Budowa nawierzchni kolejowej
ATLAS INTERAKTYWNY
Monter nawierzchni kolejowej wykonuje prace związane z:
budową nawierzchni kolejowej,
naprawą i wymianą uszkodzonych elementów nawierzchni i podtorza,
regulacją położenia torów i rozjazdów.
Do ważnych zadań montera nawierzchni kolejowych należą:
dokonywanie oględzin rozjazdów i skrzyżowań torów w trakcie obchodu torów,
sprawdzanie i regulacja zamknięć nastawczych,
wykonywanie pomiarów szerokości,
stosowanie przechyłek,
określanie stopnia zużycia elementów nawierzchni.
Do zakresu jego obowiązków należy również wykonywanie:
podstawowych operacji ślusarskich,
kontrolowanie maszyn i urządzeń po naprawie,
konserwowanie maszyn i sprzętu do robót torowych.
Monter nawierzchni kolejowych może również wykonywać prace przy:
budowie i utrzymaniu nawierzchni szynowych metra,
tramwajów oraz nawierzchni szynowych dla środków transportu bliskiego.
Monter nawierzchni kolejowej pracuje w terenie w zmiennych warunkach atmosferycznych. Ponieważ prace torowe odbywają się najczęściej bez ograniczenia ruchu pociągów, tramwajów lub samochodów, szczególnie ważnym aspektem jest przestrzeganie przez pracowników zasad BHP.
W ramach posiadanych kompetencji monter:
przestrzega zasad kultury i etyki,
jest kreatywny i konsekwentny w realizacji zadań,
potrafi planować działania i zarządzać czasem,
przewiduje skutki podejmowanych działań,
ponosi odpowiedzialność za podejmowane działania,
jest otwarty na zmiany,
stosuje techniki radzenia sobie ze stresem,
aktualizuje wiedzę i doskonali umiejętności zawodowe,
przestrzega tajemnicy zawodowej,
negocjuje warunki porozumień,
jest komunikatywny,
stosuje metody i techniki rozwiązywania problemów,
współpracuje w zespole.
Do prawidłowego i przede wszystkim precyzyjnego przeprowadzenia prac utrzymaniowych, naprawczych czy modernizacyjnych związanych z budową nawierzchni kolejowej pracownicy potrzebują szczegółowych danych o stanie toru. Do tego wykorzystywane są dwa rodzaje specjalistycznego sprzętu: torowy i geodezyjny.
Podstawowym narzędziem dla geodety kolejowego jest mobilny wózek pomiarowy GG‑05. System mierzy najważniejsze składowe geometrii torów i dostarcza użytkownikowi pełnej wiedzy na temat technicznej charakterystyki szlaku kolejowego: przestrzenną lokalizację torów, rozstaw oraz przechyłkę.
Wózek składa się z czujnika pochylenia poprzecznego, czujnika rozstawu, odometru, pryzmatu tachimetrycznego oraz modułu komunikacyjnego bluetooth. Zasilany jest poprzez baterie.
Współpracuje z tachimetrem, który umieszczony jest w pewnej odległości od wózka (w stałym punkcie). Jaką w praktyce informację możemy otrzymać? To przede wszystkim lokalizacja toru w płaszczyźnie pionowej i poziomej, czyli weryfikacja tego, czy nie występują nierówności pionowe lub poziome, takie jak przesunięcie toru w planie lub dołek – osiadanie toru.
Do kontroli systemu elektroenergetycznego związanego z nawierzchnią kolejową wykorzystuje się tester rezystancji izolowanych połączeń szyn kolejowych. Jednym ze stosowanych typów jest SICO 2046. To system, który umożliwia pomiar bez konieczności rozkręcania połączeń szynowych. Ogólną zasadą jest to, że połączenie szynowe o rezystancji mniejszej niż 10 omów nadaje się do wymiany.
Toromierz to jedno z najważniejszych i podstawowych urządzeń wykorzystywanych przez pracowników związanych z nawierzchnią kolejową. Wyróżniamy toromierze ręczne oraz montowane na wózku. W toromierzach ręcznych wynik szerokości toru oraz przechyłki może być pokazywany analogowo na skali lub elektronicznie jako wartość liczbowa. W toromierzu wózkowym wynik prezentowany jest cyfrowo. Służy on również do analizowania wielu innych parametrów toru. Wszystko dlatego, że podczas jazdy wózkiem baza pomiarowa zwiększa się z każdym pokonywanym metrem. Pracując toromierzem ręcznym, pomiar jest punktowy, co oznacza, że można go dokonać tylko w danym miejscu. Jest to jedno z najważniejszych narzędzi pracy dla montera nawierzchni kolejowej. Realizuje za jego pośrednictwem bieżące pomiary podczas realizacji prac torowych.
