Nawierzchnia kolejowa z kompozytem tłuczniowym Railway

Comments

Transcription

Nawierzchnia kolejowa z kompozytem tłuczniowym Railway
PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ
z. 77
Transport
2011
Tadeusz Basiewicz, Andrzej Goaszewski, Kazimierz Towpik
Politechnika Warszawska, Wydzia Transportu
NAWIERZCHNIA KOLEJOWA Z KOMPOZYTEM
TUCZNIOWYM
Rkopis dostarczono, grudzie 2010
Streszczenie: Potrzeba ograniczenia kosztów utrzymania nawierzchni kolejowej skania do
poszukiwania rozwiza umoliwiajcych wyduenie okresów midzy naprawami. Omówiono
konstrukcje nawierzchni niekonwencjonalnych eksploatowanych na liniach duych prdkoci oraz
moliwoci wzmocnienia konstrukcji klasycznych. Przedstawiono wyniki bada nawierzchni z
warstw podsypki zbrojonej geosiatkami oraz stabilizowanej ywic. Omówiono technologi
ukadania kilku wariantów nowej nawierzchni na odcinku Centralnej Magistrali Kolejowej oraz
przedstawiono wyniki oceny stanu toru na odcinkach dowiadczalnych po pocztkowym okresie
eksploatacji.
Sowa kluczowe: nawierzchnia kolejowa, technologia budowy, ocena stanu toru
1. MOLIWOCI ZWIKSZENIA ODPORNOCI
KONSTRUKCJI NAWIERZCHNI KOLEJOWEJ
NA ODKSZTACENIA TRWAE
1.1. NIEKONWENCJONALNE NAWIERZCHNIE KOLEJOWE DLA
LINII DUYCH PRDKOCI
Program rozwoju kolei nakrelony przez UIC i wskazujcy na potrzeb zmniejszenia
o poow kosztów utrzymania infrastruktury kolei, jak równie zabiegi ze strony
przemysu oraz preferencje w finansowaniu inwestycji, przypieszyy rozwój
i upowszechnienie konstrukcji niekonwencjonalnych nawierzchni kolejowych, zwaszcza
w przypadku nowobudowanych i modernizowanych linii duych prdkoci [1], [2], [6],
[20]. W zamierzeniach rozwojowych przewiduje si budow w Polsce nowych linii dla
duych prdkoci. Powstaje pytanie, czy stosowanie przy duych prdkociach klasycznej
nawierzchni kolejowej z podsypk tuczniow jest rozwizaniem racjonalnym.
6
Tadeusz Basiewicz, Andrzej Goaszewski, Kazimierz Towpik
Niekonwencjonalnymi nawierzchniami kolejowymi przyjto nazywa konstrukcje,
które w odrónieniu od rozwiza klasycznych pozbawione s warstwy podsypki,
a podoe skada si zazwyczaj z kilku warstw wykonanych z gruntu stabilizowanego
hydraulicznie, mieszanki bitumicznej lub kompozytu gruntowo-cementowego. Podoem
moe by równie konstrukcja w postaci pyty betonowej prefabrykowanej lub
wykonywanej bezporednio w miejscu ukadania nawierzchni oraz konstrukcja obiektu
inynieryjnego.
Tego rodzaju konstrukcje stosowane byy od do dawna, pocztkowo w bardzo
ograniczonym zakresie - w tunelach, na mostach, na dugoci strefy przejciowej
ssiadujcej z obiektem inynieryjnym zwizanym z torem, gdzie wymagana bya
stopniowa zmiana sztywnoci konstrukcji, jak równie na odcinkach toru w obrbie stacji
i przystanków, w strefach przypieszonej degradacji podsypki. Ukadane w tunelach i na
mostach umoliwiay ograniczenie wysokoci konstrukcji.
W celu uzyskania wymaganej sprystoci i tumienia w konstrukcjach
niekonwencjonalnych stosowane s materiay o cile okrelonej sprystoci mieszczcej
si w wskim przedziale tolerancji i zachowujce swe wasnoci w warunkach duych
obcie dynamicznych.
Projektowanie nawierzchni niekonwencjonalnej o wielowarstwowej konstrukcji
wymaga takiego doboru materiau i gruboci poszczególnych warstw, aby konstrukcja
pracowaa w zakresie odksztace sprystych, co oznacza konieczno pominicia
warstwy podsypki. Analiza rozkadu napre w podou szyny wskazuje, e naprenia
rozcigajce zanikaj na gbokoci przekraczajcej 800 mm od poziomu spodu stopki
szyny, a rozkad napre zaley od sztywnoci poszczególnych warstw.
W wymiarowaniu nawierzchni niekonwencjonalnej przyjto zasad, e kady kolejny
element konstrukcji - szyna, podkad, betonowa warstwa nona (BTS), warstwa
stabilizowana asfaltem(ATS) lub warstwa stabilizowana hydraulicznie (HTG), jak równie
warstwa mrozoodporna (FSS) i podtorze, charakteryzuje zmniejszajca si sztywno.
W projektowaniu nawierzchni pozbawionych warstwy podsypki wykorzystano
dowiadczenia i metody stosowane przy ocenie nonoci dróg samochodowych, gdzie
posugiwano si takimi wskanikami, jak CBR, modu sprystoci gruntu podoa,
wspóczynniki podatnoci i moduy odksztacenia podoa.
Na rys. 1 przedstawiono schematycznie warianty wielowarstwowych nawierzchni
bezpodsypkowych, z bezporednim podparciem szyn, jak równie z rusztem torowym
stanowicym element konstrukcji. Wraz z gbokoci ukada si warstwy o coraz
mniejszym module sprystoci.
Nawierzchnia kolejowa z kompozytem tuczniowym
7
Rys. 1. Zasada wymiarowania wielowarstwowej nawierzchni bezpodsypkowej przyjta przez
koleje niemieckie [6]
1 – szyna
2 – przytwierdzenie typu Vossloh 300
3 – podkad betonowy
A – warstwa nona z betonu
B – nona warstwa z materiaów bitumicznych
C – warstwa nona z materiau stabilizowanego spoiwem hydraulicznym
D – warstwa przeciwmrozowa
E – podtorze gruntowe
Cao niekonwencjonalnej konstrukcji skada si zazwyczaj z:
– waciwej nawierzchni (szyna, przytwierdzenie, podkad, punktowe podparcie szyny
lub podparcie cige pyt betonow, betonow warstw non lub warstw
stabilizowan hydraulicznie),
– podoa obejmujcego podtorze w postaci warstw ochronnych, w tym górnej
warstwy przeciwmrozowej oraz niezwizanej warstwy nonej z gruntu
zagszczonego lub niesortu, spoczywajcej na gruncie rodzimym.
