Željeznice skripta

ŽELJEZNICE ( Skripta predavanja iz predmeta Željeznice )

Skripta sa predavanja ŽELJEZNICE

Studenti IV godine studija − I − Šk. 2006./2007.

UREDNIČKI ODBORUREDNIČKI ODBORUREDNIČKI ODBORUREDNIČKI ODBOR (studenti IV godine studija)

Predavanje br.1.1.1.1. – Ružić Danijel Predavanje br.2222.... – Kobaš Albert Predavanje br.3333.... – Kovčić Omer Predavanje br 4444.... – Galamić Anadel Predavanje br.5555.... – Zahirović Kemal Predavanje br.6666.... – Alibegović Vahidin, Zahirović Amir Predavanje br.7777.... – Arnautović Armin Predavanje br.8888.... – Šarić Enis Predavanje br.9999.... – Kobaš Alber, Kovčić Omer, Ružić Danijel Predavanje br.10101010.... – Salkanović Fatima Predavanje br.11111111.... – Tokić Marko Predavanje br.12121212.... – Bedić Almasa, Busuladžić Lejla Predavanje br.13131313.... – Fišić Adnan, Omerović Sead VJEŽBE - Ružić Danijel

GLAVNI I ODGOVORNI UREDNIKGLAVNI I ODGOVORNI UREDNIKGLAVNI I ODGOVORNI UREDNIKGLAVNI I ODGOVORNI UREDNIK

Ružić Danijel

SARADNICISARADNICISARADNICISARADNICI

Kobaš Albert Kovčić Omer

GRAFIČGRAFIČGRAFIČGRAFIČKI UREDNIKKI UREDNIKKI UREDNIKKI UREDNIK

Ružić Danijel

IZDAVAČIZDAVAČIZDAVAČIZDAVAČ

Studenti IV godine studija Grañevinskog odsjeka pri RGGF-u Univerziteta u Tuzli


Studenti IV godine studija − II − Šk. 2006./2007.

SADRŽAJSADRŽAJSADRŽAJSADRŽAJ 1. UVOD .................................................................................................................................................1 2. PODJELA PRUGA ................................................................................................................................1 3. ELEMENTI ŽELJEZNICE ..........................................................................................................................2

33..11.. GGOORRNNJJII SSTTRROOJJ ...................................................................................... 2 33..11..11.. ŠŠIINNAA ............................................................................................ 3 33..11..11..11.. OObblliikk ppoopprreeččnnoogg pprreessjjeekkaa :: ............................................................... 4 33..11..11..22.. IIzzbboorr ttiippaa ššiinnee ::............................................................................ 7 33..11..11..33.. ŠŠiinnsskkii ččeelliikk :: ............................................................................... 8 33..11..11..44.. DDeeffeekkttii ššiinnaa :: .............................................................................. 8 a. Defekti na krajevima šina :..................................................................... 8 b. Defekti van krajeva šine : .....................................................................10

33..11..11..55.. HHaabbaannjjee ššiinnaa :: ............................................................................13 aa.. VViissiinnsskkoo hhaabbaannjjee ššiinnee :: .........................................................................14 bb.. BBooččnnoo hhaabbaannjjee ššiinnee :: ...........................................................................14 cc.. TTaallaassaassttoo hhaabbaannjjee ššiinnee ::........................................................................16

33..11..11..66.. DDuužžiinnaa ššiinnaa,, zzaazzoorrii ii rruuppee nnaa ššiinnaammaa ::....................................................16 33..11..22.. PPRRIIČČVVRRSSNNII KKOOLLOOSSJJEEČČNNII PPRRIIBBOORR ............................................................18 33..11..22..11.. KKoottvvee .....................................................................................18

•• KKrruuttee kkoottvvee ::...................................................................................18 a. Šinski ekseri .................................................................................18 b. Tirfon........................................................................................20 c. Tirfon vijak ..................................................................................21

•• EEllaassttiiččnnee kkoottvvee :: ...............................................................................21 a. Ekseri sa elastičnom glavom.................................................................21

33..11..22..22.. SStteezzaalljjkkee..................................................................................22 •• PPrriiččvvrrššććeennjjaa bbeezz ppooddlloožžnniihh ppllooččiiccaa............................................................22 a. Francusko pričvršćenje RN...................................................................22 b. Rusko pričvršćenje ŽB .......................................................................23 f. Njemačko pričvršćenje HM ili SKL-1.........................................................25

•• PPrriiččvvrrššććeennjjaa ssaa ppooddlloožžnniimm ppllooččiiccaammaa .........................................................26 a. Pričvršćenje sistema K za drvene pragove...................................................27

•• PPrriiččvvrrššććeennjjaa ssaa ppooddlloožžnniimm ppllooččiiccaammaa ii eellaassttiiččnniimm sstteezzaalljjkkaammaa ...............................28 •• SSppeecciiffiiččnnoossttii pprriiččvvrrššććeennjjaa zzaa bbeettoonnsskkee pprraaggoovvee ..............................................29 •• SSppoojjnnii kkoolloossjjeeččnnii pprriibboorr .......................................................................30 aa.. MMeehhaanniiččkkii ssppoojjeevvii...........................................................................30

• Osnovni elementi mehaničkih spojeva ..........................................................35 a) Zavareni spojevi ...............................................................................36 • Postupci zavarivanja ...........................................................................37 1. Elektrootporno zavarivanje : ................................................................37


Studenti IV godine studija − III − Šk. 2006./2007.

• Kontrola zavarivanja........................................................................39 2. Aluminotermsko zavarivanje : ...............................................................40 3. Električno zavarivanje : .....................................................................41 4. Gasno (autogeno) zavarivanje : ............................................................41

• Defekti varova .................................................................................42 b) Lijepljeni spojevi................................................................................44

33..11..22..33.. OOssttaallii kkoolloossjjeeččnnii pprriibboorr...................................................................44 a. Sprave protiv bočnog pomijeranja kolosjeka ..................................................45 b. Sprave protiv putovanja šina ..................................................................46

33..11..33.. PPRRAAGGOOVVII......................................................................................47 33..11..11..11.. DDRRVVEENNII PPRRAAGGOOVVII ::......................................................................47 33..11..33..22.. BBEETTOONNSSKKII PPRRAAGGOOVVII :: ...................................................................50 33..11..33..33.. ČČEELLIIČČNNII PPRRAAGGOOVVII :: .....................................................................52

33..11..44.. ZZAASSTTOORR .......................................................................................53 33..11..44..11.. KKoonnssttrruukkcciijjaa ppllaannuummaa pprriizzmmee ii nnjjeenn rraadd :: .................................................53 33..11..44..22.. UUrreeđđeennjjee kkoolloossjjeekkaa :: ......................................................................54 aa.. ŠŠiirriinnaa kkoolloossjjeekkaa :: ..............................................................................55 bb.. NNaaddvviiššeennjjee ssppoolljjnnee ššiinnee uu kkrriivviinnii :: ..............................................................55

PPrroorraaččuunn nnaaddvviiššeennjjaa ssppoolljjnnee ššiinnee pprreemmaa tteehhnniiččkkoo--eekkoonnoommsskkiimm zzaahhttjjeevviimmaa :: .................56 PPrroorraaččuunn nnaaddvviiššeennjjaa ssppoolljjnnee ššiinnee iizz zzaahhttjjeevvaa zzaa zzaaššttiittuu ppuuttnniikkaa oodd vveelliikkiihh bbooččnniihh uubbrrzzaannjjaa :: 56

cc.. PPrreellaazznnee kkrriivviinnee :: ..............................................................................57 MMeeđđuupprraavvee iizzmmeeđđuu ssuussjjeeddnniihh kkrriivviinnaa ii kkrraattkkee kkrriivviinnee ::.......................................58

dd.. PPrreelloomm nniivveelleettee :: ...............................................................................58 33..11..55.. PPRROORRAAČČUUNN GGOORRNNJJEEGG SSTTRROOJJAA ..............................................................60 33..11..66.. MMOODDUULL EELLAASSTTIIČČNNOOSSTTII ŠŠIINNSSKKEE PPOODDLLOOGGEE...................................................61

KKrruuttoosstt ššiinnsskkoogg oosslloonnccaa uusslljjeedd eellaassttiiččnnoossttii zzaassttoorraa ii pprraaggoovvaa ::.................................62 33..11..77.. PPRROORRAAČČUUNN ŠŠIINNAA .............................................................................62 33..11..88.. DDIINNAAMMIIČČKKII PPRROORRAAČČUUNN GGOORRNNJJEEGG SSTTRROOJJAA .................................................65 33..11..99.. DDOOPPUUŠŠTTEENNII NNAAPPOONNII EELLEEMMEENNAATTAA UU KKOOLLOOSSJJEEKKUU ...........................................65 33..11..1100.. SSPPEECCIIJJAALLNNEE KKOONNSSTTRRUUKKCCIIJJEE KKOOLLOOSSJJEEKKAA....................................................66 aa.. KKoolloossjjeekk nnaa mmoossttuu ................................................................................66 bb.. KKoolloossjjeekk nnaa ppuuttnniimm pprreellaazziimmaa ...................................................................69 cc.. KKoolloossjjeekk uu ttuunneelluu .................................................................................71

33..11..1111.. IINNDDUUSSTTRRIIJJSSKKEE PPRRUUGGEE.........................................................................73 33..11..1122.. RRAADDNNII KKOOLLOOSSJJEEKK.............................................................................73

33..22.. ŽŽEELLJJEEZZNNIIČČKKEE SSTTAANNIICCEE..............................................................................74 33..22..11.. PPUUTTNNIIČČKKEE SSTTAANNIICCEE ...........................................................................75


Studenti IV godine studija − IV − Šk. 2006./2007.

33..22..22.. TTEERREETTNNEE –– LLAAKKOO TTEERREETTNNEE SSTTAANNIICCEE ..........................................................75

RRaannžžeerrnnee ssttaanniiccee ::..............................................................................75 SSttaanniiččnnii kkoolloossjjeeccii ii sskkrreettnniiccee :: ..................................................................76

33..22..33.. PPOOLLOOŽŽAAJJ SSTTAANNIICCAA II UUKKRRSSNNIICCAA NNAA PPRRUUZZII..................................................76

OOkkrreettnniiccee ::.....................................................................................77 PPrreennoossnniiccee :: ....................................................................................78 UUkkrrššttaajjii :: .......................................................................................78 SSkkrreettnniiccee ::......................................................................................79 a. Prav jezičak .................................................................................81 b. Jezičak sa presijecanjem ....................................................................81 c. Tangencijalni jezičak ........................................................................81 d. Tangencijalni jezičak sa zalomljenim vrhom .................................................81 e. Specijalni profili šina sa navarenim dijelom .................................................82 ff.. Najmanje rastojanje između nožice šine i odvojenog jezička :...............................82 g. Skretnički zatvarači :........................................................................83 h. Šipni zatvarač : .............................................................................83 i. Kukasti zatvarači : ..........................................................................83 j. Zglobni zatvarači :..........................................................................84

PPrrooššiirreennjjee kkoolloossjjeekkaa uu sskkrreettnniiččkkiimm kkrriivviinnaammaa :: .................................................84 SSrreeddnnjjii ddiioo sskkrreettnniiccee :: ..........................................................................85 PPookkrreettnnaa ssrrccaa ::.................................................................................87 RRaazznnee vvrrssttee sskkrreettnniiccaa :: .........................................................................88

33..33.. UURREEĐĐAAJJII II PPOOSSTTRROOJJEENNJJAA ZZAA EELLEEKKTTRRIIFFIIKKAACCIIJJUU PPRRUUGGAA –– SSIIGGNNAALLNNOO –– SSIIGGUURRNNOOSSNNII UURREEĐĐAAJJII .95 33..33..11.. SSIISSTTEEMMII EELLEEKKTTRRIIFFIIKKAACCIIJJEE ŽŽEELLJJEEZZNNIICCAA .......................................................95 33..33..33.. NNAAPPAAJJAANNJJEE EELLEEKKTTRRIIČČNNII ŽŽEELLJJEEZZNNIICCAA PPOOGGOONNSSKKOOMM EENNEERRGGIIJJOOMM .........................95

EElleekkttrriiččnnee ppooddssttaanniiccee :: .........................................................................95 KKoonnttaakkttnnaa mmrreežžaa :: .............................................................................95

33..33..33.. PPOOLLIIGGOONNAACCIIJJAA MMRREEŽŽEE.......................................................................97

ZZaatteezzaannjjee pprroovvooddnniikkaa :: ........................................................................98 PPrreekkllooppii :: ......................................................................................98

33..33..44.. SSAAVVRREEMMEENNII SSIIGGNNAALLNNOO--SSIIGGUURRNNOOSSNNII UURREEĐĐAAJJII ........................................... 100

4. PROJEKTOVANJE REKONSTRUKCIJE ŽELJEZNIČKE PRUGE...............................................................101

4.1. OSNOVNE POSTAVKE KOD PROJEKTOVANJA REKONSTRUKCIJE ............................. 101

44..11..11.. PPRROOJJEEKKTTOOVVAANNJJEE NNIIVVEELLEETTEE RREEKKOONNSSTTRRUUKKCCIIJJEE PPRRUUGGEE .................................... 102 44..11..22.. PPRROOJJEEKKTTOOVVAANNJJEE PPRREESSJJEEKK TTRRUUPPAA PPRRUUGGEE.................................................. 102 44..11..33.. PPRROOJJEEKKTTOOVVAANNJJEE DDRRUUGGOOGG KKOOLLOOSSJJEEKKAA .................................................. 103

VVoođđeennjjee ttrraassee pprruuggee ddrruuggoogg kkoolloossjjeekkaa ::..................................................... 104


Studenti IV godine studija − V − Šk. 2006./2007.

