejazdu może być stosowana do nawierzchni kolejowej z szyn 60E1 lub 49E1, z przytwierdzeniem sprężystym SB lub typu K.

Podstawowymi elementami tej konstrukcji są:

— żelbetowa, prefabrykowana płyta przejazdowa wewnętrzna PW;

— żelbetowa, prefabrykowana płyta przejazdowa wewnętrzna skrajna PZS;

— żelbetowa, prefabrykowana płyta przejazdowa zewnętrzna PZ.

Nawierzchnia przejazdu nie jest w sposób trwały połączona z torem kolejowym, co w czasie eksploatacji powoduje znaczne zmiany we wzajemnym położeniu płyt i szyn (kla-wiszowanie).

Zalety:

— łatwość montażu, możliwość szybkiej zabudowy ze względu na małą liczbę elementów nawierzchni;

— konkurencyjna cena w porównaniu z innymi rozwiązaniami.

Wady:

— brak współpracy płyt z nawierzchnią kolejową (powstają deformacje);

— znaczny ciężar, konieczność używania ciężkiego sprzętu do układania płyt;

— mała szczelność nawierzchni.

Rys. 6.16. Nawierzchnia z płyt CBP [8]

Rys. 6.17. Przejazd o nawierzchni CBP [8]

Nawierzchnia typu ABETONG

Nawierzchnia typu ABETONG (rys. 6.18) jest produkowana w Szwecji i może być stosowana na przejazdach kolejowych na liniach jedno- i wielotorowych o nawierzchni z szyn 60E1 na podkładach strunobetonowych na odcinkach prostych i w łukach o promie-niu większym niż 800 m.

Rys. 6.18. Nawierzchnia typu ABETONG [5]

Głównym elementem tej konstrukcji są odpowiednio ukształtowane płyty żelbetowe o długości 3 m, podobnie jak w nawierzchni CBP. Płyty wewnętrzne służą do zabudowy przestrzeni pomiędzy tokami szynowymi, a płyty zewnętrzne - do zabudowy przestrzeni pomiędzy szyną a belką podporową połączoną z nawierzchnią drogową. Dolna

powierzch-tami jest zaś odpowiednio połączony wyprofilowanymi gumowymi uszczelniaczami mo-cowanymi do płyt za pomocą stalowych śrub.

Zalety tej konstrukcji to łatwość montażu i szczelność konstrukcji, główne wady to posadowienie płyty na podkładach i brak możliwości oczyszczania tłucznia bez demontażu belek podporowych.

Nawierzchnia typu HOLDFAST

Nawierzchnia ta może być stosowana ma przejazdach kolejowych linii jedno- i wielo-torowych, na podkładach strunobetonowych, na odcinkach prostych o stałym pochyleniu w rejonie przejazdu.

Konstrukcja nawierzchnia HOLDFAST (rys. 6.19) składa się z płyt żelbetowych we-wnętrznych i zewe-wnętrznych o długości 7,2; 9,0 i 12,0 m. Elementem łączącym tor z płytami jest gumowa wkładka wbudowana pomiędzy szyną a płytą. Kształt wkładek jest dostoso-wany do przekroju szyny i płyty, a dolna powierzchnia umożliwia oparcie o stopkę szyny, niezależnie od typu przytwierdzenia. Wewnętrzne wkładki mają również wyprofilowany żłobek umożliwiający bezpieczny przejazd pojazdu kolejowego.

Dolna powierzchnia płyty wewnętrznej ma kształt dopasowany do górnej powierzchni podkładów kolejowych, płyty zewnętrzne zaś mają profil dostosowany do oparcia na belce podporowej. Pod płyty wewnętrzne układa się matę gumową, oddzielającą płytę od bezpo-średniego styku z podkładem. Podobne taśmy układane są na belce podporowej.

Zalety konstrukcji:

— szybka zabudowa, ze względu ma małą liczbę elementów;

— ograniczenie drgań dzięki zastosowaniu wkładek gumowych;

— zabezpieczenie toru przed jego zanieczyszczeniem.

Wady konstrukcji:

— duży ciężar płyt wymaga użycia specjalistycznego sprzętu;

— możliwość zastosowania tylko na odcinkach prostych o stałym pochyleniu;

— zapewnienie bardzo dobrej geometrii toru.

Rys. 6.19. Nawierzchnia z wielkogabarytowych płyt typu HOLDFAST [1]

Nawierzchnie monolityczne z płytą żelbetową są stosowane często w Europie i Polsce jako nawierzchnie bezpodsypkowe. Charakteryzują się one dużą odpornością na obciążenia od coraz cięższych pojazdów samochodowych, odpornością na wpływ czynników atmosfe-rycznych, dużą trwałością, a także zmniejszeniem oddziaływań dynamicznych na konstruk-cję drogi szynowej i otoczenie, wywołanych przez przejeżdżające pojazdy szynowe.

Konstrukcja tej nawierzchni zapewnia równomierne i ograniczone do minimum osia-danie toru i jezdni, dzięki czemu uzyskuje się równą powierzchnię jezdni na przejeździe, zwiększając tym samym komfort jazdy i płynność ruchu samochodowego.