Konstrukcj wymiaruje si przy zaoeniu rozkadu obcie pod ktem 45 stopni.
Szeroko konstrukcji wynika z oblicze poszczególnych warstw nonych.
Dla linii duych prdkoci wymagana szeroko warstwy stabilizowanej hydraulicznie
wynosi 3,80 m, a warstwy betonowej i stabilizowanej bitumem - 3,20 m.
W procesie wymiarowania nawierzchni nie narzuca si sposobu podparcia szyny,
jednake w przypadku ukadania podkadów umieszcza si je na warstwie betonowej lub
warstwie stabilizowanej asfaltem. Rozróniane s konstrukcje monolityczne (z cigym
podparciem szyny) oraz konstrukcje z punktowym podparciem szyn. W obu przypadkach
czci konstrukcji moe by ruszt toru (dwa toki szynowe z przytwierdzonymi do nich
podkadami).
W przypadku punktowego podparcia szyn ukada si tylko betonowe warstwy none.
Konstrukcje z betonow warstw non mog by wykonywane na miejscu lub
z zastosowaniem pyt lub ram prefabrykowanych. Przykad schematycznego podziau
stosowanych obecnie konstrukcji niekonwencjonalnych pokazano na rys. 2.
8
Tadeusz Basiewicz, Andrzej Goaszewski, Kazimierz Towpik
Konstrukcja
monolityczna
Typ
Warstwa
nona
Konstrukcja bezporednio
uoona na warstwie nonej
Beton
Rodzaj
konstrukcji
Asfalt
Pyta betonowa Pyta betonowa Pyta betonowa
wykonana na
wykonana na
Pyta
wykonana na
miejscu budowy miejscu budowy miejscu budowy prefabrykowana
z podkadami
z podkadami
bez podkadów
w otulinie
Szyna
w ciagej
otulinie
z podkadami
System
RHEDA
2000
Stedef
Stedef
Edilon
ATD
RHEDA
Berlin
Sonneville
Bögl
EBS
GETRAC
RHEDA
Classic
SBB
IPA
Züblin
ÖBB-Porr
Rys. 2. Przykad podziau konstrukcji nawierzchni niekonwencjonalnych
Dowiadczenia ostatnich lat, zwaszcza badania kolei niemieckich, doprowadziy do
ustalenia pewnych wymogów odnoszcych si do konstrukcji nawierzchni
niekonwencjonalnych i zasad ich stosowania [2].
Betonowa warstwa nona wykonywana na miejscu jest zbrojona i betonowana na caej
dugoci. Moe by wykonywana, jako warstwa o przekroju prostoktnym lub w formie
koryta, z dokadnoci wymiarow ± 2 mm. W celu zapobieenia powstawaniu pkni
pod wpywem zmian temperatury i drga udzia zbrojenia w przekroju poprzecznym
warstwy przyjmowany jest w granicach 0,8-0,9% tego przekroju. Dziki zbrojeniu
podunemu i poprzecznemu (rys. 3), ukadanemu na zakadk, szeroko spka na
powierzchni warstwy nie przekracza 0,5 mm, dziki czemu unika si korozji zbrojenia.
Rys. 3. Widok zbrojenia betonowej warstwy nonej
Nawierzchnia kolejowa z kompozytem tuczniowym
9
Stosowanie dodatków w postaci stalowych wókien jeszcze bardziej ogranicza szeroko
spka. Stawia si warunek, aby spkania nie przechodziy przez stref przytwierdze,
otworów na dyble i trzpienie itp. Przejezdno warstwy betonowej dopuszcza si po
osigniciu przez beton wytrzymaoci na ciskanie co najmniej 12 MPa. Rozwizaniem
alternatywnym mog by prefabrykowane pyty lub ramy betonowe (rys. 4).
Rys. 4. Tor na pytach betonowych (wze berliski)
Przy cigym podparciu ruszt toru jest integraln czci betonowej lub bitumicznej
warstwy nonej. Ruszt toru ukadany jest równie na nonej warstwie i wówczas dziki
zakotwieniu podkadów moliwe jest przenoszenie oddziaywa bocznych. Ostatnio
opracowano równie rozwizania z betonow warstw non, przy zmniejszonym odstpie
podparcia szyny, lecz z wyeliminowaniem podkadów.
Asfaltowa warstwa nona stanowi mieszanin kruszywa mineralnego z dodatkiem
bitumów. Po okreleniu gruboci warstwy w wyniku wymiarowania caej konstrukcji jest
ona wykonywana poprzez stopniowe wylewanie na gorco, kolejno warstwami
o grubociach odpowiadajcych co najmniej 2,5-krotnej rednicy najwikszej frakcji
kruszywa - zazwyczaj w dwóch warstwach po 100 mm oraz warstwy górnej, ochronnej
z betonu asfaltowego z dodatkiem ywicy lub polimerów. Powierzchnia kadej warstwy,
przed rozcieaniem nastpnej, powinna by czysta i sucha. Wymagana jest dokadno
wykonania powierzchni warstwy ± 2 mm.
Warstwy none czone s za pomoc klejów, przy czym powierzchnie czonych
warstw musz by oczyszczone i suche.
Podkady - o wyprofilowanych powierzchniach oparcia - czy si z asfaltow warstw
non stosujc lany asfalt w postaci mieszaniny piasku, grysu i wypeniacza, w celu
zapewnienia poprzecznych i podunych oporów konstrukcji. Zastosowanie na warstw
górn asfaltu lanego w miejsce betonu asfaltowego uatwia wykonywanie ewentualnych
napraw. W celu ochrony powierzchni warstwy stabilizowanej asfaltem przed dziaaniem
promieniowania ultrafioletowego, na jej powierzchnie nanosi si warstw grysu lub innego
kruszywa.
Grubo hydraulicznie stabilizowanej warstwy nonej wynika równie z wymiarowania
10
Tadeusz Basiewicz, Andrzej Goaszewski, Kazimierz Towpik
caej konstrukcji. Z reguy oddziela ona niezwizan górn warstw podtorza ziemnego od
warstwy nonej (betonowej lub stabilizowanej bitumem). Warstwa ta jest stosowana
w celu niedopuszczenia do przekroczenia nonoci podtorza pod oddziaywaniem obcie
eksploatacyjnych. Odkryte, boczne powierzchnie warstwy s pokrywane bitumem lub
zabezpieczane w inny sposób przed wpywami atmosferycznymi.