4.2. OPREMA PRUGE.................................................................................. 106 4.3. ODRŽAVANJE PRUGE ............................................................................ 108

44..33..11.. AADDMMIINNIISSTTRRAATTIIVVNNAA PPOODDJJEELLAA PPRRUUGGEE ...................................................... 108 44..33..22.. IINNSSPPEEKKCCIIJJAA SSTTAANNJJAA PPRRUUGGEE ................................................................ 109 44..33..33.. IISSPPIITTIIVVAANNJJEE GGEEOOMMEETTRRIIJJEE KKOOLLOOSSJJEEKKAA .................................................... 109 44..33..44.. IISSPPIITTIIVVAANNJJEE DDEEFFEEKKAATTAA ŠŠIINNAA ............................................................... 110

4.4. OBNOVA GORNJEG STROJA PRUGE ........................................................... 110

44..44..11.. RRUUČČNNAA OOBBNNOOVVAA GGOORRNNJJEEGG SSTTRROOJJAA PPRRUUGGEE.............................................. 111 44..44..22.. MMEEHHAANNIIZZOOVVAANNAA OOBBNNOOVVAA GGOORRNNJJEEGG SSTTRROOJJAA PPRRUUGGEE .................................. 111

PPoossttuuppaakk ssaa ppoorrttaallnniimm kkrraannoomm :: ................................................................ 111 PPoossttuuppaakk ssaa rraaddnniimm vvoozzoomm ::.................................................................... 113

44..44..33.. RRUUČČNNOO--TTEEKKUUĆĆEE OODDRRŽŽAAVVAANNJJEE GGOORRNNJJEEGG SSTTRROOJJAA PPRRUUGGEE ............................... 113

LLaakkee mmaaššiinnee,, oopprreemmaa,, aallaattii ii ttrraannssppoorrttnnaa ssrreeddssttvvaa zzaa tteekkuuććee ooddrržžaavvaannjjee pprruuggee ::............... 115 44..44..44.. ŠŠIINNSSKKII TTEENNZZOORR ............................................................................. 117 44..44..55.. MMEEHHAANNIIZZOOVVAANNOO OODDRRŽŽAAVVAANNJJEE GGOORRNNJJEEGG SSTTRROOJJAA ..................................... 120

PPooddbbiijjaannjjee ii uurreeđđiivvaannjjee ssmmiijjeerraa ii nniivveelleettee kkoolloossjjeekkaa :: ........................................... 120 ČČiiššććeennjjee ii ppllaanniirraannjjee zzaassttoorraa :: .................................................................. 121 BBrruuššeennjjee ššiinnaa :: .................................................................................. 122

4.5. DONJI STROJ ŽELJEZNICA ....................................................................... 122

44..55..11.. ZZEEMMLLJJAANNII TTRRUUPP ............................................................................. 123 44..55..22.. NNAASSIIPPII....................................................................................... 126 44..55..33.. UUSSJJEECCII....................................................................................... 128 44..55..44.. TTAAMMPPOONNSSKKII ZZAAŠŠTTIITTNNII SSLLOOJJ................................................................ 129 44..55..55.. PPRRUUŽŽNNII PPOOJJAASS.............................................................................. 130 44..55..66.. JJAARRKKOOVVII ZZAA OODDVVOODDNNJJAAVVAANNJJEE ZZEEMMLLJJAANNOOGG TTRRUUPPAA .................................... 130 44..55..77.. OOBBLLOOGGEE..................................................................................... 131 44..55..88.. OOBBLLOOŽŽNNII ZZIIDDOOVVII........................................................................... 132 44..55..99.. DDRREENNAAŽŽEE .................................................................................... 133

44..55..1100.. BBIIOOLLOOŠŠKKOO--TTEEHHNNIIČČKKII RRAADDOOVVII -- ZZAAŠŠTTIITTAA ................................................. 134


Studenti IV godine studija − VI − Šk. 2006./2007.

ZZaaššttiittaa kkoossiinnaa :: .............................................................................. 134 ZZaaššttiittaa oodd mmrraazzaa :: ........................................................................... 136

44..55..1111.. OODDRRŽŽAAVVAANNJJEE MMOOSSTTOOVVAA II PPRROOPPUUSSTTAA .................................................... 137

KKoonnttrroollaa ssttaannjjaa mmoossttoovvaa ii pprrooppuussttaa :: ........................................................ 137 OOddrržžaavvaannjjee ii oopprraavvkkaa ččeelliiččnniihh mmoossttoovvaa :: .................................................... 138 OOddrržžaavvaannjjee mmaassiivvnniihh mmoossttoovvaa ::.............................................................. 138

44..55..1122.. OODDRRŽŽAAVVAANNJJEE TTUUNNEELLAA...................................................................... 139 44..55..1133.. ZZAAŠŠTTIITTAA PPRRUUGGEE OODD PPOOVVRRŠŠIINNSSKKIIHH VVOODDAA II AATTMMOOSSFFEERRSSKKIIHH UUTTIICCAAJJAA ................... 139 44..55..1144.. ZZAAŠŠTTIITTAA PPRRUUGGEE OODD SSNNIIJJEEGGAA .............................................................. 139

OObbeezzbbjjeeđđeennjjee pprruuggee oodd ssnniijjeežžnniihh llaavviinnaa :: .................................................... 140 44..55..1155.. ZZAAŠŠTTIITTAA PPRRUUGGEE OODD VVJJEETTRRAA ................................................................ 141

VJEZBE.................................................................................................................................................142 •• VVJJEEŽŽBBEE bbrr.. 11.....................................................................................................................................143 ZADATAK 1: ......................................................................................... 143 ZADATAK 2: ......................................................................................... 144 ZADATAK 1: ......................................................................................... 145

•• VVJJEEŽŽBBEE bbrr.. 22.....................................................................................................................................146 ZADATAK 2: ......................................................................................... 146 ZADATAK 3: ......................................................................................... 147 ZADATAK 4: ......................................................................................... 147

• Literatura : ...................................................................................................150


Studenti IV godine studija − 1 − Šk. 2006./2007.

1. UVOD

Prva željeznička pruga je izgrađena u Engleskoj 1825.god. , a u Sjevernoj Americi 1830. g. i od tada nastaje nagli razvitak izgradnje željezničkih pruga. Računa se da je do sada izgrađeno oko 1500 000 km. Prva pruga izgrađena u bivšoj Jugoslaviji bila je u Sloveniji od Šestilja do Ljubljane, 1849. god. U BIH prva pruga je izgrađena 1873. god. ( Bosanski kotor – Banja Luka ). Poslije II svjetskog rata u BIH su izgrađene prve pruge Brčko – Banovići i Šamac – Sarajevo, a poslije posljednja pruga je izvedena 1991. god. Tuzla – Zvornik.

Slika 1. Poprečni profil pruge

2. PODJELA PRUGA

Pruge možemo podijeliti u nekoliko vrsta.

aa.. PPrreemmaa zznnaaččaajjuu :: I reda – magistralne pruge međunarodnog značaja , II reda – glavne pruge , III reda – sporedne pruge .

Tehnička brzina kretanja vozova na glavnim magistralnim prugama sada iznosi 100 – 150 km/h , a u nekim razvijenim zemljama kao što su Japan, Francuska... , putnički vozovi dostižu brzinu i do 300 km/h .

bb.. PPrreemmaa kkaarraakktteerruu tteerreennaa :: Ravničarske pruge – izvode se u ravnicama sa malim nagibima nivelete i blagim krivinama na kojima su dopuštene velike brzine , Pruge u brežuljkastim terenima – projektuju se i izvode sa većim nagibom nivelete i oštrim krivinama , Planinske pruge – najčešće se izvode za turističke, sportske i druge specijalne svrhe, a sve savladavaju velike visinske razlike .

c. PPrreemmaa bbrroojjuu kkoolloossjjeekkaa :

Jednokolosječne , Dvokolosječne , Višekolosječne pruge .

dd.. PPrreemmaa vvrrssttii vvuuččee ::

Na parni pogon , Na motorni pogon , Na električni pogon .



ee.. PPrreemmaa ššiirriinnii kkoolloossjjeekkaa ::

Široki kolosjek , Normalni kolosjek , Uzani kolosjek .

Kod nas su uglavnom pruge normalnog kolosjeka, čija je širina 1435 mm , i uglavnom 80% pruga u svijetu ima normalni kolosjek. Širina širokog kolosjeka iznosi 1524 mm , i ovaj se kolosjek koristi uglavnom u Rusiji, Francuskoj, Španiji, Italiji i Južnoj Americi. Širina uzanog kolovoza je 760 mm ( popularni voz „Ćiro“ ). Širina tranvajske pruge je 1000 i 1435 mm , a u šumarstvu se često koriste pruge širine 600 mm. Širina kolosjeka se mjeri između bočnih strana šina.

Slika 2. Širina kolosjeka

ff.. PPrreemmaa vvrrssttii ttrreennjjaa uu pprreennoossuu vvuuččee ::

Adhezione željeznice – kod kojih se vuča prenosi trenjem između točkova lokomotive i šine , Zupčaste željeznice – kod kojih se vuča prenosi preko treće šine – zupčanice , Žičane željeznice – žičare – kod kojh se vuča prenosi preko čeličnog užeta .

3. ELEMENTI ŽELJEZNICE Glavni sastavni dijelovi željeznice su : Donji i gornji stroj, željezničke stanice i signalno – sigurnosna postrojenja.

Slika 1. Poprečni profil pruge

33..11.. GGOORRNNJJII SSTTRROOJJ

Gornji stroj čine : šine, kolosječni pribor, pragovi i zastor. U širem smislu, gornji stroj obuhvata i složene kolosječne konstrukcije, kao što su : skretnice, ukrštaji, okretnice, prenosnice, kolske vage... Svrha gornjeg stroja je da prenese opterećenje šinskog vozila na zemljani trup. Na sljedećoj slici su pokazane glavne dimenzije elemenata pruge upotrijebljene na našim željeznicama, a prenos opterećenja se vrši po principu smanjenja napona po dubini.



Slika 3. Prenos opterećenja sa šine na zastor

33..11..11.. ŠŠIINNAA

Šina je najvažniji dio kolosjeka, koji ima sljedeću funkciju : Prilagođava se opterećenju od točka i prenosi ga na oslonac (prag) , Vodi točak u bočnom pravcu , Obezbjeđuje kotrljajuću površ i prima sile kočenja i pokretanja , Radi kao električni provodnik na električnim prugama , Provodi signalne struje .

Razvoj šinskog profila tokom vremena je vrlo interesantan. Kod prvih željeznica je upotrijebljena blok šina, pa dalje slijedi šeširasti i kruškasti oblik, kasnije je pronađena šina sa dvostrukom glavom i posljednja šina sa šinskom nožicom.

Slika 4. Razvoj šina

Sem standardne šine sa šinskom nožicom u upotrebi su : nestandardne šine sa debelim vratom, koje se koriste kod dijelova skretnica, žlijebna šina za tranvajski kolosjek i kranska šina.

Slika 5. Vrste šina



33..11..11..11.. OObblliikk ppoopprreeččnnoogg pprreessjjeekkaa ::

Oblik standardne šine sa šinskom nožicom, poznat kao Vinjolova šina , potiče od I profila, kod kojeg je u svrhu oslanjanja i vođenja točka gornja flanša oblikovana kao šinska glava. Šinski profili u šinskoj upotrebi dati su u tabeli 1. sa svojim geometrijskim karakteristikama.