Wadą tego typu konstrukcji jest duża zmiana sztywności w rejonie przyległym do przejazdu (nawierzchnia podsypkowa – nawierzchnia bezpodsypkowa), co może powodo-wać zróżnicowanie osiadania wzdłuż toru kolejowego.

Do nawierzchni tego typu można zaliczyć: Edilon LC-L, BODAN BO-TRACK i inne.

Nawierzchnia typu Edilon LC-L

System Edilon LC-L (Edilon Level Crossing – rys. 6.20–6.22) to zintegrowana bez-podsypkowa nawierzchnia kolejowo-drogowa stosowana na przejazdach i przejściach dla pieszych. Podstawowym elementem tej nawierzchni jest wielkogabarytowa prefabrykowa-na płyta żelbetowa z ukształtowanymi kaprefabrykowa-nałami szynowymi. Jako element mocujący szynę w kanałach szynowych stosuje się system szyny w otulinie (ERS) [10].

a) b)

Rys. 6.20. System Edilon LC-L [8]: a) Leszno, woj. wielkopolskie – linia nr 817, ciąg drogi krajowej nr 5; b) Kraków – linia nr 100, ciąg ul. Wadysława Łokietka

System Edilon LC-L może być stosowany na przejazdach eksploatowanych w warun-kach najcięższego ruchu kolejowego i samochodowego – maksymalne naciski osi pojaz-dów szynowych: 221 kN, a pojazpojaz-dów samochodowych: 140 kN.

System ten spełnia wszystkie wymagania stawiane obecnie konstrukcjom nawierzchni układanych na przejazdach. Charakteryzuje się on dużą wytrzymałością – odpornością na poruszanie się po drogach coraz cięższych pojazdów, odpornością na wpływ czynników atmosferycznych, małą zmiennością właściwości eksploatacyjnych elementów systemu

wej i otoczenie, wywołanych przez przejeżdżające pojazdy [10].

Szyny są mocowane w kanałach szynowych z wykorzystaniem systemu ERS. Prefa-brykowane płyty żelbetowe są produkowane standardowo o długościach 3 m, 4 m i 6 m, stąd ich oznaczenia: LC-L3, LC-L4, LC-L6.

Rys. 6.21. Nawierzchnia kolejowo-drogowa typu Edilon LC-L [10]

Nawierzchnia typu Edilon LC-L może być stosowana na liniach jedno- lub wielotoro-wych, na odcinkach prostych i w łukach o promieniu:

— R ≥ 850 m w przypadku zastosowania płyt LC-L6;

— R ≥ 400 m w przypadku zastosowania płyt LC-L4;

— R ≥ 350 metrów w przypadku zastosowania płyt LC-L3.

Dzięki zintegrowaniu nawierzchni kolejowej i drogowej jest to skuteczne rozwiązanie problemu nierównomiernego osiadania toru i jezdni oraz tak uciążliwego klawiszowania płyt, występującego przy zabudowie przejazdu płytami tradycyjnie stosowanymi.

Rys. 6.22. Szczegóły mocowania szyn w płycie Edilon LC-L [10]

Wyróżniającą cechą nawierzchni typu Edilon LC-L jest krótki czas ich wbudowania (nawet w ciągu jednonocnych zamknięć torowych). Wynika to między innymi z częściowej prefabrykacji elementów przejazdu i zastosowania płyt o optymalnych długościach dosto-sowanych do szerokości pasów ruchu na jezdni. Nawierzchnia typu Edilon LC-L eliminuje także destrukcyjne działanie wody dzięki szczelności pomiędzy główką szyny i podbudową oraz w miejscach łączenia płyt. Górna powierzchnia płyt z ukształtowanym spadkiem,

Zalety wynikające z zastosowania systemu Edilon LC-L [10]:

— brak deformacji pionowych szyn względem jezdni – równa powierzchnia jezdni;

— redukcja wibracji dzięki ciągłemu, sprężystemu mocowaniu szyn;

— uzyskanie wymaganej dokładności (do 1 mm) w położeniu wysokościowym szyny;

— jednolite osiadanie toru i jezdni;

— łatwe odwodnienie w obrębie przejazdu;

— minimalne koszty utrzymania;

— szybki montaż przejazdu dzięki zastosowaniu elementów prefabrykowanych, dostar-czanych na miejsce budowy;

— wysoka izolacja elektryczna i ochrona przed prądami błądzącymi.

Nawierzchnia ta ma też wady: w przekroju podłużnym nawierzchni kolejowej nastę-puje skokowa zmiana sztywności podparcia, a tym samym osiadanie toru na przejeździe i odcinkach przyległych (nawierzchnia klasyczna) jest niejednorodne.

Nawierzchnia typu BODAN BO-TRACK

Konstrukcja typu BODAN BO-TRACK (rys. 6.23) jest wykonana w postaci płyty monolitycznej z ukształtowanymi rowkami, na przykład pod zabudowę szynami w otulinie.

Charakterystyka tej nawierzchni jest podobna do nawierzchni typu Edilon LC-L

Rys. 6.23. System płyt BODAN BO-TRACK [4]

6.4.4. Nawierzchnie z płyt gumowych