W konstrukcjach nawierzchni niekonwencjonalnych przewiduje si mrozoodporne
warstwy stanowice poredni element umieszczony midzy warstw zwizan i gruntem
podtorza. Warstwy te, wykonywane z amanej pospóki, powinny charakteryzowa si
wspóczynnikiem filtracji wikszym od 1x10-5 m/s, a od górnego poziomu warstwy do
gbokoci 200 mm od 1x10-4 m/s. Modu odksztacenia na powierzchni warstwy
mrozoochronnej w przypadku nowobudowanych linii powinien wynosi co najmniej
120 MPa, a dla linii modernizowanych - 100 MPa. Musi by równie speniony warunek
uzyskania waciwego moduu podoa, na którym spoczywa warstwa (odpowiednio, co
najmniej 60 MPa i 45 MPa).
Przygotowanie podoa gruntowego dla konstrukcji nawierzchni niekonwencjonalnych
wymaga wykonania licznych bada waciwoci gruntu i oceny jego nonoci.
W celu uzyskania wymaganych moduów odksztacenia stosowane jest dodatkowe
zagszczanie, stabilizacja np. cementem, a nawet wymiana gruntu.
Na obiektach mostowych, gdzie mog wystpi poziome przemieszczenia konstrukcji
wskutek zmian temperatury i oddziaywa si trakcyjnych musz by stosowane systemy
sprystych przytwierdze o zmniejszonej sile docisku.
Na odcinkach stanowicych stref przejciow pomidzy mostem i torem lub midzy
nawierzchni bezpodsypkow i nawierzchni klasyczn na podtorzu gruntowym ukada si
warstwy bdce poczeniem folii, papy bitumicznej, pyt styropianowych i ochronnej
warstwy betonu. Warstwy te o wasnociach sprysto-plastycznych zapobiegaj
wystpowaniu nagych zmian sprystoci podoa.
Do wymiarowania nawierzchni niekonwencjonalnych (metodami MES lub
z wykorzystaniem teorii belki cigej na podou sprystym) przyjmuje si obcienie
okrelone w TSI (ukad si pionowych 250 kN oraz obcienie rozoone 80 kN/m).
W obliczeniach wartoci nacisków statycznych koa zwiksza si, przyjmujc
wspóczynnik bezpieczestwa równy 1,5, a dla si bocznych wspóczynnik 1,2.
Sprysto podparcia szyny ogranicza si, aby nie dopuci do przekroczenia w szynach
napre ciskajcych i rozcigajcych przyjmujc ugicie szyny pod dziaaniem nacisku
osi 200 kN nie przekraczajce 1,5 mm. Odpowiada to statycznej sztywnoci przekadki
22,5 +1,5 kN/mm.
Koleje niemieckie wykonuj konstrukcje z szynami 60E2 (wedug karty UIC 880-V),
przytwierdzeniami sprystymi oraz przyjmujc nastpujce moduy dla odpowiednich
warstw nonych: BTS - 34000 MPa, ATS - 5000 MPa, HGT - 10000 MPa,
FSS - 100 - 120 MPa oraz dla górnej warstwy podtorza - 60 MPa.
Oprócz obcie eksploatacyjnych w obliczeniach betonowej warstwy nonej
uwzgldnia si równie wpyw zmian napre oraz zmian temperatury.
Na mostach ogranicza si opór poduny przytwierdzenia do 9 kN, aby umoliwi
przemieszczenia dwigarów przy zmianach temperatury szyn toru bezstykowego.
Do najczciej stosowanych przytwierdze umoliwiajcych regulacj pooenia toru
nale: system 300 Vossloh i RTS, przytwierdzenia Nabla i Sonneville. Nachylenie
poprzeczne szyn przyjmowane jest najczciej równe 1:40 z tolerancj ± 15%,
Nawierzchnia kolejowa z kompozytem tuczniowym
11
a w rozwizaniach holenderskich równie 1: 20.
W torach przeznaczonych do ruchu z prdkociami powyej 230 km/h szeroko toru
powinna mieci si w granicach 1435 - 1437 mm.
Konstrukcja nawierzchni bezpodsypkowej, o wikszej sztywnoci w porównaniu
z nawierzchni klasyczn jest miejscem zwikszonych oddziaywa wibroakustycznych,
co wymaga zastosowania rozwiza ograniczajcych wielko tych oddziaywa.
Do najczciej stosowanych zalicza si:
– maty z tworzywa sztucznego, wykadziny i wkadki tumice drgania wykonane
z betonów porowatych, tufów wulkanicznych i tworzyw sztucznych,
– wkadki spryste z tworzyw, otuliny gumowe szyn i innych stalowych elementów
nawierzchni,
– ograniczeniu drga w nawierzchni su równie warstwy stanowice ochron
antywibracyjn torowiska, ukadane pod podsypk w postaci geowóknin i geosiatek,
pyt gumowych itp.
Bardzo skutecznym lecz kosztownym rozwizaniem antywibracyjnym jest ukadanie
elementów stanowicych rodzaj oscylatora harmonicznego o niewielkiej czstotliwoci
drga wasnych (tzw. floating-slab-system).
W odrónieniu od nawierzchni z warstw podsypki, która umoliwia regulacj
pooenia toru, w przypadku nawierzchni niekonwencjonalnych na liniach duych
prdkoci moliwo regulacji jest zasadniczo ograniczona do ±4 mm w poziomie
i +20 mm w pionie.
Uzyskanie wymaganej duej dokadnoci wykonania konstrukcji zwizane jest
z koniecznoci wykonywania licznych pomiarów w celu zachowania wymaganych
tolerancji nie tylko w pooeniu toru, lecz take w wymiarach poszczególnych warstw.
W przypadku kolei niemieckich dopuszczalne s odchyki ±2 mm w odniesieniu do
szerokoci toru oraz rónicy przeciwlegych toków szynowych, jak równie od wartoci
strzaek nierównoci pionowych i poziomych, mierzonych, co 5 m na ciciwie 30 m.
Ukadanie nawierzchni niekonwencjonalnych (bezpodsypkowych) na liniach duych
prdkoci uzasadniane jest przede wszystkim co najmniej dziesiciokrotnym
zmniejszeniem kosztów utrzymania, wiksz statecznoci pooenia toru oraz
moliwociami zmniejszenia wymiarów konstrukcji w tunelach i obiektach inynieryjnych,
co umoliwia zwikszenie skrajni i przekrojów poprzecznych w tunelach i na mostach.
Koszt budowy tych nawierzchni oceniany jest, w przyblieniu, jako pótora razy wikszy
od kosztu nawierzchni klasycznej (dla nowej linii Kolonia - Frankfurt/Main koszt budowy
jednego kilometra wyniós ok. 770 tysicy Euro). Przewidywana ywotno nawierzchni
bezpodsypkowych wynosi 60 lat. W wyniku zastosowanych rozwiza konstrukcyjnych
nawierzchnie niekonwencjonalne maj charakterystyki dynamiczne zblione do
konstrukcji klasycznych.
