Rozwiązania konstrukcyjne i materiałowe dla torowisk tramwajowych i dróg

TransComfort wprowadza nowoczesne technologie do pojazdów szynowych oraz modernizuje infrastruk­turę torową. Na przełomie dwóch dekad zbudowano markę wierną standardom wyłącznie najwyższej jakości produktów i usług. Dzięki wieloletniemu doświad­czeniu na rynku oraz branżowemu know­-how, TransComfort dostarcza usługi kompleksowe – od doradztwa technicz­nego i doboru produktu, przez opraco­wanie i konstrukcję własnych systemów ułatwiających montaż, aż po wdrażanie wybranych rozwiązań. Wspólnie ze swo­imi dostawcami, m.in. Continental ContiTech, Dätwyler Sealing Technologies Deutschland GmbH, Faiveley Becorit, Trelleborg Antivibration Solutions, MSA Mediterr Shock Absorbers, ELPA itd., dba o to, aby innowacją, ciągłym roz­wojem oraz najwyższą jakością kształ­tować przyszłość bezpieczeństwa i wy­gody w ruchu. W niniejszym artykule pragniemy Państwa zapoznać z dwoma produktami z bogatego portfolio spółki M&MR Trading Polska, które odpowia­dają na obecne potrzeby rynku i budow­nictwa infrastrukturalnego.

Rys. 1 Przekrój przez konstrukcję RCS w torowisku wspólnym z jezdnią (a, b) oraz w torowisku wydzielonym z zabudową trawiastą (c)

Sprężyste posadowienie szyny w podbudowie bezpodsypkowej – RCS (Rail Comfort System)

Bieżąca perspektywa finansowania unij­nego projektów infrastrukturalnych na lata 2014-2020 wspiera trwający już od kilkunastu lat trend polityki rozwo­ju transportu szynowego. To zatem właściwy czas na podjęcie ostatecz­nej decyzji co do wyboru rozwiązań technicznych torowisk tramwajowych, koniecznych do utrzymania przez kolej­ne lata, a coraz częściej stosowanym produktem jest system RCS od Trans­Comfort, Business Unit M&MR Tra­ding Polska Sp. z o.o. Wysoka jakość wykonania poszczególnych elementów, łatwa aplikacja i pewna, przejrzysta za­sada pracy tej konstrukcji w połączeniu z konkurencyjną ceną w stosunku do innych rozwiązań sprawiają, że jest on godny polecenia. RCS przewidziany jest dla wszystkich spotykanych lokalizacji i zabudów torów na sieciach torowisk tramwajowych. Głównymi elementami konstrukcji są elastomerowe profile mo­cujące i izolujące szynę oraz węzły ko­twiące o prostej budowie. Istotny jest również fakt, że profile przyszynowe nie kolidują z żadnym powszechnie znanym i stosowanym przytwierdzeniem szyn.

W zależności od miejsca wbudowania oraz innych aspektów funkcjonalno- -użytkowych wymaganych przez klienta, dobierane są szczegółowe rozwiązania także pod kątem możliwości finanso­wych. Najpopularniejsze zastosowania profili systemu RCS przedstawia rys. 1.

Obecnie najpopularniejsze obszary za­stosowania systemu RCS to konstruk­cje torowisk:

a. wspólne z jezdnią, charakteryzują­ce się zabudową przyległą do szyn, z warstw drogowych w postaci MMA, betonu cementowego lub żel­betu. W tym przypadku profile boczne oraz profil dolny stanowią przytwier­dzenie szyny do podbudowy i nie jest wymagane przytwierdzenie punktowe w postaci węzłów kotwiących, co ob­niża koszt budowy i ułatwia remont nawierzchni torowej.

b. trawiaste, charakteryzujące się za­budową torów w postaci gruntów organicznych oraz trawy lub rozchodnika. Brak poprzecznego oporu przy bocznych profilach mocujących wymusza stosowanie punktowych przytwierdzeń w postaci dybli, wkrę­tów torowych i łapek stosowanych o zmiennym rozstawie, od kilkudzie­sięciu centymetrów do kilku metrów, w zależności od przyjętych założeń obciążenia toru.

Ponadto konstrukcja RCS przystoso­wana jest także do innych rodzajów zabudów torów lub braku zabudów, tj.: tłuczeń, posadzki zajezdni, hal lub warsztatów, a profile mocujące są odpowiednie także do punktowego przytwierdzania i podparcia szyn.

c. węzły rozjazdowe, charakteryzują­ce się szczelnym dopasowaniem do skomplikowanych kształtów rozjaz­dów i skrzyżowań. Tego typu rozwiąza­nia wymagają precyzyjnego montażu profili elastomerowych do elementów nawierzchni stalowej, co osiąga się poprzez zastosowanie dedykowanych urządzeń i dokładne oklejanie.