Tabela 1.

Broj kojim se definiše tip šine odnosi se na masu izraženu u kilogramima po metru dužine šine [kg/m'] . Vinjolova šina se dijeli na tri dijela, i to :

Glava šine – koja je tako oblikovana da obezbjeđuje svojom površinom kotrljanje i dobar kontakt sa profilom točka, a dimenzije da budu dovoljne za visoku granicu habanja ; Šinski vrat – svojom debljinom obezbjeđuje odgovarajuću krutost protiv savijanja i izvijanja šine, a kod šina sa spojevima sadrži rupe i prilagođen je postavljanju vezica; Šinska nožica – svojom širinom obezbjeđuje stabilnost protiv prevrtanja, što manje pritiske na osloncu i zahtijevani moment inercije u bočnom pravcu i istovremeno je prilagođena uslovima pričvršćenja.

Slika 6. Elementi šine S49 i UIC60

Slika 7. Oblik šine tipa 22a



Slika 8. Oblik šine tipa S 49 Slika 9. Oblik šine tipa S 45

Slika 10. Oblik šine tipa S 54 Slika 11. Oblik šine tipa UIC 64

Slika 12. Oblik šine tipa UIC 54E



U opštem slučaju šine su opterećene vertikalnim, bočnim i podužnim silama. Ovo opterećenje uzrokuje napona savijanja usljed opterećenja šinskim vozilima, normalne napone određene uticajima temperature u zavarenoj šini, zaostale napone pri proizvodnji šine i kontaktne napone u šinskoj glavi. Zajedničko dejstvo ekscentričnog vertikalnog opterećnja od točka [Q] i horizontalne sile [Y], rezultira savijanjem šine u vertikalnoj i horizontalnoj ravni i torziju.

Slika 13. Opterećenje šine

Kontaktni naponi između točka i šine su najveći kod vertikalnih opterećenja od točka, gdje, zbog koncentracije visokih naprezanja na maloj površini, dolazi do zamora materijala na kotrljajućoj površini šinske glave. Po Herzovoj teoriji, kontaktna površina između točkova i šinske glave je eliptična, a kontaktni pritisak obrazuje elipsoid.

Slika 14. Kontaktni pritisci



Maksimalni kontaktni napon u sredini elipsoida iznosi :

2

23

max R

EQ ⋅α=σ ; gdje su :

- α - koeficijent dat u tabeli 2. , koji zavisi od odnosa R

r,

- r – radijus krivine šinske glave , - R – radijus krivine točka , - E – modul elastičosti čelika , - Q – vertikalno opterećenje od točka . Vremenom, usljed habanja radijus zakrivljenja glave šine postaje beskonačan, te kontaktna površina postaje pravougaona, a kontaktni napon konstantan : maxrač 6,0 σ⋅=σ .

Maksimalni smičući napon u šinskoj glavi je : maxmax 3,0 σ⋅≅τ i dešava se upravno na šinu, na 4-6mm dubine

ispod kotrljajuće površine glave šine.

Slika 15. Raspodjela kontaktnog napona

33..11..11..22.. IIzzbboorr ttiippaa ššiinnee ::

Zavisi od veličine osovinskog pritiska, brzine kretanja vozova kao i od gustine saobraćaja date pruge. Prema UIC klasifikaciji, izbor tipa šine se vrši prema tabeli 2.

Tabela 2.



Prihvaćen je stav, da za osovinsko opterećenje od 225 kN se ugrađuju šine tipa 49 za godišnje saobraćajno opterećenje od 10 miliona tona bruto tereta i brzine do 120 km/h . Za veće brzine, za veću gustoću i veće godišnje saobraćajno opterećenje ugrađuju se šine tipa UIC60. Standardizovani tipovi šina koji se kod nas ugrađuju u nove pruge i pri glavnoj opravci magistralnih pruga, su S49 i UIC60. U sve ostale stanične kolosjeke ovih pruga i pruga nižih kategorija, uglavnom se ugrađuju upotrijebljene (polovne) šine, koje imaju potrebnu nosivost i da nisu ishabane preko dozvoljene granice.

33..11..11..33.. ŠŠiinnsskkii ččeelliikk :: Šine se izrađuju od valjanog čelika, a proces proizvodnje šina se sastoji iz sljedećih radnih operacija:

Proizvodnja čelika u visokim pećima , Livanje Ignota ili kontinualno livanje , Valjanje šina , Ispravljanje šina , Ispravljanje šinskog čelika , Prijem šina .

Čelik se dobija pećima topljenjem rude, a potom se izliva u kalup, a naziva se Ignot ili se pak kontinualno liju odlivci. Užareni Ignot ili isječeni oblici se prebacuju u peći gdje im se temperatura penje na temperaturu valjanja od 1250°C. Ignoti se valjaju kroz grube, a zatim i kroz fine profilisane valjke u više prolazaka, dok se ne dobije oblik gotove šine. Pri zadnjem prolasku na šinu se utisnu oznake proizvođača, datum, vrsta čelika, tip šine, kvalitet čelika i smjer valjanja. Tokom postupka valjanja, temperatura spadne na oko 900°C. Gotova šina se hladi do 500°C specijalnim postupkom, da bi se smanjili zaostali naponi u njoj, a zatim se ostavlja da se prirodno ohladi. Poslije toga svaka šina prolazi kroz kontrolu po posebnim kriterijima za unutrašnje defekte, tačnost dimenzija i prav smjer kotrljajuće površine. Proces proizvodnje se završava sječenjem šine na tačno naručene dužine, a ako je potrebno, vrši se i bušenje rupa u vratu šine. Ispitivanje kvaliteta šine obuhvata ispitivanje šine na udar, ispitivanje pravih epruveta na zatezanje i eventualno ispitivanje tvrdoće po Breneru. Na kraju se obavi vizuelni pregled, poslije čega se šine žigošu.

33..11..11..44.. DDeeffeekkttii ššiinnaa :: Obično nastaju usljed zamora materijala. Na ubrzani zamor materijala utiču : veličina osovinskog opterećenja, brzina vožnje i povećanje dinamičkih dejstava usljed neravnina kolosjeka.

a. Defekti na krajevima šina : - Horizontalna prslina ispod glave šine : Ova prslina nastaje na kajevima šina i ima tendenciju da odvoji glavu od šine. Ona napreduje paralelno sa glavom šine i može, kako napreduje, da skrene ili gore ili nadole, a mogu produžiti kroz rupu na vratu ili simultano gore i(ili) nadole. U svim slučajevim ova pukotina izaziva otkidanje glave ili jednog dijela glave šine. Nastaje kao posljedica nepravilnog bočnog nagiba šine i krivljenja kolosjeka, što izaziva povećanje transverzalne sile u šini. Defekt se eliminiše umetanjem novog dijela šine.



Slika 16. Horizontalne prsline ispod glave šine

- Prelom šine preko rupa na sastavu : Ovo je najčešća vrsta defekta ( oko 50 % ), a uzroci nastanka jesu zbog toga što su šine lošijeg sastava ili pak nepravilni uslovi eksploatacije, kao što je nepobijenost pragova na sastavu, putovanje šine, veliki dilatacioni razmaci i td.

Slika 17. Prelom šina preko rupa

- Utučenost šinske glave : Ovaj se defekt, uglavnom javlja na sastavima, mada je moguć na cijeloj dužini šine. Uzrok je najčešće fabrička mana, nepropisno izvedeno nadvišenje spoljnje šine u krivini, veliki dilatacioni razmaci i td.

Slika 18. Utučenost šinske glave

- Zvjezdana prslina po rupama na vratu : Ovo je defkt usljed saobraćajnog opterećenja, a karakteriše ga radijalni pravac u odnosu na centar rupe pod uglom od 45° i može izazvati prelome. Popravka ovog defekta obuhvata postavljanje nove dužine šine.

Slika 19. Zvjezdana prslina po rupama



b. Defekti van krajeva šine : - Poprečni prelom bez uočljivog početka :

Problemi ove vrste se dešavaju iznenadno, naročito za vrijeme vrlo hladnog vremena. Tada je obično uzrok nedozvoljeno visok procenat fosfata koji povećava krutost čelika pri niskim temperaturama. Šinsku dionicu sa takvim problemima treba ispitati i provjeriti eventualni uzrok nastanka u slijedećim pojavama:

tragovi klizanja točkova, korozija šine, podužne prsline u nožici, utučenost šinske glave i, poprečne prsline u nožici.

Ako je stvarni uzrok preloma nepoznat sve šine sa te dionice je potrebno ukloniti.

Slika 20. Poprečni prelom bez uočljivog početka

- Progresivna poprečna pukotina bubrežnog oblika : Ovo je defekt pri izradi šine koji se razvija od centra unutrašnjosti šinske glave. Poslije izvjesnog vremena, usljed zamora materijala prslina izađe na površinu šinske glave, pa čak i na vrat šine, gdje postaje vidljiva. Prelom šine je neizbježan u tom stadiju.

Slika 21. Progresivna poprečna prslina



- Naboranost šinske glave : To je pojava talasa na kotrljajućoj površini šinske glave u obliku naizmjeničnih tamnih i svijetlih mjesta na razmaku 4 – 5 cm i dubine 0,1 – 0,4 mm u razmacima i krivinama velikih radijusa R > 500 m, ili na razmacima 8 – 15 cm, dubine 0,2 – 1,2 mm. na unutrašnjim šinama krivina manjih radijusa R < 500 m.

Slika 22. Naboranost šinske glave

Uzroke nastanka naboranosti treba tražiti u sastavu šinskog čelika, termičke obrade i načina valjanja, ravnanja šine, rezonancije između frekvencije oscilacija svijanja točkova i sopstvenih frekvencija osovina vozila. Naboranost šina je veća na prugama sa većim opterećenjima.

- Ljuskanje kotrljajuće površine šinske glave : Ovaj defekt nastaje pri proizvodnji šina i javlja se uglavnom kod kaljenih šina. Ovo ljuskanje se može pojaviti i u unutrašnjosti bočne strane šinske glave. U principu, kod ove pojave šine treba zamjeniti.

Slika 23. Ljuskanje površi šinske glave



- Izolovani tragovi klizanja točkova :

Defekt nastaje usljed saobraćajnog opterećenja, kada proklizavanje pogonskih točkova izazove eliptični sloj koji može da nastane, ili se pak razvije horizontalno u glavi gdje se ubrzo pretvori u lokalno ljuskanje koje ne raste po dubini, ili progresivno izaziva udubljenje na kotrljajućoj površini pod opterećenjem točkova koje se ponavlja, ili poprečno u glavi rezultujući sa unutrašnjom prslinom koja se razvija ka vratu šine i poprečno je udubljenje na kotrljajućoj površini. Ova unutrašnja prslina uskoro dostiže na površinu i ne zaobilazno vodi prijelomu na karakterističan način dat na slici 25.

Slika 24. Tragovi klizanja točka

Slika 25. Unutrašnja prslina

- Tragovi klizanja točkova koji se ponavljaju :

Defekt je nastao usljed saobraćajnog opterećenja, pri čemu na dionicama gdje se proklizavanje, ili kočenje ponavlja, ili gdje se proklizavanje dešava dok je vučna jedinica u pokretu. Kotrljajuća površ može poprimiti karakterističan talasast izgled.

Slika 26. Tragovi klizanja koji se ponavljaju

- Podužna vertikalna prslina (cjevasta) :

Nastaje pri izradi šine. Male podužne prsline, koje se dese tokom valjanja i nalaze se u sredini donje površi nožice razvijaju se u prsline pod saobraćajnim opterećenjem. Te prsline u krajnjem slučaju izazivaju nagli prelom šine, a obično za vrijeme hladnog perioda. Prelom bude kos posebno na vratu i početak se lako otkrije.

Slika 27. ; 28.



Kada se prslina ne javlja na srednjem djelu, što je slučaj posebno kod šina gdje nožica ima ujednačen nagib gornje površine, prelom dobija približno kružni oblik i teži da otkine dio nožice.

Slika 29. Prelom nožice

Kod svih vrsta preloma šina, kada se pri obilasku pruge vizuelno utvrdi, potrebno je ispod njih podmetnuti prag, podbiti ga i novo nastale krajeve šina privremeno spojiti vezicama. Do zamjene šina mora se uvesti lagana vožnja brzinom 10 km/h, te osigurati stalni nadzor.