Ukadanie nawierzchni niekonwencjonalnych, zwaszcza na liniach duych prdkoci,
zwizane jest z koniecznoci przestrzegania bardzo ostrych wymaga technicznych
i technologicznych. Zwaszcza bardzo istotne jest spenienie warunków dotyczcych
jakoci podtorza i podoa gruntowego. Równie niezwykle utrudnione jest usuwanie
skutków ewentualnych awarii. Przed podjciem decyzji o ukadaniu w przyszoci
nawierzchni niekonwencjonalnych na liniach duych prdkoci projektowanych w Polsce
naleaoby rozway moliwoci zastosowania innych rozwiza, na przykad poprzez
wzmocnienie i stabilizacj warstwy tucznia.
12
Tadeusz Basiewicz, Andrzej Goaszewski, Kazimierz Towpik
1.2. KLASYCZNE I WZMOCNIONE NAWIERZCHNIE DLA LINII
DUYCH PRDKOCI
Niektóre zarzdy kolejowe, midzy innymi koleje francuskie, eksploatuj i kontynuuj
budow linii duych prdkoci z klasyczn nawierzchni tuczniow pomimo tego, e
wie si to ze znacznym wzrostem kosztów utrzymania takiej nawierzchni.
Oddziaywanie midzy koem i szyn stanowi ródo energii, która przenoszona przez
szyn, przytwierdzenie i podkad na podsypk powoduje powstanie pola intensywnych
drga. W pewnych obszarach podsypka poddana jest rozciganiu, co narusza istniejc
równowag zapewnion przez siy tarcia wewntrznego, powodujc jej odksztacenia.
Drgania wywouj w warstwie podsypki przypieszenia kilkakrotnie przewyszajce
warto przypieszenia ziemskiego, co zmniejsza dodatkowo odporno podsypki na
przenoszenie napre rozcigajcych [1]. Wynikiem odksztace plastycznych jest
zwikszone osiadanie posypki obserwowane zwaszcza na liniach duych prdkoci.
Prowadzi to do zrónicowania charakterystyk sprystoci i tumienia na dugoci toru
i w konsekwencji stwarza konieczno regulacji pooenia toru i niezbdnych napraw
nawierzchni. Wedug specjalistów niemieckich zwikszenie prdkoci z 160-200 km/h do
250-300 km/h powoduje dwukrotny wzrost kosztów utrzymania, a wymiana tucznia
wymagana jest po przeniesieniu przez tor okoo 300 Tg.
Klasyczne nawierzchnie kolejowe stanowi ruszt torowy skadajcy si z szyn
i podkadów zanurzonych w warstwie podsypki lecej na podtorzu i pracuj pod
obcieniem eksploatacyjnym równie w stadium sprysto–plastycznym. Wspóczesne
osignicia technologiczno-materiaowe zapewniaj pod obcieniem eksploatacyjnym
prac podtorza w stadium sprystym [2], [12], [18]. Szyny i podkady pracuj pod
obcieniem eksploatacyjnym w stadium sprystym. Najsabszym elementem klasycznej
konstrukcji drogi kolejowej jest wic mechanicznie zagszczona warstwa tucznia.
Wykonanych zostao dziesitki prac badawczych dotyczcych jakoci i rodzaju oraz skadu
ziarnowego tucznia [8], [14]. Równie wykonano dziesitki prac dotyczcych sposobu
mechanicznego zagszczania [2], [14]. W konsekwencji zachodzi potrzeba
systematycznych i czstych napraw usuwajcych powstae nierównoci geometryczne toru,
poniewa w podsypce wystpi stany napre rozcigajcych, które naruszaj istniejc
równowag opart na zasadach si tarcia wewntrznego, dekonsolidujc podsypk.
Nieuniknione jest wic osiadanie podsypki (odksztacenie plastyczne).
Przeprowadzone badania [5] pokazay, e wraz ze wzrostem prdkoci pocigów rosn
przyspieszenia w szynach, podkadach i podsypce (rys. 5). Przyspieszenia wystpujce
w podsypce przy duych prdkociach mog przekroczy warto przyspieszenia
ziemskiego g, a tym samym dodatkowo osabi spójno mechaniczn zagszczonego
tucznia.
Nawierzchnia kolejowa z kompozytem tuczniowym
13
Rys. 5. Pomierzony wzrost przyspiesze szyn, podkadów i podsypki
Wspóczesna nawierzchnia kolejowa powinna pracowa pod obcieniem
eksploatacyjnym w stadium sprystym. Mona to uzyska poprzez wyeliminowanie
warstwy podsypki z konstrukcji nawierzchni kolejowej, zastpujc j pyt z betonu
zbrojonego na specjalnym podou. Mona równie drog zabiegów technologicznokonstrukcyjnych zwikszy odporno warstwy tuczniowej na dekonsolidacj, traktujc
tucze jako osnow dla kompozytu zwikszajcego odporno na powstawanie
nierównomiernych trwaych odksztace toru.
2. KOMPOZYT TUCZNIOWY TYPU BGT
Warstwa tucznia na poziomie kontaktu podkadu z podsypk pod obcieniem
uytkowym znajduje si w przestrzennym stanie napre ciskajcych. Tensor napre
gównych stanowi zaleno: 1>
2>
3>0. Oznacza to, e tucze znajduje si
w trójosiowym stanie ciskania, a zatem s tu najlepsze warunki dla pracy podsypki.
Najniekorzystniejsze warunki wystpuj tam, gdzie podsypka naraona jest na
powstawanie pulsujcych napre rozcigajcych. Blisza analiza pokazuje, e
naprenia rozcigajce w podsypce powstaj w obszarach zblionych do miejsca
przytwierdzenia szyny do podkadu (miejsca przekazywania obcie koo-podkadpodsypka) oraz w obszarach za czoem podkadów. Górna warstwa podsypki w tych
obszarach wymaga uodpornienia na zagroenia dekonsolidacyjne.
14
Tadeusz Basiewicz, Andrzej Goaszewski, Kazimierz Towpik
Proponowany kompozyt tuczniowy stanowi warstwy tucznia uzbrojone geosiatkami
i dodatkowo stabilizowane chemicznie zgodnie z poniej opisanymi zasadami.
Dekonsolidacja oznacza rozgszczenie tucznia, powodujce zwikszenie jego
objtoci. Wprowadzenie ogranicze w powikszaniu objtoci pryzmy tuczniowej jest
warunkiem koniecznym do ograniczenia zjawiska dekonsolidacji. Nawierzchnia kolejowa
z kompozytem tuczniowym typu BGT charakteryzuje si tym, e zapewnia jednoczenie
mechaniczne i chemiczne uodpornienie warstwy podsypki na zjawisko dekonsolidacji.