Fot. 1 Szyny w profilach elastomerowych systemu RCS podwieszone na bramkach montażowych

Konstrukcje z użyciem elastomerowych profili do ciągłego sprężystego i punkto­wego mocowania szyny – RCS cechują:

• zastosowanie wysokiej jakości nie­nasiąkliwych i jednorodnych profili elastomerowych, odpornych na sta­rzenie, zapewniających odporność mechaniczną i środowiskową;
• szczelne dopasowanie profili szyno­wych do szyn, poprzeczek torowych i złączy, zapewniające brak mostków przenoszących dźwięk i drgania do otoczenia oraz odpowiednią konduktancję przejścia tor-ziemia [wg PN­-EN 50122-2);
• odpowiednia sprężystość profili mocu­jących w kierunku pionowym, pozwa­lająca na swobodne przemieszczenia szyn pod obciążeniem kół tramwajo­wych, oraz duża sztywność poprzecz­na zapewniająca stabilne posadowie­nia i opór boczny szyn [w przypadku niestosowania węzłów kotwiących);
• profile boczne zapewniające minimali­zację uszkodzeń mechanicznych przy każdego rodzaju zabudowie, a tym samym ryzyko rozszczelnienia otuliny szyny z profili elastomerowych;
• estetyka torowiska poprzez zmini­malizowanie widoczności elementów mocujących i izolujących nawierzchnię torową;
• możliwość prawidłowego zagęszcze­nia MMA przy główce szyny (mała odkształcalność profilu elastomerowego w warstwie ścieralnej);
• całkowita izolacja nawierzchni toro­wej od otoczenia nawet w przypadku zastosowania podparcia punktowego.

Kolejnym atutem sytemu konstrukcji RCS jest technologia robót torowych, która poprzez ograniczenie czynności na budowie przesądza o szybkości re­alizacji. Długość profili elastomerowych dostosowana jest do długości szyn, za­tem otulenie szyn może być realizowane w halach warsztatowych, ograniczając przy tym ryzyko nieprawidłowego wy­konania tego typu prac w warunkach miejsca wbudowania. Ten etap montażu może być realizowany dużo wcześniej niż w okresie przewidzianym na roboty budowlane. Szyny z przyklejonymi profi­lami elastomerowymi można transpor­tować na miejsce wbudowania typowymi środkami transportu przewidzianymi dla szyn. Pod ustawionymi szynami z pro­filami elastomerowymi na bramkach montażowych [z węzłami kotwiącymi w przypadku konstrukcji bez zabudo­wy konstrukcyjnej torów) wykonuje się podbudowę najczęściej w postaci płyty betonowej. Zabudowa betonowa może być wykonywana podczas jednego be­tonowania z podbudową, jako oddzielna warstwa lub jako kolejne warstwy oraz ewentualnie z warstwą z MMA.

Łącznie w konstrukcję RCS wyposażono już ponad 300 km torów tramwajowych we wszystkich krajach europejskich. System RCS w Polsce stosuje się od 2000 r. i do tej pory został zamontowa­ny w Szczecinie, Warszawie, Poznaniu, Wrocławiu, Gdańsku, Krakowie, na Ślą­sku i w Zagłębiu.

Fot. 2 Szyny w profilach elastomerowych sys­temu RCS na podbudowie betonowej z warstwami zabudowy trawiastej

Skały żelazowo-krzemowe – kru­szywo z potencjałem

Nowym produktem oferowanym na pol­skim rynku przez TransComfort, Bu­siness Unit M&MR Trading Polska Sp. z o.o. jest sztuczne kruszywo żelazowo-krzemowe, powstające jako dodatkowy produkt (żużel pomiedziowy) przy produkcji miedzi. Kruszywo produkowane jest w szerokim zakresie uziarnienia, od 0 do 250 mm, i jest bezpieczne dla śro­dowiska naturalnego, co potwierdzają wyniki badań niemieckich i polskich labo­ratoriów. Cechy tego kruszywa podobne są do cech skał magmowych, takich jak bazalt czy diabaz, a powstaje ono po­przez obróbkę w nowoczesnych układach krusząco-przesiewowych skrystalizowa­nej sztucznej skały przy kontrolowanym ochładzaniu. Efektem obróbki jest produkt budowlany nadający się do wpro­wadzenia do ogólnego handlu, zgodny z normami EU i mający odpowiednie cer­tyfikaty europejskie. Jest on poddawany badaniom zgodnie z rozporządzeniem REACH i zarejestrowany przez Europej­ską Agencję Chemikaliów ECHA z siedzi­bą w Helsinkach.