Toromierz typu TEC1435 przekazuje informacje o:
szerokości toru,
przechyłce,
nierównościach pionowych,
nierównościach poziomych,
parametrach względnych, takich jak gradient, wichrowatość toru, nierówności pionowe i poziome na cięciwie do 20 m.
One wszystkie obligują pracowników do weryfikacji pomierzonych danych z normami podanymi w instrukcji Id‑1. Takie porównania i analizy wykonują inżynierowie budowy czy przełożeni montera nawierzchni torowej. Elementami podnoszącymi funkcjonalność toromierza są wbudowany moduł GPS, możliwość zaznaczania miejsc, takich jak połączenia szynowe, jazda przy peronie, rozjazd, przejazd kolejowo‑drogowy czy rejestrowanie usterek.
Możliwy jest odczyt danych podczas pomiaru z ekranu urządzenia, jak również po zgraniu pomiarów na komputer.
Toromierz typu TEE
Toromierz typu TEE umożliwia łatwiejszy pomiar w obszarze rozjazdów. Operator ma możliwość przełączenia w tryb pomiaru szerokości żłobków czy szerokości prowadzenia. Parametry mierzone są z krokiem co 30 mm. Toromierz umożliwia sprawdzenie wszystkich punktów charakterystycznych zgodnie z instrukcją Id‑4. To czynność, którą wykonują inżynierowie budowy czy przełożeni monterów nawierzchni kolejowej, aby prawidłowo wykonać prace torowe.
Drezyna pomiarowa EM–120 to podstawowe urządzenie do rejestrowania i badania elementów stanu toru w skali linii kolejowych. Jest to pojazd trakcyjny z własnym napędem oraz zamontowanymi systemami pomiarowymi. Drezyna zapewnia możliwość sprawdzenia stanu toru w zakresie:
szerokości toru,
przechyłki,
wichrowatości,
nierówności pionowych,
nierówności poziomych.
Na podstawie zmierzonych wartości system oblicza syntetyczny wskaźnik jakości toru J
oraz wadliwości, co interpretuje dane pomiarowe na długości jego bazy pomiarowej.
Wspomniane wcześniej parametry mierzone są co , a maksymalna prędkość jazdy pomiarowej to . W praktyce drezyna EM–120 to bardzo praktyczne narzędzie umożliwiające monitorowanie stanu torów na długich odcinkach. Na podstawie takich pomiarów i wykonanych później analiz, wskazywany jest zakres pracy dla montera nawierzchni kolejowej.
Do poruszania się w przestrzeni oraz precyzyjnego określania położenia torów, rozjazdów czy innych konstrukcji niezbędne jest wyznaczenie współrzędnych geograficznych, które by to systematyzowały. Dla potrzeb kolejowych funkcjonuje w Polsce tzw. kolejowa osnowa geodezyjna, czyli usystematyzowany zbiór punktów geodezyjnych, dla których określono matematycznie ich wzajemne położenie i dokładność usytuowania. Punkty kolejowej osnowy geodezyjnej stanowią nawiązanie dla wszystkich prac geodezyjnych na obszarach kolejowych. Takimi znakami mogą być np. znaki regulacji osi toru, czyli znaki gruntowe – ustabilizowane w sposób trwały.
W kolejowej przestrzeni geodezyjnej funkcjonuje również pojęcie Kolejowej Osnowy Specjalnej (KOS), czyli zbioru punktów (w ich skład wchodzą znaki regulacji osi toru zastabilizowane na słupach trakcyjnych), dla których matematycznie określono współrzędne płaskie i wysokościowe w przyjętym układzie współrzędnych. KOS należy do kolejowej osnowy geodezyjnej. Dzięki kolejowej podstawowej i szczegółowej osnowie geodezyjnej jesteśmy w stanie precyzyjnie wykonać pomiary sytuacyjno‑wysokościowe, profilu podłużnego, regulacji osi toru i pomiary realizacyjne.
Oprócz prac przygotowawczych czy wstępnych, takich jak pomiary stanu geometrii torów kolejowych bądź rezystancji złącz torowych, ważnym etapem jest dobór elementów nawierzchni kolejowej do zabudowy w torach. Dokumentem obowiązującym w tym zakresie są Standardy Techniczne: szczegółowe warunki techniczne dla modernizacji lub budowy linii kolejowych do prędkości .