Mechaniczne uodpornienie polega na uzbrojeniu podsypki, dwoma geosiatkami.
Pierwsze dolne zbrojenie stanowi geosiatka lub geowóknina uoona na styku podsypki
z górn warstw podtorza (rys. 6)
Po uoeniu i zagszczeniu pierwszej warstwy tucznia (1) ukadane jest drugie górne
zbrojenie geosiatk.
2,0
Rzdna niwelety toru wg projektu
Rzdna niwelety toru przed
podbiciem stabilizacyjnym
3’
3’
21
3
3
0%
4
15
2a
20
2b
2
1
5%
1.
2.
3.
4.
3
warstwa dolna tucznia o objtoci w stanie zagszczonym ok. 0,95 m /mb toru
3
warstwa górna tucznia o objtoci w stanie zagszczonym ok. 0,95m /mb toru
warstwa tucznia, w której zatopiona jest rama toru o objtoci w stanie zagszczonym
3
ok. 0,40 m /mb (3’ pokrycie warstw tucznia stabilizowanego chemicznie)
geosiatki
Rys. 6. Kompozyt tuczniowy typu BGT
Po utworzeniu podwarstwy tucznia (2a) nastpuje jej zagszczenie odpowiednio
dobranym sprztem. Na tej warstwie ukadana jest rama toru i zasypywana tuczniem
w iloci odpowiadajcej objtoci drugiej pówarstwy (2b). Podniesienie ramy toru
i podbicie podbijark automatyczn zapewnia zabudow i zagszczenie pówarstwy (2b).
Po uzupenieniu warstwy tucznia do standardowego ksztatu pryzmy (3) wykonuje si
powierzchniow stabilizacj dynamiczn podsypki wagonem stabilizacyjnym.
W kocowej fazie dokonuje si drog iniekcji stabilizacji chemicznej tucznia specjalnym
spoiwem wykonanym na bazie ywic duromerowych [7]. Iniekcj wykonuje si
w obszarach naraonych na intensywne drgania (rys.7).
Nawierzchnia kolejowa z kompozytem tuczniowym
15
Rys. 7. Obszar iniekcji tucznia ywic
Penetracja spoiwa powinna siga do gbokoci nie przekraczajcej poowy wysokoci
podkadu (80 mm), aeby umoliwi jej rozkruszenie apami podbijarki podkadów,
w przypadku koniecznoci regulacji pooenia toru w okresie eksploatacji.
W ten sposób powstaje porowata powoka ograniczajca moliwo powikszania si
objtoci tucznia w strefach naraonych na dekonsolidacj.
Ziarna tucznia, po jego zagszczeniu, wnikaj w oczka geosiatki zapewniajc
mechaniczne zakotwienie kruszywa. Siatki czyni struktur pryzmy tucznia bardziej
jednorodn i zwikszaj kt tarcia wewntrznego rozkadu napre w podsypce.
Ograniczeniu deformacji pryzmy tuczniowej sprzyja zapewnienie dobrego klinowania
si ziaren tucznia. Uzyskuje si to poprzez dobór wymiarów i ukadu ziaren w strukturze
tucznia. Warunki te spenia tucze okrelony w normie PN-EN13450 jako klasa 1
gatunek 1 (masa ziaren przechodzcych przez sito o wymiarach oczek: 63mm – 100%,
31,5mm 20%, 22,4mm 3%, mniejszych od 0,5 1%, zawarto pyów – czstek
mniejszych od 0,063mm 0,5%, nasikliwo 0,5, mrozoodporno 1,0%,
rozkruszalno badana metod Los Angeles 12%, odporno na zgorzel soneczny
5%).
Badania skutecznoci scalenia warstwy tucznia ywicami [8] wykazay, e
wytrzymao tej warstwy na zginanie zaley od zapylenia ziaren tucznia. Wynika z tego,
i tucze przed aplikacj ywicy musi by wypukany i wysuszony (pozbawiony
zawartoci pyów). Zawarto pyów w tuczniu, tzn. czstek mniejszych od 0,063 mm,
powinna by ograniczona do 0,07÷0,18%.
Z szerokiej gamy proponowanych przez producentów materiaów wzmacniajcych
wybrano do przeprowadzenia bada porównawczych na odcinkach dowiadczalnych:
– geosiatki:
– FORNIT 40×40 i FORTRAK 80×80, firmy Huesker,
– SSLA 30 i Tx 160 firmy TENSAR o wytrzymaoci na rozerwanie 20÷30 kN/m,
i odksztaceniu 2% pod wpywem siy 7÷11kN/m, oraz
– geowóknin – COMTRAC 50×50 firmy Huesker o wytrzymaoci na rozciganie
1,9÷4,9 kN/m2 i wydueniu, przy max. obcieniu pasma 30%.
Szeroko zastosowanych materiaów wynosi 3,80 m. Materiay posiadaj atest
CNTK.
Wybór ywicy stabilizujcej górn warstw przypowierzchniow tucznia poprzedzono
16
Tadeusz Basiewicz, Andrzej Goaszewski, Kazimierz Towpik
badaniami laboratoryjnymi [8] i sporód dostpnych preparatów wybrano ywic
MC-Ballastbond 60, przenoszc naprenia rozcigajce przy zginaniu od 0,015 do
0,600 MPa.
ywica ta skleja ziarna tucznia punktowo (pozostawiajc pory dla przepywu wody
opadowej), jest niepalna, osiga stan stay w cigu doby, zapewnia mimo zespolenia ziaren
tucznia moliwo mechanicznego podbijania toru oraz uyteczno zespolonego tucznia
w procesie dalszej eksploatacji.
3. RODZAJE BADANYCH KONSTRUKCJI NAWIERZCHNI
Z KOMPOZYTEM TUCZNIOWYM
Uwzgldniajc przesanki przedstawione w rozdz. 1 przyjto do przeprowadzenia bada
konstrukcj nawierzchni wg standardu jak dla torów klasy „0” z kompozytem tuczniowym
(rys. 6).
Moliwo pozyskania do bada rónych rodzajów materiaów, z których moe zosta
zbudowany kompozyt tuczniowy skonia do zastosowania w badaniach kilku odmian
konstrukcji kompozytu tuczniowego, w celu wyboru rozwizania, które mona by zaleci
do stosowania.
Zbrojenie pryzmy tucznia wykonano trzema zestawami geosiatek sporód dobranych
do zastosowania (2xFORNIT 40×40; FORTRAC 80×80/COMTRAC 50×50; SSLA 30/TX
160).