33..11..11..55.. HHaabbaannjjee ššiinnaa ::

Kretanje točkova po šinama izaziva habanje šinske glave, odnosno smanjenje poprečnog presjeka. Na veličinu habanja utuču slijedeći parametri :

a) Kvalitet šine , b) Stanje kolosjeka , c) voznog parka , d) Uslovi eksploatacije , e) Veličina konstruktivnih elemenata trase pruge .

a) U kvalitet šine se ubraja :

otpornost šinskog čelika, ispravnost tehnologije valjanja, tipa šine i oblik poprečnog presjeka šine.

b) Stanje kolosjeka utiče preko :

geometrije kolosjeka , kvaliteta spojeva , elastičnosti osolonaca , osovinskog razmaka pragova .

c) Stanje voznog parka utiče preko :

nedostatka amortizacionih uređaja kod usmjeravajućih osovinskih slogova , razlike u prečnicima točkova istog osovinskog sloga , velike dužine krute osovine i više osovinskih vozila .

d) Uslovi eksploatacije utiču putem :

veličine opterećenja , osovinskog opterećenja , brzine vozova , gustine saobraćaja .



e) Značajno utiču i sljedeći konstruktivni elementi pruge : radijusi krivina , dužine prelaznica , dužine i veličine uspona i padova .

aa.. VViissiinnsskkoo hhaabbaannjjee ššiinnee ::

Visinsko habanje šine se javlja duž cijele šine, karakteristično je za pravce, ali ga ima i u krivinama. Najviše zavisi od gustine saobraćaja i otpornosti šinskog čelika. Tako naprimjer veliko habanje glave šine je približno 1 mm. za pređeni 10 miliona tona tereta.

Slika 30. Visinsko habanje šina

bb.. BBooččnnoo hhaabbaannjjee ššiinnee ::

Bočno habanje je karakteristično za unutrašnju stranu glave spoljne šine u krivini, a može se javiti i u pravcu usljed vijuganja vozila.

Slika 31. Mjerenje bočnog habanja šine

Na veličinu bočnog habanja naročito utiče veličina sile šinskog vođenja [Y], i veličina ugla naleta točka [α] .

Slika 32. Šema šinskog vođenja

Vrijednosti vertikalnog i bočnog habanja se mogu izraziti:

Vertikalno habanje: ( )βα ctgfW bv −⋅⋅Υ= 1



Horizontalno habanje: ββ

αcossin ⋅

⋅⋅Υ= bb

fW

Gdje je:

fb - koeficijent trenja vijenca o bokove šinske glave, β – koeficijent nagiba bočnih strana glave šine, α – ugao nagiba vijenca točkova na spoljnu šinu.

Ugao nagiba vijenca točkova na spoljnu šinu se može ocjeniti na sljedeći način:

U pravcu: L

δα = U krivini: R

X=α

Gdje je:

δ – sumarni zazor kolosjeka, L – dužina krute osovine vozila, X – krak vođenja vozila, R – radijus vođenja krivine. Smanjenje bočnog habanja se može postići smanjenjem koeficijenta trenja između vijenca točova i bokova šinske glave, odnosno podmazivanjem te kontaktne površine, a podmazivanje se vrši sa specijalnom grafitnom masti. Treba voditi računa da mast ne dođe na voznu površinu šinske glave, zbog mogućeg proklizavanja pogonskih točkova lokomotive. Podmazivanje je automatsko, a može biti na dva načina:

lokomotive mogu biti opremljene mehanizmima koji se uključuju prilikom ulaska u krivinu, ugrađuju se mazalice za bok šine na početku prelazne krivine, koje aktivira vijenac točka i nanosi kroz cjelu krivinu.

Slika 33. Sprava za podmazivanje šina

Na veličinu bočnog habanja naročito utiče i veličina poluprečnika krivine. Tako naprimjer u krivini radijusa R=1000 m. može biti dva puta manje nego u krivini radijusa R=500 m., ili tri puta manje nego u krivini radijusa R=300 m. Povećanje habanja se javlja i na mjestima povećanog kočenja: na padu nivelete, kod polaska vozova i na signalima gdje se mora stati. Zbog vlažnosti i zbog sumpornih gasova od vučnih sredstava u tunelima postoji izraženije habanje šina. Zato, po pravilu u tunelima treba ugrađivati jači tip šina od onih na otvorenoj pruzi. Izrazito brzo habanje se javlja na prugama pored mora, zbog dejstva korozije.



cc.. TTaallaassaassttoo hhaabbaannjjee ššiinnee :: Talasasto habanje je specijalno habanje šinske glave. Odlikuje se ispupčenjima i udubljenjima na zaobljenom prelazu unutrašnje bočne strane šinske glave, u horizontalnoj površi na razmaku 10-40cm. Naspram ispupčenja na jednoj šini pojavaljuje se i udubljenje na drugoj. To je posljedica vijugavog kretanja vozila u kolosjeku.

Slika 34. Talasasto habanje šina

33..11..11..66.. DDuužžiinnaa ššiinnaa,, zzaazzoorrii ii rruuppee nnaa ššiinnaammaa ::

Između šina se ostavljaju zazori – razmaci. Uloga ovih zazora je da poslje savladavanja otpora sastava, kao i linijskih otpora duž šine, dozvoli određeno izduženje ( skraćenje ) šine i tako umanji naprezanje šine usljed temperaturnih promjena. Ako je zazor sastava dovoljan da pri ljetnim izduženjima šine ne pritiskuju jedna drugu, odnosno da pri zimskim skraćenjima ne pritiskuju i smiču spojne vijke, tada govorimo o dovoljnoj veličini zazora, odnosno o kraćim šinama. Ako šine ljeti pritiskuju jedna drugu, a zimi pritiskuju ili smiču spojne vijke, govorimo o nedovoljnoj veličini zazora, odnosno o dugim šinama. Ako je šina toliko duga, njeni srednji dijelovi nemogu savladati otpore, nego im je pomijeranje spriječeno i pri najvećim temperaturnim promjenama tada govorimo o dugim trakovima šina. Dužine šina nisu ograničene,a ograničavajući faktori su: oprema za utovar i istovar šina i transportna sredstva. Kod nas se ugrađuju šine tip 45 i 49 dužine 22,5 m , a najčešće zavarene u fabrici od 2 x 22,5=45 m , kao i šine tipa UIC 60 dužine 25 m. Mogućnosti transporta dozvolili su prevoz šina dužine 135 m , i takve šine se zavaruju u kolosjeku u dugi šinski trak. Vrijednost zazora na sastavima novih šina ne treba da prelaze veličinu od 20 mm. Tokom eksploatacije se zidovi izbušene rupe habaju, pa veličina zazora na sastavu može dostići veličinu do 30 mm. Mogućnost za otvaranje i zatvaranje sastava postoji na račun eliptični rupa u šinama sa većim horizontalnim prečnikom, ili na način kružnih rupa većeg prečnika nego što je prečnik spojnih vijaka.

Slika 35. Spojne vezice



Izduženje šine računamo po obrazcu: tLl ⋅⋅=∆ αmax

Gdje je: L – dužina šine, α – koeficijent temperaturne dilatacije šinskog materijala, t – temperaturna promjena u osi šine.

Tada prečnik rupe na vratu šine glasi : [ ]mm22

ldD max +

∆+=

(Dodaje se 2 mm. radi otklanjanje moguće netačnosti pri bušenju rupa i odstupanju pri ugradnji kolosjeka.) Ako se utvrdi razmak rupa na vezicama; [b], [b1], [b2], (slika 36.) iz skice zatvorenog spoja se može sračunati odstojanje osovine rupe na šinskom vratu do kraja širine [c].

22 maxl

bc∆

−=

Slika 36. Razmak rupa

Slika 37. Maksimalni otvor spoja



33..11..22.. PPRRIIČČVVRRSSNNII KKOOLLOOSSJJEEČČNNII PPRRIIBBOORR Zadaci pribora su:

1. Određivanje projektovane širine kolosjeka: Pričvrsni kolosječni pribor treba trajno da obezbjedi širinu kolosjeka. Na šine djeluju poprečne horizontalne sile i one teže da povećaju širinu kolosjeka. Pričvrsni kolosječni pribor treba zajedno sa šinama da se odupre ovakvim dejstvima i elastičnim deformacijama.

2. Visinska i horizontalna regulacija šina: Lokalno odstupanje kolosjeka po visini otklanja se visinskom regulacijom šina pomoću umetaka različitih debljina ( između šina i podložne pločice ), inače bi trebalo izdizati ili spuštati cio kolosječni roštilj. Tokom eksploatacije kolosjek mijenja svoju širinu, pa horizontalno pomijeranje šina treba ostvariti finom regulacijom pričvrsnog kolosječnog pribora, pošto jednom pričvršćen kolosječni pribor ne može da se pomjera.

3. Spriječavanje pomijeranja šina po pragovima: Ugrađeni kolosječni pribor treba da se odupre silama koje izazivaju podizna pomjeranja kako bi se eliminisala njihova negativna dejstva. Ukoliko se sprječavanje podiznih pomjeranja ne riješi sa pričvrsnim kolosječnim priborom, tada se moraju ugraditi specijalne sprave za sprečavanje podužnih pomijeranja.

4. Prostorna elastičnost pričvršćenja šina za pragove: Potrebna je radi smanjenja udarnih i drugih dinamičkih dejstava vozila i labavljenje veza u kolosjeku. Radi njihovih smanjenja treba nagibljene mase vozila i šina, elastičnim pričvršćivačima odvojiti od ne nagibljenih masa gornjeg stroja.

Konstruktivne odlike koje treba da posjeduje dobar pričvrsni pribor su:

minimalni broj djelova je značajan zbog brze i lake manipulacije,manje grešaka pri montaži i mala težina, jednostavnost oblika, jednostavna i jeftina izrada, brzo ugrađivanje i lako održavanje.

Osnovni elementi pričvrsnog kolosječnog pribora su :

33..11..22..11.. KKoottvvee

Kotve svojim tjelom obezbjeđuju vezu pričvršćenja sa pragom, a glavom pritiskuju na stezaljke. Stezaljke su tako pritisnute uz prag a same pritežu nožicu šine .

KKrruuttee kkoottvvee ::

a. Šinski ekseri Šinski ekseri se često koriste kao neposredno pričvršćenje kada preuzimaju zadatak i kotve i stezaljke. Ekseri se zabijaju u prethodno izbušene rupe u drvenom pragu, uz nožicu šine, tako da glavom sprječavaju odizanje šine, a tjelom kvadratnog poprečnog presjeka pomjeranje. Mogu se upotrjebiti sa podložnim pločicama.



Slika 38. Šinski ekseri

Slika 39. Primjena šinskih eksera



b. Tirfon Tirfoni su krute kotve kružnog poprečnog presjeka sa narezanim lozicama. Sila čupanja je 1,5-2 puta veća nego kod eksera. Tirfoni se uvrću ili odvrću posebnim ključevima u prethodno izbušenu rupu prečnika manjeg od prečnika tijela tirfona.

Slika 40. Tirfon

Slika 41. Razne vrste tirfona



c. Tirfon vijak Tirfon vijak je tirfon koji umjesto glave ima narezanu pločicu sa navrtkom, tako da se ne mora odvrtati cio tirfon radi demontaže nego samo navrtka.

Slika 42. Kukasti vijak

EEllaassttiiččnnee kkoottvvee ::

a. Ekseri sa elastičnom glavom U presjeku su 8x16 mm, koji se pojavljuju tako kod koga je tačka pobijanja od tačke pridržavanja.

Slika 43. Elastični ekseri

Dvostruki okrugli ekseri se rade od šipke Φ 12-16 mm.

Slika 44. Izgled elasičnih eksera



Slika 44. Izgled elasičnih eksera

33..11..22..22.. SStteezzaalljjkkee

PPrriiččvvrrššććeennjjaa bbeezz ppooddlloožžnniihh ppllooččiiccaa

a. Francusko pričvršćenje RN Čini ga dvostruka elastična stezaljka. Savijeni cilindrični dio pločice se elastično oslanja na žljeb betosnkog praga.Gornji krak pločice pritiska šinsku nožicu, a donji se opire o bok šimske nožice sprečavajući bočna horizontalna pomjeranja. U sredini ove elastične pločice postoji rupa kroz koju prolazi kukasti vijak i tirfon sa navrtkom. Pritezanje navrtke kotve stezaljka se steže uz šinsku nožicu.



Slika 45. Francusko pričvršćenje RN

b. Rusko pričvršćenje ŽB Kotva je kukasti vijak, a stezaljka ima dodir sa nožicom u 2 tačke. Previjeni dio stezaljke se oslanja na gumeni jastuk, ugrađen u žljeb betosnkog praga.

