J-slab alebo VRT na japonský spôsob

Pripomeniem, že 1.októbra 1964 bola uvedená do prevádzky prvá vysokorýchlostná trať na svete Tokaido Shinkansen. A hoci nebola “bezštrková”, bol to prvý významný krok. Kam potom smeroval vývoj, môžete vidieť v tabuľke.

Stavbu J-slabu som videl na Taiwane, kde tvorí podstatnú časť tamojšej VRT (všetky hlavné koľaje, s výnimkou železničných staníc a križovatiek), číselne zhruba 299 km ev. 86.6%.

Popis systému

J-slab patrí v systéme bezštrkových tratí (normovo slovensky “pevná jazdná dráha”, uff) do skupiny “miestne (bodovo) podporovaných”, podskupiny “bezpodvalových”, trieda “prefabrikované dosky” (okrem železníc je moje hobby aj zoólogia). Odborná literatúra uvádza, ze japonský J-slab sa od svojho uvedenia na svet (spomína sa rok 1972, teda by to malo byť na trati Sanyo Shinkansen) prakticky nezmenil. Teda až na drobné vylepšenia (napr. upevnenie koľajníc, ako som sa dočítal).

Koľajnice sú k prefabrikovanej platni fixované pomocou podkladníc. Prefabrikované platne patria k určujúcim prvkom trate. Platne sú položené na podkladný betón (železobetónová doska) s vystúpenými “valcami”. Výškové pomery trate sú upravované na dvoch miestach a vo dvoch krokoch. Prvé miesto je medzi podkladným betónom a prefabrikátom. Druhé v podkladnici. V smere sú jednotlivé platne držané spomenutými “valcami”. Tu sa tiež určuje smer trate (poloha platne oproti valcu).

Postup stavby

Základný postup môže byť ten, ako je uvedený v nasledujúcom grafe (konkrétne tento platil pri výstavbe taiwanskej VRT a, samozrejme, že určité modifikácie sú možné).

Pozrime sa na niektoré konštrukčné kroky podrobnejšie.

Betonáž podkladovej dosky

Hoci sa to na prvý pohľad nemusí zdať, táto činnosť je veľmi dôležitá pre správne fungovanie celej trate. Myslím, že z popisu systému na prvej strane je to jasné. Ja upozorním len na jeden bod a to je presnosť jej vyhotovenia. Pri teoretickej osovej vzdialenosti dvoch valcov 5,000mm boli tolerancie takéto (uvádzam len vybrané):

1. presnosť hornej plochy dosky = ±10mm (merané minimálne 4 body medzi 2 valcami),
2. smerová poloha centra oporného valca = ±10mm,
3. výšková poloha vrchu oporného valca = +0, -10mm,
4. priemer oporného valca = ±5mm.

Na hornej ploche každého valca môžete vidieť bod, ktorý slúžil na kontrolu polohy platne a koľaje (niečo ako traťové zaistovacie značky u nás) pri pokladaní prefabrikovaných platní a dokonca aj pri výškovej úprave koľajníc v druhom kroku. Samotná podkladová doska je železobetónová, betónovaná na mieste. Ich počet sa prispôsoboval dĺžke daného úseku (mostného poľa, tunela, zemného telesa). Jeden celok sa skladal z niekoľkých častí typizovanej dĺžky (najčastejšie 5m). Na oboch koncoch mala ½ valec plus valce medziľahlé. Betónovala sa v dvoch krokoch; najprv doska, potom valce. Betón sa dovážal z betonárky a následne pumpoval do debnenia. Limit na jeho dovoz a spracovanie bol 90 minút, potom nasledovalo ošetrenie.

Dočasná drážka

Používala sa väčšinou len pri výstavbe prvej koľaje a slúžila na dovoz prefabrikovaných platní k miestam ich uloženia. Tvorili ju normálne koľajnice, ktoré boli neskôr presunuté do trate. Koľajnice drážky boli fixované pomocou vlepených kotiev. Na obrázkoch vidíte, že pre vlastné ukladanie prefabrikátov je použitá drážka s väčším rozchodom a špeciálny portálový pokladač. 

Montáž prefabrikátov

Jednotlivé prefabrikované platne sa po dovezení na stavenisko ukladali na svoje miesto. Dôležitá bola kontrola správnej polohy platní. Pod ne (na podkladný betón) sa vkladalo špeciálne “vrece”, ktoré bolo neskôr plnené špeciálnou cemento-asfaltovou maltou (prvotné fixovanie výšky). A v ďalšom kroku (po zatvrdnutí malty) sa tiež do špeciálneho “vrecka” medzi platňou a valcom vtlačila živicová zmes (fixovanie smeru).

Prefabrikované platne sa ukladali do predpísanej polohy smerovej odmeraním ku geodetickému bodu na valci a jednoduchým zaistením pomocou drevených klinov. Poloha výšková sa upravovala pomocou 4 zdvíhacích skrutiek na boku platne. Samozrejme, že obe medzery (prefabrikát * podkladný betón i prefabrikát * valec) boli kontrolované, či sú v predpísaných toleranciach.

Montáž koľajníc

Koľajnice, presnejšie vopred zvarené 100 az 200m dlhé koľajnicové pásy, ktoré tvorili dočasnú montážnu drážku, boli presunuté na podkladnice. Ako som spomínal vyššie, jednou súčasťou systému upevnenia v podkladnici je aj špeciálne “vrecko”, ktoré sa po geodetickom zameraní trate plní živicovou zmesou (druhotné fixovanie výšky). Táto geodetická kontrola sa robí na dvakrát – najprv pomocou bodov na valci a 10m lankom, kedy sa trať postupne nastaví do výšky a smeru (najprv riadiaci koľajnicový pás, potom druhý), a následne sa kontroluje ako je popísané v kapitole “kontrola polohy koľaje”. Inak dovolená hrúbka “vrecka” po naplnení bola stanovená na 4~10mm a konečnú pevnosť má zmes dosiahnuť do 4~5 hodín. 

Kontrola polohy koľaje

Na záver sa poloha realizovanej trate kontrolovala geodeticky. Japonci používali svoj systém s menom Trackmaster (videl som ho aj pri stavbe metra v Dubaji, ale viac vám o ňom neviem povedať). Dokáže merať rozchod, prevýšenie, výškovú a smerovú polohu koľaje použitím 20m tetivy s 5m krokom.

Zváranie koľajníc

Japonci používali 2 až 3 kroky pri zváraní koľajníc. Všetky boli realizované v trati.

1. Prvé zváranie – normálne koľajnice sa zvárali do (typovo) 100~200m dlhých koľajnicových pásov na zváracej základni pomocou odporového zvárania.
2. Druhé zváranie – po presunutí koľajnicových pásov z drážky do trate sa tieto spájali do maximálne 1,000m pásov pomocou zvárania termitom alebo plynom.
3. Tretie zváranie – pre realizáciu bezstykovej koľaje pomocou termitu. 

Poznámka k priloženým fotkám: Nie je to žiadna sláva, uznávam, pretože originál mojich mám len zopár, zvyšné som sa snažil získať z pracovných postupov (ktoré aj Japonci museli pripraviť pred vlastnou realizáciou). Rozhodol som sa ich ale, aj napriek nižšej kvalite, uverejniť v duchu hesla „radšej raz vidieť ako stokrát počuť “.

Zdroje:

1. Hideo Miyamoto: „30 rokov Tokaido-Shinkansen“. in: „Eisenbahninginieur 46/1995“ (prevzatá tabuľka
2. Pracovné postupy zo stavby VRT na Taiwane 

Titulná snímka: J-slab na VRT Taiwan © F.Smatana