W celu zespolenia wierzchniej warstwy tucznia uyto ywicy poliuretanowej
MC-Ballastbond.
Wykorzystujc przedstawione powyej komponenty badaniom poddano 4 rodzaje
konstrukcji nawierzchni z kompozytem tuczniowym. W celach porównawczych na tym
samym torze w cigu odcinków badanych zabudowano 2 rodzaje nawierzchni
konwencjonalnej (rys. 8).
Rys. 8. Konstrukcje badanych nawierzchni
A - konstrukcje nawierzchni z kompozytem tuczniowym
B - porównawcze konstrukcje nawierzchni konwencjonalnej
Nawierzchnia kolejowa z kompozytem tuczniowym
17
Konstrukcje te zabudowano na istniejcym podtorzu lub na podtorzu wzmocnionym
trzydziestocentymetrow warstw niesortu.
Odcinki badawcze zlokalizowano i wykonano na Centralnej Magistrali Kolejowej –
szlak Psary – Góra Wodowska w torze nr 1. W torze tym wydzielono 4 sektory:
- sektor I o dugoci 1275 m,
- sektor II o dugoci 1150 m i sektor III o dugoci 700 m,
- sektor IV (porównawczy) o dugoci 1000 m.
Sektory I i II podzielono kady na 3 odcinki badawcze po okoo 400 m dugoci,
a sektory III i IV w caoci stanowi kolejne odcinki dowiadczalne. Na tak
wyznaczonych odcinkach badawczych zabudowano poszczególne rodzaje nawierzchni
(rys. 9).
Rys. 9. Lokalizacja odcinków badawczych z rónymi rodzajami konstrukcji
4. SPOSOBY ZABUDOWY NAWIERZCHNI Z
KOMPOZYTEM TUCZNIOWYM
Zabudowa wariantów nawierzchni z kompozytem tuczniowym poddawanych
badaniom wymagaa: usunicia starej nawierzchni (szyn, podkadów i tucznia), zabudowy
dolnego i górnego zbrojenia kompozytu tuczniowego, zabudowy i zagszczenia warstw
tucznia, uoenia ramy nowego toru (szyny i podkady), oprofilowania, stabilizacyjnego
podbicia i zagszczenia pryzmy tucznia oraz zespolenia wierzchniej warstwy tucznia
ywic.
Wymienione powyej prace mona wykona dwoma sposobami:
– z wykorzystaniem sprztu budowlanego (spychacze, samobiene walce gadkie,
samochody-wywrotki) – po zdjciu starego toru [10];
– z wykorzystaniem maszyny AHM i pocigu wyposaonego w transportery – pod
ram nowego toru.
18
Tadeusz Basiewicz, Andrzej Goaszewski, Kazimierz Towpik
Dla budowy odcinków dowiadczalnych na CMK, ze wzgldu na miejscowe
uwarunkowania zastosowano technologi z wykorzystaniem maszyny AHM. Maszyna ta
daje moliwo wybudowania w jednym przejciu gruntu z warstwy istniejcego podtorza
i zagszczenia podtorza, a w drugim przejciu zabudowy warstwy nowego tucznia i jej
zagszczenia oraz mechanicznej zabudowy geosiatek stanowicych zbrojenie kompozytu.
Wysok jako robót zabudowy nawierzchni na odcinkach dowiadczalnych
potwierdzono starann i udokumentowan kontrol: pochylenia poprzecznego, równoci
podunej i poprzecznej powierzchni torowiska i poszczególnych warstw tucznia oraz
gruboci warstw kompozytu.
Szczególn uwag w procesie zabudowy kompozytu tuczniowego zwrócono na
uzyskanie podanego statycznego moduu odksztacenia podoa. Pomiary moduu
zgodnie z norm BN-64/8931-02 [16] wykonywano w 6 punktach przekrojów kompozytu
pooonych w odstpach co 50 m (rys.10).
Rys. 10. Miejsca pomiaru moduów odksztacenia podoa
Iniekcja wierzchniej warstwy tucznia (rys. 7) wykonywana jest jako ostatnia czynno
procesu technologicznego budowy nawierzchni z kompozytem tuczniowym z warstwy
tucznia pukanego (bez zapylenia). Iniekcji dokonuje si poprzez natrysk ywicy przez
dysze za pomoc aparatu cinieniowego. Skuteczno scalenia tucznia ywicami w duej
mierze zaley od jego wilgotnoci, wilgotnoci otaczajcego powietrza oraz temperatury
tucznia i powietrza. Za optymalne warunki uznano temperatur w granicach 15÷25ºC [8].
Przeprowadzone badania [8] wykazay, e dla uzyskania warstwy gruboci 8 cm przy
uyciu ywicy MC Ballastbond 60 w optymalnych warunkach wykonawstwa, naley uy
okoo 0,8 kg/m2, a dla warstwy o gruboci 11 cm okoo 1,3 kg/m2.
Zastosowane technologie zabudowy nawierzchni na poszczególnych odcinkach
badawczych przedstawiono na rysunku 11.
Nawierzchnia kolejowa z kompozytem tuczniowym
19
Rys. 11. Technologie zabudowy nawierzchni na poszczególnych odcinkach badawczych
Wskutek zastosowanej technologii uzyskano wartoci moduu statycznego
odksztacenia podoa (110÷120MPa) zblione do wartoci podanych (120 MPa) na
odcinkach z podtorzem wzmocnionym warstw niesortu o gruboci 30 cm, natomiast na
odcinkach podtorza niewzmocnionego, pomimo jego zagszczenia, podanej wartoci nie
uzyskano (85 MPa).
Zastosowana technologia zabudowy warstw kompozytu tuczniowego nie zapewnia
podanych, okrelonych metod DORNI [10] wartoci statycznych moduów
odksztacenia poszczególnych warstw tucznia. Zaobserwowano istotnie mniejsze (na
poziomie istotnoci 0,1) wartoci statycznych moduów odksztacenia warstw tucznia
zbrojonych geosiatkami (97÷99 MPa) w stosunku do tucznia niezbrojonego (118÷120
MPa).
Mniejsze wartoci moduu odksztacenia na tuczniu zbrojonym nie dyskwalifikuj
rozwizania. Zbrojenie geosiatkami przeciwdziaa przemieszczaniu ziaren tucznia
i w procesie eksploatacji moe okaza si, e nawierzchnia z kompozytem tuczniowym
ulega bdzie mniejszym i jednorodnym deformacjom. Niezalenie od tego, bliszego
zbadania wymaga wpyw zbrojenia tucznia geosiatkami na zagszczenie kompozytu
tuczniowego (dobór gruboci warstw i sprztu do zagszczania).