Skały żelazowo-krzemowe od ponad 50 lat znajdują zastosowanie jako materiał budowlany, w szczególności w ramach budownictwa drogowego oraz wodne­go. Kruszywa z żużla pomiedziowego mogą konkurować z kruszywami po­chodzenia naturalnego pod względem efektywności ekonomicznej, a dzięki bardzo dobrym właściwościom fizycz­nym i chemicznym przewyższają je funkcjonalnie. Jednocześnie, z uwagi na duży ciężar właściwy i dobrze rozwi­niętą powierzchnię oraz chropowatość, istnieje możliwość formowania nasypów większym kącie stoku naturalnego. Mineralogiczne badania geochemiczne potwierdzają niezmienność składu tego sztucznego kamienia i brak wpływu na środowisko naturalne po ponad 20 la­tach użytkowania w bardzo różnych ob­ciążeniach środowiskowych (sól, słodka i słona woda, środowisko beztlenowe, zmienne warunki atmosferyczne). Sto­sowanie kruszyw sztucznych to, obok materiałów pochodzących z recyklingu, najlepsza metoda ochrony zasobów na­turalnych naszego kraju. Duże doświad­czenie producenta, elastyczna linia produkcyjna oraz kontrola produkcji kru­szywa zapewniają realizację zamówień wg indywidulanych specyfikacji klienta. Kruszywo żelazowo-krzemowe znajduje szerokie zastosowanie w budownictwie drogowym oraz kolejowym:

• nasypy i ulepszone podłoża;
• drogowe warstwy mrozoochronne;
• drogowe podbudowy zasadnicze i po­mocnicze [mieszanki niezwiązane i związane hydraulicznie);
• kruszywo do mieszanek betonowych;
• przeciążenia gruntu;
• podbudowa i podsypka w torowiskach;
• balast rusztu torowego.

Fot. 3 Podbudowa drogi z kruszywa żelazowo-krzemowego (Hamburg)

Z uwagi na duży ciężar właściwy kruszy­wo służy także do wykonywania:

• umocnienia brzegów i koryt cieków, zbiorników, portów (zabezpieczenie przed rozmyciem i erozją) i falochronów;
• wałów przeciwpowodziowych;
• prefabrykatów z betonów ciężkich [np. tymczasowe fundamenty dla sieci trakcyjnej i oznakowania drogowego, zapory drogowe, boksy magazynowe);
• balastu urządzeń podziemnych oraz tuneli w trudnych warunkach grunto­wo-wodnych.

Wybrane właściwości kruszyw żelazowo-krzemowych:

• gęstość objętościowa – 3,7 t/m³;
• gęstość nasypowa kruszyw – 1,8­2,4 t/m³;
• skład: 95% oliwin, pozostałe – związki tlenkowe i siarczkowe;
• długoterminowa stabilność związków chemicznych,
• wytrzymałość na ściskanie > 300 MPa;
• nasiąkliwość kruszywa – 0,2%;
• wysoka mrozoodporność.

Przykłady zastosowań kruszywa żelazowo-krzemianowego w budownictwie drogowym:

• podbudowa autostrady A1 w okoli­cach Hamburga;
• utwardzenie nawierzchni terminalu kontenerowego Tollerort CTA, port w Hamburgu;
• nawierzchnia drogowa – terminal kon­tenerowy Eurogate, Hamburg;
• utwardzenie nawierzchni nabrzeża „Am Sandtorkai”, port w Hamburgu;
• utwardzenie nawierzchni w Zakładach Harry Brot, Soltau;
• podbudowa autostrady BAB 7, Bor­desholm;
• renowacja nawierzchni płyty postojo­wej samolotów, lotnisko w Hamburgu;
• podbudowa nowo budowanej autostra­dy BAB 14 w okolicach Ludwigslust.

Inne projekty z zastosowaniem betonu z kruszywem żelazowo-krzemowym:

• projekt budowy tunelu kolejowego Tonndorfer Hauptstraße w Hamburgu;
• projekt elementów konstrukcji boksów magazynowych („klocki lego”) – ela­styczne boksy magazynowe;
• projekt produkcji kostek z ciężkiego betonu, stosowanych np. jako bariery lub zabezpieczenie nabrzeży;
• projekt głębokowodnego portu Jade-Weser-Port.

Szczegółowe informacje dotyczące m.in. konstrukcji RCS oraz kruszywa żelazo­wo-krzemowego dostępne są na stronie internetowej www.transcomfort.pl.

inż. Grzegorz Dąbrowski

projektant, kierownik budowy, inspektor nadzoru

mgr inż. Mariusz Zaremba

Product Manager Infrastructure, Railway Vehicles OE – TransComfort, M&MR Trading Polska Sp. z o.o.

W razie pytań zespół TransComfort,
Business Unit M&MR Trading Polska
Sp. z o.o. jest do Państwa dyspozycji
na każdym etapie realizacji inwestycji:

M&MR Trading Polska Sp. z o.o.,
TransComfort

ul. Hutnicza 25 DE, 81-061 Gdynia
biuro@transcomfort.pl
tel. +48 58 627 49 27
Mariusz Zaremba
– mzaremba@transcomfort.pl