Slika 46. Rusko pričvršćenje ŽB



c. Japansko pričvršćenje SSN Kotva je tirfon sa navrtkom, a stezaljka ima dvije pločice. Gornja pločica je preuzela ulogu stezaljke, a donja služi za bočno elastično oslanjanje i regulaciju.

Slika 47. Japansko pričvršćenje SSN

d. Francusko pričvršćenje - Nabla Spada u elastični pribor sa pričvrsnim pločicama. Pričvrsna pločica je trapezoidna od visokoelastičnog čelika sa izolacionom podloškom ispod. Kotva je vijak sa navrtkom.

Slika 48. Francusko pričvršćenje-Nabla

e. Englesko pričvršćenje - Pandrol Trostruko previjena kopča čiji se srednji prut uvlači u cilindričnu rupu na glavi kotve, a krajnjim prutevima se oslanja na šinsku nožicu i rame kotve.

Slika 49. Englesko pričvršćenje-Pandrol



f. Njemačko pričvršćenje HM ili SKL-1 Kotva je tirfon uvrnuta u betonirani žljebasti čep od sintetike. Pritezanje šine elastičnom kopčom u obliku Ω čija se sredina pričvrsti tirfonom tako da tijelo upire u prag putem ugaone ploče, a krajevima o šinsku nožicu.

Slika 50. Njemačko pričvršćenje HM ili SKL-1

g. Njemačko pričvršćenje WS-8 Sadrži stezaljku SKI-8 u obliku slova ε po čemu se jedino razlikuje od sistema HM. Materijal stezaljke je isti, a razlika je u načinu savijanja čime se dobija veća površina sa nožicom šine.

Slika 51. Njemačko pričvršćenje WS-8

h. Njemačko pričvršćenje SKL-14 Ima stezaljku sličnu kao i kod pričvršćenja HM samo veće vertikalne elastičnosti i veće sile pritezanja. Dobre su za pruge velikih brzina.

Slika 52. Njemačko pričvršćenje SKL-14



i. Švedsko pričvršćenje Fist Stezaljka je u obliku elastične kopče koja se oslanja na poprečnu kotvu ugrađenu u betonski prag. Ova kotva priteže šinsku nožicu, obuhvatajući je sa donje strane. Montira se sa posebnim alatom.

Slika 53. Švedsko pričvršćenje Fist

PPrriiččvvrrššććeennjjaa ssaa ppooddlloožžnniimm ppllooččiiccaammaa Za veće opterećene pruge se primjenjuju podložne pločice koje daju sljedeće prednosti: - veliku površinu po kojoj se pritiska na prag , - nagibe šina bez zatesivanja praga , - sudjelovanje svih kotvi u prijem poprečnih horizontalnih sila . -

Kod nas se upotrebljavaju rebraste podložne pločice (slika 54) posredno pričvršćenje i (slika 55) za neposredno pričvršćenje.

Slika 54. Rebrasta podložna pločica Slika 55. Klinasta podložna pločica



a. Pričvršćenje sistema K za drvene pragove Šina se pričvršćuje za podložnu pločicu sa 2 krute pločice i 2 pričvrsna zavrtnja, čija je glava kukastog oblika i ulaze u zareze na rebrima podložne pločice. Radi zaštite pričvrsnih vijaka, odvijanje navrtki i radi zaštite pričvrsnih pločica od udara šinskih nožica po rasterećenju pričvršćenja na pričvrsne zavrtnjeve ispod navrtki se postavljaju dvostruke prstenaste elastične podloške (Graveovi prstenovi). Rebraste podložne pločice su za drvene pragove pričvršćene pomoću 4 tirfona. Kod pričvrsnog kolosječnog pribora sistema K postoji mogućnost visoke regulacije do 10 mm primjenom umetaka ispod šinske nožice različitih debljina. Njihova minimalna debljina je 4,5 mm, a napravljeni se od presovane gume sa žljebovima. Elastičnim umetkom postoji mogućnosti pravilnog prenošenja pritiska sile na pragove i ovih na zastor pri savijanju šine zbog linijskog nalijeganja šina na deformabilni umetak umjesto punog oslanjanja na ivicu podložne pločice.

Slika 56. Vertikalna elastičnost kolovoza

Vertikalna elastičnost se postiže elastičnošću drvenih pragova i zastora. Bočne sile od točkova vozila prima pomoću elastičnosti.

Slika 57. Pričvrsni sistem K



PPrriiččvvrrššććeennjjaa ssaa ppooddlloožžnniimm ppllooččiiccaammaa ii eellaassttiiččnniimm sstteezzaalljjkkaammaa

U nekim zemljama ( Engleska, Njemačka ) ispitivana su pričvršćenja sa pritezanjem šina uz podložnu pločicu, razuđenim kopčama Hey-back ( slika 59 a ), SKI-4 ( slika 59 b ).

Slika 59. Elastične stezaljke

Ovakva pričvršćenja štede po dva pričvrsna vijka pa sem uštede materijala štede vrijeme za montažu i demontažu. Ovdje se elastične stezaljke u obliku razuđenih kopči ugrađuju u žljebove i otvore na rebrima podložnih pločica. U Rusiji su ispitivane osobine pričvršćenja BP-65, BS-1 (slika 60) koje su vrste neposrednog pričvršćenja kod kojih podložne pločice i nožice šine pritežu elastične stezaljke pričvršćenja kukastim zavrtnjima. Kod pričvršćenja BS-1 moguća je regulacija šine kolosijeka do 9 mm obrtanjem regualacionih metalnih cilindara, navučene na kukaste zavrtnjeve, kod kojih su rupe centrično izbušene.

Slika 60. Rusko pričvršćenje BS-1

Prema dosadašnjim iskustvima pričvršćenje bez pričvrsnih zavrtnjeva ne obezbjeđuju trajnost sile pritezanja šine zbog habanja i njihovih plastičnih deformacija. Ovi nedostatci se vrlo brzo uočavaju kod kolosijeka sa velikom gustinom saobračaja i većom brzinom vozova. Visoka regulacija pomoću umetaka ispod nožice je otežana, a ukoliko su šine zavarene u drugi šinski trak tada je otežana i regulacija temperaturnog naprezanja.



Pomenuti nedostaci su doveli do sve češće upotrebe pričvršćenja sa podložnim pločicama, tirfonima, pričvrsnim vijcima i elastičnim stezaljkama. Tako kod Njemačkih željeznica, upotrebljavaju se pričvršćenja SKL-2 ( slika 61 ) i SKL-3, a u Rusiji KB pričvršćenja. Elastične stezaljke ovih pričvršćenja su u vidu kopči od šipki čelika. Kopča SKL-2 ima oblik dvostruke kuglice, SKL-3 slovo Ω slično je SKL-1, dok je kod stezaljke KB oblik sličan SKL-2, ali sa ispravljenim kracima. Primjena ovih pričvršćenja je naročito pogodna kad se traže kontrolisane vrijednosti otpora, podnona pomijeranja šine nakon pričvršćenja. Zbog linearne veze između puta stezanja, stezaljke i sile pritezanja, vrijednosti sila pritezanja se lako kontrolišu, a preko koeficijenta trenja određuju i vrijednosti podužnih otpora, pomijeranja šina po pričvršćenju.

Slika 61. Njemačko pričvršćenje SKL-2

SSppeecciiffiiččnnoossttii pprriiččvvrrššććeennjjaa zzaa bbeettoonnsskkee pprraaggoovvee

Navest će se sljedeće specifičnosti: - površina kojom se šina oslanja na prag je dovoljna za uspješno prenošenje pritiska nožice na beton , - nagib šine se uspješno ostvaruje nagibom gornje površine betosnkog praga , - zbog elektroprovodljivosti betonske šine moraju biti izolovane od pragova ukoliko su uključene u

elektro strujno kolo , - kolosijek sa betonskim pragovima imaju veliku krutost šinske podloge ukoliko sistem pričvršćenja ne

obuhvata gumene elastične površi , - laka i brza montaža i zamjena dijelova bez udara , - upotrebljivo pričvršćenja ne zahtijeva slabljenje poprečnog presjeka betonskog praga - kod betosnkih pragova mogu se uspješno primjeniti pričvršćenja bez podložnih pločica. - za ukotvljene betonske pragove koriste se tirfoni koji se ugrađuju u zaglavke od kuhane bukovine ili

u čepove od sintetike ili tirfoni sa lozicama kako bi se izbjeglo povreda zaglavka pri odvrtanju i ponovnom pričvršćenju

- za ostvarivanje elektroizolacije treba gumene jastučiće staviti ispod privijenog prstenastog dijela stezaljke, a između stezaljke i kotve postaviti cilindrični prsten od sintetike.

- Od gumenih podloških i elastičnih stezaljki se zahtjeva tolika elastičnost koje će osigurati dovoljno pritezanje stezaljki uz šinu kako bi ukupna vertikalna elastičnost pričvršćenja malo zavisila od opterećenja šina. Debljina gumene podloške kreće se od 5-10 mm.

Kod nas se upotrebljava pričvrsni sistem K za betosnke pragove.



Slika 62. Detalj elastičnog prstena Slika 63. Pričvršćenje za betonski prag

Ravna rebrasta podožna pločica se pričvršćuje za prag sa 2 tirfona ugrađena u čepove od poliestera ispod čijih glava su dvostruke prstenaste elastične podloške. Ispod podložne pločice je izolujuća ploča od gume dimenzije 120x345x5 mm. Ostali dijelovi su isti kao kod pričvršćenja za drvene pragove.

Slika 64. Oblici elastičnih Graveovih prstenova

SSppoojjnnii kkoolloossjjeeččnnii pprriibboorr

Spojevima se naziva mjesto na kojima se šine međusobno povezuju. Razlikujemo vrste spojeva: mehaničke, zavarene, zalijepljene i zalijepljene pa pritegnute.

aa.. MMeehhaanniiččkkii ssppoojjeevvii Kod mehaničkih spojeva krajevi šina se nastavljaju vezicama dok između šina ostaje zazor za omogućavanje dilatacije šina pri temperaturnim promjenama. Ova promjena dužine šine l može se izračunati po obrascu:

α⋅⋅= tLl L – dužina šine u mm t - razlika u promjeni temperature α - koeficijent za skupljanje ili istezanje dijela za promjenu temperature od 1 ºC



Granične temperatrne vrijednosti kreću se od -30 do +60 ºC. Maksimalna dilatacija može biti 20 mm, da na šinski sastav nebi došlo do većih udara od točkova vozila. Ovi zazori prekidaju površ po kojoj se kotrljaju točkovi i pri prelasku točkova preko njih javljaju se dodatna dinamička dejstva. Prema položaju spojeva u odnosu na pragove razlikuju se: - 1. poduprti spojevi - 2. slobodni ( viseći ) spojevi

Poduprti spoj može biti izveden na jednom pragu,širokom pragu sa zavrtnjevima povezana dva praga sa dvije podložne pločice ili sa zajedničkom pločicom. Poduprti spoj karakteriše denivelacija sučeljenih šina.Stalni udari točkova o ivice izdignutih šina i vezica ubrzavaju drobljenje zastora. Slobodan spoj se pokazao kao dobro rješenje u eksploataciji pruge.Ovdje se kraj opterećene šine ugiba sve dotle dok reakcija neopterećene šine koja raste sa povećanjem ugiba ne uravnoteži spoljnje opterećenje.

Slika 65. Poduprti spoj

Slika 66. Forma poduprtog spoja



Slika 67. Deformacije šine na spoju Slika 68. Lebdeći spoj

Slika 69. Forma lebdećeg spoja

Prema uzajamnom položaju spojeva u kolosjeku razlikujemo : naspramne,naizmjenične i radijalno postavljene spojeve.

Slika 70. Uzajamni položaj spojeva

Da bi se obezbijedio naspramni sastav šina u krivinama unutrašnja šina se mora skratiti. Dužina skraćenja šina dobija se po obrascu:

Za široki kolosjek : 75,0

50,1

++⋅=

R

Pld ; Gdje su

l – normalna dužina šine R – poluprečnik krivine u osi kolosjeka P- proširenje kolosjeka u krivini

Za uzani kolosjek : 40,0

80,0

++⋅=

R

Pld ;

Naspramni i radijalno postavljeni spojevi se nalaze na istoj normali na osu kolosjeka.



Prednosti ovako postavljenih spojeva nad naizmjeničnim su:

obezbjeđivanje istovremeno udara dejstva točkova na spojevima , umjesto ekscentričnih i bočnih udara javlja se samo centrični vertikalni udar , mogućnost ugrađivanja i demontiranja cijelih polja sa pragovima .

Spojevi šina sa vezicama ne smiju biti na sljedećim mjestima u kolosjeku:

putnim prelezima u nivou , mostovima sa otvorenim kolosjekom , na propustima , na kolskim vagama , okretnicama , prenosnicama .