Poniższa tabela przedstawia elementy nawierzchni kolejowej podzielone na różne typy i w różnym standardzie.
Poniżej znajduje się okładka Załącznika nr 1 do uchwały nr .
Szyny kolejowe dzielimy na typ ciężki (masa ich to ok. ) oraz lekki (masa ich to ok. ). Spotyka się także typ lekki w postaci szyny S42 o wadze około szyny. Wybór typu szyny zależy od miejsca jej zabudowania i charakteru ruchu. Nadrzędną zasadą jest jednak typ linii np. P80, M200, M120, rodzaj torów np. szlakowe, główne dodatkowe czy pozostałe, a także prędkość poruszania się pociągów i obciążenie w teragramach na rok na tor. Oznaczenie w typie linii o literze P mówi nam o ruchu pasażerskim, T – towarowym, natomiast M – ruch mieszany. Dodatkowo w utrzymaniu dróg kolejowych można spotkać się z doborem typu szyn na podstawie klasy toru od do .
Najbardziej powszechnym profilem szyny, czyli kształtem przekroju, jest 60E1 lub 49E1. W zależności od miejsca zabudowania wykorzystuje się szyny o różnej twardości i wytrzymałości: R350HT lub R260. Szyna R260 to szyna bardziej miękka, przez co wbudowywana jest w torach o promieniu większym od 800 m. Poniżej tego promienia stosuje się szynę twardszą: R350HT. Typ szyny, jej profil czy twardość, a także datę produkcji i producenta jesteśmy w stanie wyczytać z oznaczeń wytłoczonych na szyjce szyny.
Podkłady kolejowe klasyfikowane są w zależności od ich lekkości oraz materiału wykonania. Wyróżniamy więc podkłady strunobetonowe ciężkie, np. PS–93, PS–94; strunobetonowe średnie, np. PS–83; drewniane wykonane z drewna twardego , , , a także konstrukcje stalowe — typ Y, typ skorupowy czy podkłady kompozytowe specjalne. Podkłady stalowe i drewniane stosuje się wyłącznie w wyjątkowych sytuacjach, standardem jest natomiast wybór podkładów strunobetonowych. W utrzymaniu nawierzchni kolejowej stosuje się także podkłady drewniane miękkie nowe lub regenerowane, drewniane obłe czy betonowe typu INBK.
Przytwierdzenia używane w nawierzchni kolejowej dzielą się ze względu na sposób mocowania. Wyróżniamy typ bezpośredni, w którym szyna mocowana jest od razu do podkładu, np. SB3, SB4, SB7, W14 oraz typ pośredni, w którym to szyna mocowana jest przez element pośredniczący (np. płyta żebrowa) połączony z podporą szynową, np. K, Skl12. Standardem w zabudowie przytwierdzeń w torach jest wybór przytwierdzeń bezpośrednich, natomiast w przypadku rozjazdów najczęściej wybierane są Skl12.
Podsypka używana do budowy subwarstwy i balastowania torów zróżnicowana jest poprzez rodzaj materiału oraz przekruszenie. Najważniejszą cechą dla bezpiecznego eksploatowania budowli kolejowej jest grubość warstwy podsypki pod podkładem. Jest ona określona dla typu linii bądź wymagań szczegółowych. Najczęściej stosuje się podsypkę o uziarnieniu, gdzie wymiar kruszywa to lub .
Podsypka jest wytwarzana w kamieniołomach. Podstawowym materiałem wykorzystywanym w podsypce jest tłuczeń łamany o ostrych krawędziach i uzyskiwany ze skał twardych magmowych głębinowych, takich jak dioryt, granit oraz wylewnych, takich jak bazalt czy porfir. Na niektórych liniach drugorzędnych i znaczenia miejscowego można spotkać tłuczeń produkowany z bardziej miękkich skał metamorficznych i osadowych — dolomitów, gnejsów, kwarcytów i wapieni. Typ podsypki można poznać po jego kolorze.
Usypywanie posypki przedstawiono na poniższej grafice.
Prace przy budowie kolejowej zasadniczo możemy podzielić na cztery fazy, należą do nich:
prace wyprzedzające, np.:
wykonywanie pomiarów geodezyjnych czy diagnostycznych,
identyfikacja problemów z infrastrukturą,
określanie potrzeb i założeń inwestycyjnych;
prace przygotowawcze, np.:
sporządzenie projektów wykonawczych,
dobór i zakup materiałów budowlanych;
prace zasadnicze, np.:
roboty budowlane polegające na demontażu szyn, przytwierdzeń czy podkładów,
podsypki,
montaż nowych elementów,
balastowanie torów,
podbijanie i dynamiczne stabilizowanie toru;
prace wykończeniowe, np.:
profilowanie podsypki i ław torowiska,
uprzątanie miejsca robót na stacji czy szlaku.