W przyszoci wskazana byaby zabudowa nawierzchni z kompozytem tuczniowym
w technologii polegajcej na zagszczaniu warstw tucznia zbrojonego geosiatkami przy
wykorzystaniu samobienych walców gadkich.
5. DOTYCHCZAS WYKONANE BADANIA
PORÓWNAWCZE NAWIERZCHNI Z KOMPOZYTEM
TUCZNIOWYM W EKSPLOATACJI
Zasadniczym celem pomiarów geometrycznego pooenia toru na odcinkach
z nawierzchni z kompozytem tuczniowym bya ocena jej odksztacalnoci w czasie
20
Tadeusz Basiewicz, Andrzej Goaszewski, Kazimierz Towpik
eksploatacji w porównaniu z nawierzchni o klasycznej konstrukcji.
Ogólna ocena pooenia geometrycznego toru na odcinkach dowiadczalnych dokonana
na podstawie pomiarów bezporednich toromierzem samorejestrujcym, pomiarów
geodezyjnych oraz pomiarów drezyn EM 120 wykazaa, e tor po zakoczeniu robót
odpowiada warunkom okrelonym dla prdkoci jazdy 200 km/h.
Ze wzgldu na krótki okres obserwacji, w którym tor odcinków dowiadczalnych
przeniós obcienie ok. 3,2 Tg, wnioski dotycz tylko oceny trwaoci pooenia
nawierzchni na obserwowanych odcinkach CMK, w pierwszym okresie jego stabilizacji po
wykonaniu robót.
Do oceny odksztacalnoci nawierzchni wykorzystano wyniki pomiarów z czterech
objazdów drezyn EM-120 wykonanych w okresie obserwacji. Pomiary geometrycznego
pooenia toru na odcinkach dowiadczalnych oraz na odcinkach porównawczych
posuyy do oceny charakteru i wielkoci zmian pooenia toru, z wykazaniem rónic
midzy odcinkami dowiadczalnymi i porównawczymi.
W ocenie uwzgldniono zmiany wskanika syntetycznej oceny stanu toru oraz odchyle
standardowych nierównoci pionowych i poziomych porednio charakteryzujcych
destrukcj warstwy podsypki. Zwikszenie wartoci odchyle standardowych nierównoci
pionowych wskazuje na wzrost nadwyek dynamicznych oddziaywa pojazdów,
a zmiany odksztace poziomych toru wiadcz o zmianach pooenia toru w paszczynie
poziomej i porednio o jego poprzecznej odpornoci.
Wartoci syntetycznych wskaników stanu toru „J” obliczono na podstawie znajomoci
odchyle standardowych poszczególnych parametrów toru zgodnie ze wzorem:
J
Sz Sy Sw 0,5Se
(1)
3,5
gdzie:
Sz – odchylenie standardowe nierównoci pionowych,
Sy – odchylenie standardowe nierównoci poziomych,
Sw – odchylenie standardowe wichrowatoci toru,
Se – odchylenie standardowe szerokoci toru.
Syntetyczne wskaniki oceny toru uzyskane na podstawie pomiaru toru drezyn
pomiarow EM-120 po wykonaniu robót przedstawiono w tablicy 1.
Tablica 1
Wskaniki syntetyczne stanu toru I
I1
0,79
I2
0,76
I3
0,77
II1
1,08
II2
0,74
II3
0,88
IV
1,31
Na rys. 12 i 13 zestawiono wartoci wskaników syntetycznych, a na rys. 14 wartoci
odchyle standardowych nierównoci poziomych obliczone dla odcinków I2, I3
(ze stabilizacj chemiczn), II1 i II3 (bez stabilizacji).
Nawierzchnia kolejowa z kompozytem tuczniowym
Rys. 12. Wartoci wskaników syntetycznych dla odcinków z podtorzem istniejcym:
I1, I2 i I3 oraz odcinka porównawczego IV
Rys. 13. Wartoci wskaników syntetycznych obliczonych dla odcinków II1, II2 i II3
z podtorzem wzmocnionym oraz odcinka porównawczego IV
21
22
Tadeusz Basiewicz, Andrzej Goaszewski, Kazimierz Towpik
Stabilizacja chemiczna wierzchniej warstwy tlucznia zmniejsza warto wskanika
syntetycznej oceny stanu toru w stosuku do odcinków bez stabilizacji o 13%, odchylenia
standardowe odksztace pionowych toru o 39% i poziomych o 46%. Podkrelenia
wymaga fakt, i odporno toru z podsypk stabilizowan na odksztacenia poziome jest
znacznie wiksza anieli toru z podsypk niestabilizowan.
Na rys. 14 pokazano wartoci odchyle standardowych nierównoci pionowych dla
odcinków I1, I2 i I3, a na rys. 15 dla odcinków II1, II2 i II3 w zestawieniu z wartociami
obliczonymi dla odcinka porównawczego IV.
Rys. 14. Wartoci odchyle standardowych nierównoci pionowych dla odcinków
I1,I2 i I3 w zestawieniu z odcinkiem porównawczym IV
Nawierzchnia kolejowa z kompozytem tuczniowym
Rys. 15. Wartoci odchyle standardowych nierównoci pionowych dla odcinków
II1, II2 i II3 w zestawieniu z odcinkiem porównawczym I
Rys. 16 i 17 przedstawiaj wartoci odchyle standardowych nierównoci poziomych
toru odpowiednio dla odcinków I1,I2, I3 oraz II1, II2 i II 3 w zestawieniu
z odcinkiem porównawczym IV.
23
24
Tadeusz Basiewicz, Andrzej Goaszewski, Kazimierz Towpik
Rys. 16. Wartoci odchyle standardowych poziomych nierównoci toru dla odcinków
I1, I2 i I3 oraz odcinka porównawczego IV
Rys. 17. Wartoci odchyle standardowych nierównoci poziomych toru dla odcinków
II1, II2 i II3 oraz odcinka porównawczego IV
Nawierzchnia kolejowa z kompozytem tuczniowym
25
Zastosowanie nawierzchni z kompozytem tuczniowym typu BGT zmniejsza warto
wskanika syntetycznego stanu toru w stosunku do nawierzchni konwencjonalnej o 30%,
a odchyle standardowych nierównoci pionowych o 10%.