Spojevi šina pomoću vezica moraju biti udaljeni najmanje 4,0 m od obalnih zidova i stubova mostova,a najmanje 5,0 m od ivice puta kod putnih prelaza u nivou. Elektroprovodljivi spojevi se ostvaruju premošćenjem spoja bakarnim provodnicima poprečnog presjeka oko 100 mm2 . Elektroizolovani spojevi se ostvaruju lijepljenjem vezica čeličnim vezicama sa vulkaniziranim izolacionim slojem ili drvenim gredicama i drvenim vezicama.

Slika 71. Izolovani šinski spoj sa drvenim spojem

Slika 72. Izolovani šinski spoj sa sintetičkim spojem



Slika 73. Izolovani šinski spoj sa čeličnim spojem

Slika 74. Poduprt lijepljeni izolovani spoj



Slika 75. Lebdeći lijepljeni izolovani spoj

Osnovni elementi mehaničkih spojeva

Vezice su u spoju uglavnom napregnute na savijanje radi uspješnog prenošenja bočnih i podužnih sila oslanjaju se kao klinovi na kontaktne površi glava i nožica šina.Između vrata šine i vezice treba da postoji toliki zazor koji će dozvoliti da se i poslije ojedanja kontaktnih površi vezica pritegne i ponovo zaklini.

Slika 76. Razni oblici spojnih vijaka



Slika 77. Oblici vezice

Vezice u spoju su opterećene kao grede na dva oslonca . U zavisnosti od položaja tačaka u odnosu na spoj javljaju se pozitivni ili negativni momenti u vezici na spoju. Momenti savijanja vezice rastu sa njihovom dužinom. Duže vezice su više napregnute od kraćih ali uspješno rasterećuju krajeve šina i umanjuju opasnost otkidanja glave od vrata šine. Kraće vezice su nepovoljnije za održavanje ispravnog oblika šine u oštrim krivinama.

Slika 78. Opterećenje vezice

Spojni vijci imaju zadatak da pritežu vezicu uz vrat šine. Sila pritezanja ne smije opasti ispod određene minimalne veličine. Najčešći razlozi opadanja sile pritezanja su:

plastično izdizanje spojnog vijka , deformacije lozice na vijku i navrtki , habanje kontaktne površi šine i vezice , habanje kontaktne površi vijka i vezice , odvijanje navrtke .

Prstenaste elastične podloške smanjuju pad sile pritezanja. Ukoliko se upotrijebe dvostruke ili trostruke elastične podloške tada će veza imati veću elastičnost.

a) Zavareni spojevi Kod zavarenih spojeva površina šinske glave za kotrljanje točkova je neprekidna. Ova vrsta spoja prestavlja idealnu međusobnu vezu šina. Prednosti kolosjeka bez sastava su :

povećanje udobnosti vožnje , smanjenje buke , smanjenje troškova izrade i eksplatacije .



U toku eksplatacije može se ekonomska prednost zavarivanja šina opravdati sljedećim činjenicama : troškovi vuče vozova su na kolosjeku manji jer je i otpor kretanja manji i za isti transportni učinak

troši se manje energije , zbog dodatnih dinamičkih uticaja vozila na spojevima šina vijek zavarenih šina je veći , geometrija kolosjeka je trajnija kod zavarenih kolosjeka pa je i potreba dotjerivanja geometrije

manja , uticaj kolosjeka na šinska vozila je manji te su i troškovi održavanja željezničkih vozila manja .

Postupci zavarivanja 1. Elektrootporno zavarivanje :

Šina se uglavnom vrši u radionicama, mada postoji i pokretna mašina tako da je moguće zavarivanje i u kolosjeku. Zavarivanje se vrši automatskim mašinama čiji je jedan krak nepomičan a drugi pokretan. Krajevi šina se drže stezaljkama kroz koje se dovodi struja, tako da se približavaju i udaljavaju pri čemu se zagrijavaju varničenjem. Kada se dostigne temperatura topljenja čelika mašina zbija krajeve šina određenom silom ( 350-500 kN ) i određenom brzinom tako da se dobije napon pritiska na kontaktnim površinama šina ( 30-70 N/mm2 ) zavisno od kvaliteta čelika. Kako bi se usljed različite mase nožice i glave šine šav spustio poslije hlađenja tokom zavarivanja se vrši njegovo nadvišenje. Šav, dok je užaren se odsijeca a poslije hlađenja se brusi vozna površina. Ovim načinom se vrši zavarivanje šina u duge trakove, što je moguće veće dužine u zavisnosti od mogućnosti skladištenja i transporta.

Slika 79. Zavarivanje šina

Slika 80. Mašina za elektrootporno zavarivanje



Gotov šav se štiti zaštitnom kapom od brzog hlađenja. Šav se još topao sreže po šinskoj glavi, a po hlađenju obradi brusilicom samo po kotrljajućoj površini. Normalno trajanje zavarivanja jednog šinskog profila je 20-25 minuta.

Slika 81. Grubo obrađen zavareni šinski spoj

Slika 82. Fina obrada zavarenog šinskog spoja mašinom za struganje odozgo

Slika 83. Fina obrada zavarenog šinskog spoja mašinom za struganje sa strane



Slika 84. Izgled odozgo zavarenog i obrađenog šinskog spoja

Slika 85. Izgled sa strane zavarenog i obrađenog šinskog spoja

• Kontrola zavarivanja

Kod gotovih šavova se vrši kontrola vozne površine i dotjeruje u hladnom stanju, kao i kontrola položaja ivice nožice, zatim se ispituje ultrazvučnim aparatima. Ispitivanje šavova se vrši na probnim uzorcima i to statička i dinamička kontrola savijanja, ispitivanje epruveta na istezanje , mjerenje tvroće u zoni šava kao i hemijska analiza šava. Elektrootporni šavovi trebaju imati tvrdoću na zamor najmanje 200 ± 20 N/mm2.

Pri opitu statičkog savijanja ugib na osnovi od 1 m' ne treba da bude veći od 30 mm . Elektrootpornim zavarivanjem se dobija jedan od najkvalitetnijih varova sa sljedećim prednostima : na njegovom mjestu ne ostaju nikakva zaobljenja na na šini , nije potrebno voditi računa o njegovom položaju u kolosjeku u odnosu na oslonce , pri regeneraciji šina ne treba ih izrezivati pa ponovo zavarivati .

Mana je što se pretežno izvode u radionicama pa su dužine šina ograničene.



Slika 86. Kontrola obrađenog šinskog spoja

2. Aluminotermsko zavarivanje : Aluminotermsko zavarivanje se zasniva na egzotermičkoj hemijskoj reakciji pri kojoj se termik (smjesa oksida, gvožđa i aluminijskog praha) zagrijava do 1300 ºC kada Al-oksid oslobađa veliku količinu toplote do 2500 ºC a čelik ostaje čist. Prvo se krajevi šina na terenu oslobađaju pričvršćenja (3-4 praga s jedne i s druge strane od mjesta gdje vršimo zavarivanje) i izvrši nadvišenje. Na mjestu šava postavi se kalup za livanje a krajevi šina se zagrijavaju plamenom iz gorionika. Termik smjesa se sipa u lonac i specijalnim šibicama izazove se početna reakcija koja je vrlo burna i kratka (10 sekundi). Čelik se lije iz lonca u kalupe zavarujući šinske krajeve između kojih je ostavljen razmak 20-25 mm. Gotov šav se štiti zaštitnom kapom od brzog hlađenja. Šav se još topao sreže po šinskoj glavi , a po hlađenju obradi brusilicom. Zavarivanje traje 20 min zavisno od šinskog profila.

Slika 87. Mašina za sječenje šina



Slika 88. Izgled gotovog kalupa

Kod ovog šava je važno ispitivanje nožice na trajno zatezanje savijanjem šinske grede sa šavom u sredini. Traži se čvrstoća na zamor u granicama od 180±20 N/mm2. Mora se voditi računa da tvrdoća u sredini šava ispod tvrdoće osnovne šine. Prednost aluminotermskog zavarivanja je mala i laka oprema a mana je mali učinak (16 šavova u jednoj smjeni), pa se koristi samo kad šina pukne ili za mali broj šavova. Nedostatak je i u tome što se zavarivanje izvodi livanjem dok se šina proizvodi valjanjem pa je ponašanje tih materijala različito. Oblik šavova ne dozvoljava da on bude na bilo kom mjestu u kolosjeku već mora biti najmanje 50 mm od ivice podložne pločice tj. 5 cm.

3. Električno zavarivanje : Električno zavarivanje se zasniva na principu električnog luka koji nastaje kada se dvije elektrode pod naponom približe. Metoda je pogodna za navarivanje oštećenih mjesta oštećenih mjesta na šinama i dijelovima skretnica.

Slika 89. Naprava za električno zavarivanje

4. Gasno (autogeno) zavarivanje :

Gasno ili autogeno zavarivanje koristi osobinu acetilena da pri sagorijevanju u kisiku daje plamen temperature iznad 3000 ºC. Pomoću plamena iz acetilenskog gorionika šinskog profila materijal sa žice od visokovrijednog čelika nanosi se na predmet zavarivanja koji je prethodno istim gorionikom zagrijan na dovoljnu temperaturu. Poslije plastifikacije metala vrši se sabijanje sučeljenih presjeka kao kod elektrootpornog zavarivanja. Prednost ovog zavarivanja jeste laka oprema (samo boca sa gasom),a kvalitet vara u mnogome zavisi od samog varioca.



Defekti varova

I ovi defekti podliježu istoj specifikaciji kao i defekti šina pa su sljedeći : TIP 411 - poprečna prslina profila

Defekt nastaje pri elektrootpornom zavarivanju. Naprsnuća se razvijaju u šavu ili od unutrašnjeg defekta u glavi šava ili od nožice šine i obavezno vodi potpunom prelomu. Popravlja se ili zavarivanjem kratke dužine šine ili zamjenom orginalnog šava termikskim šavom.

TIR 412 - horizontalna prslina u rebru Razvija se po šavu i obično uzima kružni oblik. Kako se širi može da skreće nadole ili nagore ili simultano u oba pravca. Vodi prelomu šine blizu šava. Popravka se odvija zavarivanjem kratkog dijela šine.

Slika 90. Horizontalna prslina šine

TIP 421 - poprečna prslina profila Prslina nastaje u ravni blizu šava i vodi potpunom prelomu. Karakteristike su sljedeće: - prslina potiče ispod nožice i napreduje u spojnim šinama ,

a.) b.)

Slika 91. Poprečne prsline profila - vertikalna prslina u šavu ,

c.)

Slika 91. Poprečne prsline profila

- prslina u vertikalnoj ravni blizu vara . Popravka kao kod TIP-a 411.



TIP 422 - horizontalna prslina u vratu

Javlja se u zavarenim šinama kada krejevi šina nisu osječeni prije zavarivanja. Prslina koja često spaja rupe na vratu preko šava može da se rasprostre do nožice ili vrata spojnih šina i da vodi prelom.

Slika 92. Horizontalna prslina u vratu

Može se naći,mada ne često i kod novog šava neizbušenih šina i tada potiče od male naprsline na vratu i isto teži prelomu. Opravka se sastoji u zavarivanju kratkog dijela šine.

TIP 471 - poprečna prslina u glavi šine Nastaje zbog zamora materijala. U šavu može nastati i skupljanjem šina. Kako se zamor razvija vodi lomu šine. Prelom karakteriše glatka mrlja na šavu.

Slika 93. Poprečna prslina u glavi šine

TIP 481 - poprečna prslina ispod provodnika u spoju

To je progresivna poprečna prslina koja počinje na spojnoj površi šinske glave na jednoj od površi vrata ili na jednoj strani nožice pod pravim uglom u odnosu na električni vezni provodnik za struju kod mehaničkog spoja. Razvoj prsline obavezno vodi prelomu šine.



Slika 94. Poprečni presjek ispod provodnika u spoju

b) Lijepljeni spojevi Zavisno od načina osiguranja pruge javlja se potreba da se u dugi šinski trak na određenim mjestima ugradi izolovani šinski sastav. Po pravilu ovi sastavi se izvode kao ljepljeni sastavi. Ovi sastavi se ugrađuju u šinske trakove u radionici. Kod ovih spojeva se vezice lijepe za šinu tako da su šine međusobno nepomjerljive. Ljepkom se premažu sve dodirne površine konstruktivnih dijelova sastava, dok se ivice koriste samo kao dodatno sigurnosno učvršćenje.

