Železničný zvršok, 5. časť – GPK, diel prvý

Preto, aby odpoveď na úvodnú otázku bola zrozumiteľná i pre laickú verejnosť je potrebné vysvetliť niektoré pojmy, čomu je venovaný tento prvý diel. Základom bude ČSN resp. STN 73 6360, ostatné dokumenty sú pre základnú orientáciu v problematike opomenuteľné. Táto norma, od 80. rokov oborová (ON) „Geometrické uspořádání koleje normálního rozchodu na celostátních dráhách a vlečkách“, prešla do dnešných dní vývojom a na českej strane skončila pod názvom „Konstrukční a geometrické uspořádání koleje železničních drah a její prostorová poloha“, rozdelená na časť „Projektování“ a časť „Stavba a přejímka, provoz a údržba“, a na Slovensku jestvuje s názvom „Geometrická poloha a usporiadanie koľaje železničných dráh normálneho rozchodu“. Rozdielne názvy odrážajú i čiastočne rozdielny obsah, keďže 20 rokov odlišného vývoja sa prejavilo i v tejto oblasti.

GPK po dobu stavby normy neriešia © Peter Bado

GPK označuje skratku pre geometrickú polohu koľaje, v Česku neskôr zmenenú na geometrické parametre koľaje. Geometrickou polohou sa rozumejú smerové a sklonové pomery, geometrické parametre sú súhrnným názvom pre konštrukčné a geometrické usporiadanie koľaje a je priestorovú polohu. Geometrické usporiadanie koľaje je súhrnom pre rozchod koľaje, smerovú a výškovú polohu koľajnicových pásov a ich sklon v rovine priečneho rezu. Geometrické uspořádání koleje vyjadruje smer, pozdĺžnu výšku a pozdĺžny sklon koľaje. Priestorová poloha koľaje je určenie osi koľaje definovanej projektom, prostorová poloha koleje má prakticky rovnakú definíciu. Konštrukční uspořádání koleje je jej rozchod, a vzájomná výšková poloha koľajnicových pásov.

Na prvý pohľad odvážne prevádzkovaná koľaj © Peter Bado

Rozchod koľaje je vzdialenosť pojazdných hrán koľajnicových pásov meraná v rovine priečneho rezu (na kolmici k ose koleje). Meria sa pri širokopätných koľajniciach 14 mm, pri žliabkových 9 mm (v ON to bolo 10 mm) pod temenom koľajníc. Jeho základná hodnota je 1 435 mm. Zmena rozchodu je rozdiel hodnôt rozchodu meraná vo vzdialenosti 1 m. Rozšírenie rozchodu je projektované zväčšenie hodnoty rozchodu v oblúku s polomerom menším ako 275 m (v ON to bolo 300 m). Maximálná hodnota rozšírenia je 16 mm.

„Skrotenie“ rozchodu pomocou „sťahovákov“ © Peter Bado

Prevýšenie koľaje je výškový rozdiel temien koľajnicových pásov meraný v rovine priečneho rezu, teoretické prevýšenie je také, ktoré plne eliminuje vplyv odstredivej sily (výslednica zvislého gravitačného zrýchlenia a odstredivého zrýchlenia pôsobí kolmo na spojnicu temien koľajnicových pásov). V oborovej norme boli používané termíny nižšie, znížené, najmenšie, najväčšie a opačné prevýšenie, ktoré sa však už nepoužívajú a sú vyjadrené nedostatkom alebo prebytkom prevýšenia. Nedostatok prevýšenia je rozdiel medzi hodnotou teoretického a projektovaného prevýšenia, prebytok prevýšenia je rozdiel medzi projektovaným a teoretickým prevýšením.

Výšková deformácia spôsobená sadnutím podložia v mieste prechodovej oblasti pri priepuste
© Peter Bado

Vzostupnica tvorí plynulý výškový prechod medzi koľajou bez prevýšenia a s prevýšením (krajná), alebo medzi úsekmi s rôznymi hodnotami prevýšenia (medziľahlá). Šdandartne sa používa lineárna vzostupnica, v odôvodnených prípadoch i nelineárna Blossova. Dĺžka vzostupnice sa počíta a je závislá na hodnote prevýšenia a rýchlosti.

 
Pomerne značná výšková deformácia, tu v kombinácii i so smerovou, je dôvodom pre
zavedenie pomalej jazdy © Peter Bado

Niveleta koľaje je spojnica úložných plôch podvalov pod osou neprevýšeného pása, niveleta temena koľajnicového pása predstavuje výškový priebeh temena neprevýšeného koľajnicového pása, v inflexnom bode je to úroveň temena fiktivného neprevýšeného koľajnicového pásu. Zbortenie vyjadruje zmenu vzájomnej pozdĺžnej výškovej polohy temien protiľahlých koľajnicových pásov na zvolenej základni vyjadrená pomerom (1 : n).

Jeden zo spôsobov ako stabilizovať smer koľajnicového pása © Peter Bado

Smer koľaje v osi je priebeh osi koľaje v pôdoryse, smer koľajnicového pása je priebeh pojazdnej hrany koľajnicového pása v pôdoryse. Prechodnica tvorí plynulý smerový prechod medzi úsekmi koľaje s odlišnou krivosťou. Medzi priamou a kružnicovým oblúkom je to krajná prechodnica, medzi dvoma oblúkmi medziľahlá. V určitých prípadoch ju nie je nutné do koľaje vkladať. Jej dĺžka je opäť závislá na prevýšení a rýchlosti, v zásade platí, že by mala mať rovnakú dĺžku ako vzostupnica. Podľa ON sa prechodnica projektovala ako lineárna v tvare kubickej paraboly, čo bolo dané historicky. Snaha o zvýšenie rýchlosti v stiesnených pomeroch viedla k zavedeniu Blossovej prechodnice, ktorá je zavedená ako v STN, tak i ČSN. ČSN naviac zaviedla v roku 2008 prechodnicu v tvare klotoidy, ktorá nahradila tvar kubickej paraboly s tým, že prechodnice tvaru kubickej paraboly sa ponechajú do najbližšej rekonštrukcie koľaje a tam, kde to nebude možné je možné ich ponechať trvale.

Smerová deformácia koľaje vplyvom deformácie násypu © Peter Bado

Rýchlostné pásma rozdeľujú trate do skupín podľa projektovanej traťovej rýchlosti. Zatriedenie do jednotlivých pásiem je dôležité ako z hľadiska údržby – vyššie rýchlostné pásmo = prísnejšie kritéria na kvalitu koľaje, tak podľa STN i pre projektovanie. ČSN v projekčnej časti nepracuje priamo s RP, ale s konkrétnym intervalom rýchlostí.

Meranie parametrov GPK pomocou vozíka KRAB © Peter Bado

Použitá literatúra:

[1] ON 73 6360 Geometrické uspořádání koleje normálního rozchodu na celostátních dráhách a vlečkách, 1987
[2] ČSN 73 6360 Konstrukční a geometrické uspořádání koleje železničních drah a její prostorová poloha, 2008 resp. 2009
[3] STN 73 6360 Geometrická poloha a usporiadanie koľaje železničných dráh normálneho rozchodu, 1999