Wartoci wskaników syntetycznych stanu toru oraz odchyle standardowych
nierównoci pionowych i poziomych obliczonych dla odcinków z rónym rodzajem
zbrojenia tucznia nie upowaniaj na obecnym etapie bada do ostatecznego wyboru
rodzaju zbrojenia. Badane wskaniki s lepsze dla zbrojenia geosiatkami Fornit
40×40/Fornit 40/40 i Tx160/SSLA30 od podsypki niezbrojonej o 15 - 17%, a dla
geowókniny Comtrac 50×50 z geosiatk Fortrac 80×80 - o 30%
6. PODSUMOWANIE
Istnieje moliwo zwikszenia odpornoci nawierzchni kolejowej z podsypk na
powstawanie nierównomiernych, trwaych odksztace toru poprzez zastosowanie
zaproponowanego kompozytu tuczniowego typu BGT. Nawierzchni z kompozytem
tuczniowym charakteryzuje mniejszy syntetyczny wskanik stanu toru w porównaniu z
torem konwencjonalnym.
Wniosek ten potwierdzaj równie wyniki oceny odksztace pionowych i poziomych.
Stabilizacja chemiczna wierzchniej warstwy tucznia zwiksza odporno nawierzchni
na odksztacenia poziome i pionowe toru.
W toku bada stwierdzono niewielkie rónice w ocenie odcinków z podsypk zbrojon
rónymi rodzajami geosiatek. Na obecnym etapie bada wybór rodzaju zbrojenia (rodzaju
geosiatek) nie jest moliwy.
Wskazanym jest kontynuowanie bada stanu toru na istniejcych zbudowanych
odcinkach w miar narastania obcienia toru ruchem, a do momentu, kiedy zaistnieje
konieczno poprawienia pooenia toru w celu utrzymania prdkoci stosowanej na CMK.
W przyszoci naleaoby nawierzchni z kompozytem tuczniowym zabudowa na
kolejnym odcinku dowiadczalnym w technologii polegajcej na zagszczaniu warstw
tucznia zbrojonego geosiatkami za pomoc samobienych gadkich walców.
Bibliografia
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Basiewicz T.: Nawierzchnia kolejowa na podou betonowym CBP-74. Konferencja Naukowa Instytutu
Budownictwa Ldowego, Politechnika Gdaska, maj 1975.
Basiewicz T., Goaszewski A., Towpik K.: Ocena celowoci zastosowania nawierzchni
niekonwencjonalnej na liniach duych prdkoci w warunkach polskich kolei. Politechnika Warszawska.
Zakad Infrastruktury Transportu, Praca Statutowa, Warszawa 2006.
Bauch H.: - Diagnostyka nawierzchni kolejowej. WKi, Warszawa 1978.
Bauch M.: Interpretacja pomiarów i obserwacji nawierzchni kolejowej. Monografia, Wydawnictwa.
Politechniki Radomskiej, Radom 2006.
Czyczua W., Stawowiak J., Szczepaniak-Krupowski: Badania porównawcze nawierzchni kolejowej na
odcinkach testowych linii CMK. Technika Transportu Szynowego, 2009, nr 7÷8.
Darr E., Fiebig W. Feste Fahrbahn. Euraipress, Tetzlaff-Hestra Verlag, 2008.
Esveld C.: Law maintenance ballastless track structures. Rail Engineering International Edition, 1997,
26
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
24.
25.
Tadeusz Basiewicz, Andrzej Goaszewski, Kazimierz Towpik
nr 3.
Geosiatka Tensar – Aprobata Techniczna CNTK AT/09-2006-0024-02. Warszawa 2006.
Gisterek I., Kruyski M.: Nawierzchnia kolejowa ze wzmocnion podsypk. Materiay Konferencji
„Nowoczesne metody stabilizacji podoa pod nawierzchnie drogowe i kolejowe”, migród 2009.
Id-3 (D4) Instrukcja o utrzymaniu podtorza kolejowego. Warszawa 1996.
Matylla St.: Technologia zmechanizowanych robót kolejowych. Wydawnictwa Politechniki Poznaskiej,
1981.
Norma BN-64/8931-02 Drogi samochodowe, oznaczenie moduu odksztacenia nawierzchni podatnych
i podoa przez obcienie pyt.
Prace Komitetu D 71 ORE: Beanspruchung des Gleises, der Bettung und des Unterbaus durch
Verkehrslasten. Beanspruchung der Bettung und des Unterbaus, Utrecht 1969-72.
Prace Komitetu ORE D 117 Optimum adaptation of the conventional track to the future traffic. Synthesis
report. Utrecht 1983.
Prace Komitetu D 182 ERRI: Ujednolicone kryteria jakoci podsypki oraz metody oceny jej stanu w
torze. Utrecht 1989-1994.
Skrzyski E.: Nowe wymagania dla podsypki kolejowej. Problemy Kolejnictwa z. 145. Warszawa 2007.
Skrzyski E., Sikora R.: Kolejowe budowle ziemne. WKK Warszawa 1990.
Skrzyski E.: Diagnostyka podtorza. Problemy Kolejnictwa, zeszyt Nr 115. Warszawa 1987.
Szczegóowe warunki techniczne dla modernizacji linii CMK do prdkoci 200/250 km/h (cz
drogowa). Temat nr 6911/23, CNTK. Warszawa 1997.
Towpik K.: Infrastruktura drogi kolejowej. Obcienie i trwao nawierzchni. Monografia. Biblioteka
Problemów Eksploatacji. Warszawa-Radom 2006.
Towpik K. Nawierzchnie niekonwencjonalne w aspekcie duych prdkoci. Materiay II Konferencji
Naukowo-Technicznej „Projektowanie, budowa i utrzymanie infrastruktury w transporcie szynowym”
INFRASZYN 2009, Zakopane 2009.
Warunki techniczne dla podsypki w aspekcie wdroenia normy europejskiej PN-EN13450:2004.
Kruszywa na podsypk kolejow. Praca CNTK nr 4204/11. Warszawa 2006.
Waciwoci materiaowe i eksploatacyjne dwukierunkowych geosiatek Tensar. Poradnik dotyczcy
najistotniejszych waciwoci materiaowych i eksploatacyjnych dwukierunkowych geosiatek Tensar
znajdujcych zastosowanie w budowie nawierzchni drogowych. Tensar International, 2003 wyd. l.
MC - Ballastbond 70. ywica poliuretanowa do wizania kruszywa oraz podsypki kolejowej.
RAILWAY SUPERSTRUCTURE WITH REINFORCED BALLAST
Abstract: The need of reducing superstructure maintenance costs stimulates seeking solutions which extend
the time period between subsequent track repairs. Different slab tracks used on hight speed lines as well as
possibilities of reinforcement of classic track superstructure were discussed. The new superstructure with
ballast layer reinforced by the geo-grid and stabilized by the resin have been observed and the results of this
investigation are presented in the paper. The new superstructure laying technology applied on the Central
Main Line in Poland is discussed. The results of the track geometry assessment within the first period of
track operation are presented.
Keywords: railway superstructure, laying technology, track assessment
Recenzent: Wadysaw Koc