Slika 95. Lijepljeni spoj

33..11..22..33.. OOssttaallii kkoolloossjjeeččnnii pprriibboorr

Služi za ublažavanje dinamički dejstava na kolosjeku, prečavanje bočnih pomijeranja kolosijeka i sprečavanje podužnih pomjeranja šina po pragovima. U ovaj pribor spadaju i sredstva za povezivanje pragova na sastavima drvnih pragova, za zaštitu pragova od prsnuća itd. U ova sredstva spadaju sredstva za sprečavanje dinamičkih dejstava pragova i gumeni umetci ispod nožice šine, kao i gumene podloške između podložne pločice i praga. Guma se upotrebljava zato što je praktično nestišljiv materijal, a deformacije kod gume se ostvaruje promjenom oblika u trenutku nanošenja šine.

Slika 96. Izgled gumene podloške



Slika 97. Gumeni umetci i podloške

a. Sprave protiv bočnog pomijeranja kolosjeka

Postoji veći broj mjera i sredstava. Povećanja otpornosti kolosijeka rešetke protiv bočnog pomijeranja pri izbacivanju u stranu postiže se povećanjem njene ramovske konstrukcije. To se postiže određivanjem dijagonale ugaonika kojima se povezuju pragovi. Kod dvokolosječnih pruga mogu se kolosijeci povezati, pa se bočne sile raspoređuju na oba kolosijeka i aktiviraju više zastora. Otpori kolosijeka protiv bočnog pomijeranja zavise od veličine čeonog presjeka pragova tako da se prikrivanjem dasaka na čelo pragova i povezivannjem dva ili više pragova povečavaju se otpori kolosijeka bočnom pomijeranju. Sve ove mjere se nerado primjenjuju zbog teškoća koji ovi dodatni elementi pri održavanju i pobijanju kolosijeka. Zato se vrši ugrađivanje sprava protiv bočnih pomijeranja. Ove sprave se pričvršćuju za prag tako da se čeone površine pragova povečavaju 2-3 puta.

Slika 98. Sprave protiv bočnih pomijeranja šine



Kod betonskih pragova se pri proizvodnji mogu ugrađivati cijevi kroz koje se provlače vijci pomoću kojih se sprave pričvršćuju za pragove. Veličina otpora zavisi od krutosti šine na savijanje u horizontalnoj ravni, vrste pričvrsnog kolosiječnog pribora, stanja i vrste zastora i gustine sprava protiv bočnog pomijeranja.

b. Sprave protiv putovanja šina Uzroci pojave sila koje izazivaju putovanja odnosno pomijeranja šina po pragovima su :

otpori kretanja šinskih vozila i savijanje šina pod pokretnim opterećenjem.

Putovanje šina se javlja naročito na nagibima, a i na horizontalnim dionicama pruge i usmjerena je ka većim proticajima tereta. Putovanje šina je posebno izraženo na dionicama sa intezivnim kočenjima. Moguće je da šina u toku jednog ljeta otputuje i do 30 cm. Sile putovanja kvare kolosijek ukoliko nije dobro pričvršćen. Šine vuku za sobom pragove, dolazi do većih ugiba pod opterečenjem, labave se spojevi, rastu dinamička dejstva na kolosijek i vozila. Radi sprečavanj putovanja šina ugrađuju se sprave protiv putovanja i konstrukcija se raspoređuje po dužini pruge. Zastor mora biti dobro podbijen i ispunjavati prostor između praga kako bi se spriječilo lokalno pomijeranje pragova. Postoji više tipova sprava protiv putovanja šina :

sprava tipa MATE – (slika 99.)ima oblik ojačanog ugaonika. Jedan krak se odupire o bok praga, a drugi leži ispod šinske nožice. Za šinsku nožicu se pričvrsti pomoću dvije elastične stezaljke, koje ostvaruju pričvrsnu silu na osnovu elastične deformacije pri ugrađivanju. Ove sprave se koriste kod nas.

Slika 99. Sprave tipa “Mate“

sprave tipa FAIR – (slika 100.) ugrađuju se u Americi ;

sprave tipa DE – ( slika 101.) ugrađuju se u Njemačkoj .

Slika 100. Sprave tipa “Fair“ Slika 101. Sprave tipa “DE“



Sprave se obično postavljaju na obije šine, a broj sprava zavisi od konstrukcije kolosijeka, vrste pričvrščenja, vrste zastora, nagiba pruge, učestalosti kočenja i smjera kretanja. Svaka sprava može da prenese na prag i zastor silu od 5 kN. Na krajevima dugih krakova šine redovno se postavlja 2x37 =74 sprave tipa MATE po rasporedu prema slici 103.

Slika 102. Sprava protiv putovanja šina Slika 103. Raspored sprava protiv putovanja šina

33..11..33.. PPRRAAGGOOVVII Pragovi imaju zadatak da što ravnomjernije prenesu opterećenje od šine na zastor . Dijele se na :

drvene betonske čelične

33..11..11..11.. DDRRVVEENNII PPRRAAGGOOVVII ::

Najveći broj pragova je od drveta zbog svojih dobrih osobina:

- elastične osobine - brza ugradnja - jednostavno oblikovanje - lako podbijanje zastora

Drvo za izradu pragova može biti bukovo, hrastovo i četinari. Bukovi pragovi bez impregnacije traju od 1-3 g. a na suncu lako i brzo ispucaju.Ukoliko se zaštite mogu da traju i do 40 g. Hrastovi pragovi duže traju, neimpregrirani i do 10 g., malo se koriste zato što su skupi. Od četinra koristi se borovo drvo.

Dimenzije pragova Određuju se tako da zadovolje sljedeće uslove:

- donja ležišna površina treba da je dovoljno velika kako bi pritisak praga na zastor bio u dovoljnim granicama ,

- visina praga treba da obezbijedi neophodnu vatrootpornost , - oblik poprečnog presjeka treba da je što povoljniji radi iskorištenja drveta pri struganju

Kod nas se upotrebljavaju pragovi : Tabela 3.

Vrste pruge Dužina (m) Visina (cm) Širina (cm)

Glavne pruge I reda 2,60 16 26 Pruge II reda 2,50 15 25 Pruge III reda 2,50 15 25 Sporedne pruge 2,30 14 22



Slika 104. Oblici drvenih pragova

Prag se statički razmatra kao greda opterečena sa gornje strane sa dvije vertikalne sile, dok sa donje strane djeluje relativno ravnomjerno linijsko opterečenje. Dužina praga se bira tako da poslije podbijanja praga jedan središnji dio praga ostaje nepodbijen tako da prag ostane neoslonjen.

Slika 105. Šema opterećenja pragova

Uzima se da je dužina oslanjanja praga jednaka četvorostrukom propustu njegovog kraja. Kod glavne pruge širina praga je 2,6 m , pa je veličina propusta :

cmUsf

cmsa

U

401101502

552

150260

2=−=−=

=−=−=

Oslonačaka površina praga iznosi za :

b=26 cm cmbU 5720265544 =⋅⋅=⋅⋅

Za kontrolu naprezanja pragova važna je veličina pritiska šine na prag.Koliko na šinu iznad prag djeluje pritisak točka P tada usljed elastičnih šinskih oslonaca na prag djeluje samo dio pritiska Q = β B (β =0,80).

Ako se uzme u obzir da je U – prepust tada je vrijednost max.momenta savijanja praga

: )(8

)42

(2

dsaQdUQ

M −−=+= , gdje je d- dužina podložne pločice



Slika 106. Šema statičkih uticaja na pragovima

Zaštita drvenih pragova Vijek trajanja pragova zavisi od vrste drveta od vrste i sredstava impregnacije od načina pričvršćivanja šine za prag i od materijala zastora. Pragovi se povlače iz upotrebe zbog mehaničkih habanja i raznih drugih fizičkih oštećenja. Oblici mehaničkih habanja pragova su :

razrada otvora za kotve , prskanje drveta , gnječenje drveta podložnim pločicama .

MMjjeerree zzaaššttiittee pprraaggoovvaa oodd hhaabbaannjjaa su :

povećanje površine podložnih pločica posredno pričvršćivanja zbog vibracija ugradnja umetaka ispod nožice šine radi što ravnomjernijeg prenošenja pritiska ugradnja podloške ispod podložne pločice obezbjeđenja kolosijeka od putovanja šina utezanje pragova za zaštitu od pucanja stavljanje hrastovih umetka u borov prag ispod podložne pločice

Slika 107. Utezanja pragova Slika 108. S-gvožđe za spriječavanje pukotina



Slika 109. Ugradnja podloški od tvrdog drveta u pragove

ZZaaššttiittaa pprraaggoovvaa oodd ttrruulleennjjaa vrši se impregnacijom drveta, koja sprečava razvitak gljivica i napadanje insekata. Za sve metode impregnacije zajedničke su sljedeće metode :

utovar prosušenih pragova u vagonete otpremanje vagoneta u operacioni cilindar hermetičko zatvranje cilindra mjerenje pragova prije i poslije impregnacije da se utvrdi koliko su upili i slaganje pragova u guste

zbijene vitlove poslije impregnacije .

33..11..33..22.. BBEETTOONNSSKKII PPRRAAGGOOVVII :: Zbog nestašice drveta i veće trajnosti betona sve više se ugrađuju betonski pragovi.

PPrreeddnnoossttii bbeettoonnsskkiihh pprraaggoovvaa ssuu:: velika čvrsoća slobodno oblikovanje otpornost na atmosferilije otpornost na vatru zbog velike težine pogodni su za ugradnju dugih šinskih trakova

NNeeddoossttaaccii bbeettoonnsskkiihh pprraaggoovvaa ssuu::

neelastičan kao podloga šine osjetljiv na udarce osjetljiv na agresivne vode zahtjeva mehanizovano polaganje i održavanje

Betonski pragovi se izrađuju od armiranog prednapregnutog betona, a razlikujemo jednodjelne i višedjelne betonske pragove. Višedjelni pragovi se rade od AB blokova koji se postavljaju ispod šina i elemenata koji ih povezuju (stare šine ili čelični pragovi). Zbog boljeg nalijeganja su bolji monolitni pragovi i izrađuju se od prednapregnutog betona. Prednaprezanje se vrši na posebnim stazama u fabrici ili se svaki prag posebno prednapreže.

Slika 110. Izgled betonskog praga



Slika 111. Vrste betonskih pragova Slika 112. Betonski jednodijelni pragovi Po dva praga dnevne proizvodnje do 500 komada moraju se ispitati u fabrici na sljedeća opterećenja : proba na udar ;

prag mora da izdrži pad tega od 50kN sa visine od 75 cm na mjestu udara 25 cm od ose šine

ispitivanje na pojavu prslina ; obavlja se uz postepeno povečanje sile sve dok veličina prsline ne dosegne dužinu od 20 mm

Rad betonskih pragova u kolosijeku se znatno razlikuje od rada drvenih pragova. Kod betonskih pragova najveći ugib se javlja na krajevima, a ne kao kod drvenih pragova ispod šine.

Slika 113. Kalupi za proizvodnju betonskih pragova

Slika 114. Ugibi ispod betonskih pragova



Zato dolazi do istiskivanja čestica zastora ispod krajeva praga pa se oslonačka površina praga polako povlači ka srednjem dijelu praga (sl. 115 a). Posljedica ovakvih pojava je nestabilnost položaja praga koji često dovodi do klačenja praga. Zbog smanjenja pozitivnih momenata ispod šine rastu negativni momenti u srednjem dijelu praga. Ova se pojava može otkloniti ako se srednji dio praga oslobodi oslanjanja na zastor. Zato se kod nekih pragova srednji dio oslonačke površine izdiže za 10 – ak mm (sl.115 c) ili se u srednjem dijelu formira žljeb dužine 15 cm (sl. 115 b). U novije vrijeme na pragovima se povećava oslonačka površina a smanjuje se u srednjem dijelu. Inače povećanje praga sa 240 na 260 cm ovi problemi se uspješno rješavaju jer pozitivni moment u presjeku ispod šine toliko poraste da je negativni moment u sredini praga jednak nuli. Sadašnji pragovi su rađeni po ugledu na Njemačke pragove. Njemci su svoj prag dužine 230 cm zamjenili pragom dužine 240 cm, a konačni prag su usvojili dužine 260 cm tako da su izjednačili dužinu betonskog i drvenog praga. Kod nas se na glavnim prugama ugrađuje prag dužine 260 cm.