Przed przystąpieniem do procesu budowlanego jedną z przygotowawczych czynności jest sporządzenie mapy do celów projektowych. W zależności od obrazowanego obiektu przedstawiane są w różnych skalach:
dla stacji kolejowych,
dla szlaków kolejowych.
Podstawę prawną przy sporządzaniu map stanowi Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 9 listopada 2011 roku w sprawie standardów technicznych wykonywania geodezyjnych pomiarów sytuacyjnych i wysokościowych oraz opracowywania i przekazywania wyników tych pomiarów do państwowego zasobu geodezyjnego i kartograficznego.
Na przykładowej mapie do celów projektowych możemy znaleźć informacje, takie jak:
lokalizacja torów i rozjazdów,
ukształtowanie terenu,
sieci teletechniczne, elektryczne, wodociągowe itd.,
kolejowe budowle: perony, nastawnie, inne budynki,
granice działek,
kilometraż linii,
lokalizacja semaforów, urządzeń srk, niektórych wskaźników,
informacje o pochyleniach podłużnych linii kolejowej.
Kolejnym przykładem dokumentacji, z którą może spotkać się pracownik kolei, jest Dziennik niwelacji profilu linii kolejowej i znaków regulacji. Jest to typowo geodezyjne narzędzie do kontroli położenia toru kolejowego.
Oprócz pomiarów niwelacji za pomocą przyrządów geodezyjnych możliwe jest prowadzenie pomiarów tachimetrycznych, satelitarnych GNSS czy skaningu laserowego. Skaning jest stosunkowo nową technologią pomiarową wykorzystywaną w branży kolejowej. Opiera się na bardzo szybkim wyznaczeniu za pomocą pomiaru laserowego współrzędnych XYZ ogromnej liczby punktów. Zbiór wynikowy — tzw. chmura punktów
umożliwia, po odpowiednim przetworzeniu, wygenerowanie trójwymiarowego modelu skanowanego obiektu. Pomocne jest to w weryfikacji np. skrajni czy przeszkód w budowie.
Skaning wykonuje się z różnych perspektyw.
Ważne jest także skanowanie terenu z góry.
Czynności pomiarowe dotyczą wszystkich etapów prac. Działania związane z mapami projektowymi to prace wstępne, tak samo jak określanie typów szyn, podkładów i przytwierdzeń — jest to pewnego rodzaju podstawa, bez której dalsze planowanie prac zasadniczych nie byłoby możliwe.
Wykonywanie pomiarów za pomocą wózka pomiarowego, drezyny czy toromierza ma na celu sprawdzenie stanu toru przed oddaniem jego do eksploatacji lub podczas użytkowania. Pozwoli to zaplanować prace naprawcze bądź dalej obserwować stan, tak aby nie nastąpiła nagła degradacja. Kontrola wraz z zabudową wysokiej jakości materiałów budowlanych takich jak szyny, przytwierdzenia czy podkłady ma na celu zapewnienie bezpieczeństwa przejazdu pociągów towarowych, osobowych, długi czas eksploatacji bez remontów i napraw głównych, ale przede wszystkim wysoki komfort i odpowiednią prędkość przejazdu pociągów.
Powiązane ćwiczenia
- Ćwiczenie 2. - ToromierzeWstaw w tekst
Wstaw w tekstĆwiczenie 2. - ToromierzeR1W3sDpVCqdij2 RfP3Gdu9RSDe62 - Ćwiczenie 3. - Budowa nawierzchniTestĆwiczenie 3. - Budowa nawierzchni
Budowa nawierzchni162570Gratulacje, temat prac utrzymaniowych, wymiany elementów i pracy z maszynami nie jest Ci obcy, gratulacje dobrego wyniku!Niestety Twój wynik nie jest najlepszy, zapoznaj się jeszcze raz z materiałami w zakładce „Budowa nawierzchni kolejowych”, a następnie spróbuj wykonać kolejne podejście, powodzenia! TestBudowa nawierzchni
Liczba pytań:16Limit czasu:25 minPozostało prób:1/1Twój ostatni wynik:-Budowa nawierzchni
Pytanie 1/16Pozostało czasu 0:00Twój ostatni wynik -