Slika 115. deformacije ispod betonskog praga

33..11..33..33.. ČČEELLIIČČNNII PPRRAAGGOOVVII ::

Izrađuju se valjanjem, imaju koritast poprečni presjek sa zatvorenim krajevima radi povećanja bočnog otpora. Kao podloga šinama imaju malu elastičnost i vožnja je dosta bučna, jako su podložni koroziji i imaju visoku električnu provodljivost. Prednosti su što se oštećeni dijelovi mogu ojačati i zamjeniti zavarivanjem i imaju jednostavan transport zato što se pakuju jedan na drugi, a težina jednog praga je 80 kg/kom .

Slika 116. Čelični pragovi



33..11..44.. ZZAASSTTOORR

Zadaci zastora su :

Obezbjeđenje elastičnosti šinske podlogei prosotrne stabilnosti kolosječne rešetke ; Prenošenje pritiska pragova na što veću površinu zemljanog trupa ; Omogućenja odvodnje vode iz kolosjeka .

Da bi ispunio ove zadatke zastor mora imati dovoljnu širinu i visinu, mora biti od materijala otpornog na pritisak i na dejstva od atmosferskih uticaja, mora ležati na planumu u nagibu.

33..11..44..11.. KKoonnssttrruukkcciijjaa ppllaannuummaa pprriizzmmee ii nnjjeenn rraadd :: Neophodne dimenzije planuma date su na slici 117.

Slika 117. Zastorna prizma (a – širina zastora, b- širina planuma, c- visina planuma)

Tabela 4.

Minimalne vrijednosti (m) Vrsta pruge

a b c

Glavne pruge – I reda 3,30 5,70 0,45

Glavne pruge – II reda 3,20 5,40 0,40

Sporedne pruge 2,90 4,50 0,30

Radionički kolosjeci 2,70 4,50 0,30

Za izradu zastora kod nas se upotrebljava tucanik koji se proizvodi od eruptivnih stijena : bazalta, kvarca, granita, gabra; od sedimentnih stijena dolazi u obzir: žilavi krečnjak, silikatni sivi pješčar, a metamorfne: gnajs i amfibolit. Tucanik treba da je jedar, žilav, otporan na mraz, bez prslina, ne smije upiti vodu, ne smije biti prljav i mora biti otporan na udarce pri mašinskom podbijanju. Za kontrolu kvaliteta tucanika predviđena su slijedeća ispitivanja: petrografska analiza otpornost na mraz otpornost na udare otpornost na pritisak.

Rešetanjem tucanika dobijaju se tri vrste:

1. Sav tucanik mora proći kroz sito Ø70mm. 2. Tucanik prve vrste je onaj dio na situ Ø35mm, druge vrste je dio na situ Ø25mm, a treće vrste na

situ Ø10mm. Tucanik prve vrste se koristi na svim otvorenim prugama, druge vrste za stanične kolosjeke i sporedne pruge, a treće vrste služi samo za posipanje.



Pri slabom materijalu zemljenog trupa polaže se između zastora i trupa tamponski sloj od vodopropusnog materijala, a trupu se dodaje veći poprečni nagib radi bržeg odvodnjavanja. Koriste se i geotekstili koji se polažu preko trupa, zaštitni sloj pijeska preko geotekstila, pa zastor. Dimenzija kolosječnog zastora zavisi od ranga pruge, širine kolosjeka, kao i od toga da li se pruga nalazi u pravcu ili u krivini. Kod željezičkih pruga u krivini izdiže se spoljna šina i analogno tome količina zastora zbog čega se vrši i proširenje planuma sa spoljne strane krivine, dok poprečni nagib planuma je isti kao i u krivini. Zastor treba da prenese pritisak šinskih oslonaca na što veću površinu zemljanog trupa i to ravnomjerno. Iz ovog uslova se može odrediti debljina zastorskog sloja.

Slika 118. Prenošenje opterećenja na zemljani trup

Kada je gornji stroj izrađen od koherentnog materijala treba povećati debljinu zastora u protivom bi se zastor ispod pragova utiskivao u planum tako što bi se stvarale zastorske vreće. Bolje je da se pri cijeloj dužini planuma izradi tampon sloj od šljunkovito-pjeskovitog materijala.

Slika 119. Deformacija zastorne prizme

33..11..44..22.. UUrreeđđeennjjee kkoolloossjjeekkaa :: Bezbjedno i redovno odvijanje saobraćaja određenom brzinom po kolosjeku zavisi od : uređenosti kolosjeka, u kom obimu i sa kakvom tačnošću. Uređenje kolosjeka se sastoji od slijedećih geometrijskih elemenata:

a) u pravcu bitna je širina kolosjeka, visinski položaj šina i nagibi šina u odnosu na vertikalnu ravninu i podužni nagib šina.

b) u krivinama (dopunski elementi: proširenje kolosjeka, izdizanje spoljne šine, dužina prelaznih krivina, kružna krivina i ugrađivanje skraćenih šina).



aa.. ŠŠiirriinnaa kkoolloossjjeekkaa ::

Širina kolosjeka je rastojanje između unutrašnjih strana glave šine.

Slika 120. Širina kolosjeka

U kružnim krivinama poluprečnika manjeg od R<250m proširenje kolosjeka vrši se pomjeranjem unutrašnjih šina od ose kolosjeka. Veličina proširenja za razne kružne krivine datu su u tabeli 4.

Tabela 5. Poluprečnik (m) Proširenje (mm)

≥250 0 200-250 5 150-200 10 120-150 15 <120 20

Kod kružnih krivina sa prelaznim krivinama proširenje počinje iza početka prelazne krivine na onom mjestu gdje je radius R<250m. Puno proširenje se postiže na kraju prelazne krivine.

bb.. NNaaddvviiššeennjjee ssppoolljjnnee ššiinnee uu kkrriivviinnii :: Poznato je da je na vozilo koje se kreće brzinom v kroz krivinu radiusa R djeluje centrifugalno bočno

ubrzanje R

v 2

sa neželjenim efektima :

moguća neudobnost vožnje putnika , moguće pomjeranje tereta u vagonu , rizik od prevrtanja vozila , rizik od iskliznuća izazvanog penjanjem točka na spoljnu šinu , visoke bočne šine na kolosjeku koje povećavaju otpore kretanja, habanje šina i vijenaca točkova , rizik bočnog pomjeranja cijelog kolosjeka i smetnje usljed buke .

Da bi se ograničile ove pojave mogu se primjeniti sljedeće mjere : upotreba maksimalnog mogućeg radiusa krivine najbolje toliko da nije potrebno nadvišenje spoljne

šine , upotreba nadvišenja spoljne šine tako da se bočno ubrzanje potpuno ili djelomično ublaži

komponentom od gravitacije , ograničenje brzine što nije prihvatljivo zbog povećanja vremena prevoza i smanjenja kapaciteta

pruge .



PPrroorraaččuunn nnaaddvviiššeennjjaa ssppoolljjnnee ššiinnee pprreemmaa tteehhnniiččkkoo--eekkoonnoommsskkiimm zzaahhttjjeevviimmaa ::

Da bi se šine u krivini tokom eksploatacije podjednako habale po visini, a time jednako i trajale, treba da su izložene istim vertikalnim pritiscima. Na taj način se izbjegava preopterećenje spoljne šine, smanjuje njeno kontaktno opterećenje i opasnost od pomjeranja cijelog kolosjeka u stranu. Na (slici 121.) date su sume sila koje djeluju na vozilo pri prolazu kroz kolosjek u krivini.

Slika 121. Šema sila koje djeluju na vozilo pri prolasku kroz kolosjek u krivini

Formula za nadvišenje spoljne šine je :

[ ]mR

h

kmV

R

Vh mm

×=×=2

22

020

2)( 8,116,3

153

Većina željzničkih direkcija računa sa planiranom maksimalnom brzinom koja je sa redukovanom u vezi :

max0 82,0 VV ×=

pa izraz dobija oblik:

[ ]mR

h

kmV

h mm

×=2

22

max

)( 8

PPrroorraaččuunn nnaaddvviiššeennjjaa ssppoolljjnnee ššiinnee iizz zzaahhttjjeevvaa zzaa zzaaššttiittuu ppuuttnniikkaa oodd vveelliikkiihh bbooččnniihh uubbrrzzaannjjaa ::

Pri prolazu voza brzinom V kroz krivinu radiusa R sa nadvišenjem h na njegovu masu djeluju sljedeća ubrzanja i to:

ubrzanje od centrifugalne sile srazmjerno kvadratu brzine i obrnuto srazmjerno poluprečniku krivine

kosougla projekcija zemljinog ubrzanja (g) koje glasi 1s

hg ×

Šeme ubrzanja date su na slici 122. Prema našem pravilniku na prugama za vozove različitih ili istih brzina nadvišenje se izračunava prema obrascu:

normalno R

Vh

2max

1 1,7 ×= )120( max h

kmV ≤

R

Vh

2max5,6 ×= )120( max h

kmV ⟩



- minimalno 1158,112

maxmin −×=

R

Vh

- izuzetno 1308,112

max −×=R

Vhiz

Slika 122. Šema sila ( ubrzanja) na vozilo

cc.. PPrreellaazznnee kkrriivviinnee ::

Pri prelaza iz pravca u kružnu krivinu uvode se prelazne krivine (prelaznica). Prelazna krivina je u obliku

kubne parabole čiji su elementi R

Ly

6

2

0 = - ordinata na kraju prelazne krivine, a R

Ltg

20 =ϕ je nagib na

kraju prelazne krivine. Na prugama sa velikim brzinama obavezna je primjena prelaznih krivina u obliku

kotloide: LRA ×=2 .

Minimalna dužina prelazne krivine određuje se 1000

10min

hVL

××= , a maksimalna [ ]mhV

L1000

12max

××=

Slika 123. Šema prelazne krivine



Prelazne rampe mogu biti ravne, krivolinijske i sinusnoidne. Kod nas se koriste ravne rampe. Kod ovih rampi nadvišenje raste linearno odnosno nagib je jednolik. Nadvišenje se izvodi postepeno izdizanjem spoljne šine. Prema našem pravilniku nagib prelazne rampe zavisi od dopuštene brzine u krivini i normalno iznosi za maksimalne brzine1:n = 1:8 , a minimalni nagib je 1:n = 1:6,5 .

Slika 124. Prelazne rampa

MMeeđđuupprraavvee iizzmmeeđđuu ssuussjjeeddnniihh kkrriivviinnaa ii kkrraattkkee kkrriivviinnee ::

Najmanja dužina međuprave između dvije krivine istog ili suprotnog smjera kod pruga normalnog kolosjeka određuje se po jednačini :

n

vn = ;

v- brzina, n - koeficijent koji se kreće od 2-10 Po našim propisima uzima se u normalnim uslovima n=5, a izuzetno u teškim uslovima n=10. Najmanja dužina međuprave je 10 m.

dd.. PPrreelloomm nniivveelleettee :: Razmak između dva preloma nivelete ne treba da bude manji od polovine dužine voza. Po našim propisima je minimalno 300 m. Prelom nivelete uvijek treba postavljati u pravcu, a prelom u krivini treba izbjegavati. Ne dozvoljava se prelom nivelete ni u prelaznim krivinama. Zaobljenje preloma nivelete vrši se kružnim krivinama, a u cilju obezbjeđenja mirne i sigurne vožnje. Po našim propisima prelom nivelete se zaobljuje

ako su razlike u nagibima veće od 2‰ i to kružnom krivinom: 2maxV=ρ .

Slika 125. Prelom nivelete

U izuzetno teškim terenskim prilikama može se dozvoliti i manja vrijednost za ρ i to: 2max2

1V×=ρ , ali ρ ne

smije biti manji od 200m.



Tangenta preloma nivelete se određuje prema : αρ tgt ××=2

1.

Za razne slučajeve preloma (slika 126).

Slika 126. Razni slučajevi preloma nivelete

1. slučaj tangenta je 2000

1it ×= ρ

2. slučaj tangente

−×=

200021 ii

t ρ

3. slučaj tangente ( )2000

12 iit

−×= ρ

4. slučaj tangente2000

21 iit

−×= ρ

Kod konveksnog položaja suprotnih nagiba kola koja bi se našla na oštrom prelomu imala bi jako zategnuto kvačilo i to sa jedne strane vučom lokomotive, a sa druge strane komponenta sile teže pa bi moblo da dođe do prekida kvačila. Još je nepovoljnjiji slučaj kod konkalnog položaja suprotnih nagiba. Tu zadnji dio voza koji bi se nalazio na podu potiskivao bi prednji dio zbog čega bi se jako naprezale opruge odbojnika te bi nastali udari i izdizanje kola što bi moglo dovesti do iskliznuća vozila. Da bi se u ovakvim slučajevima izbjegla opasnost u vožnji razdvajaju se dva nagiba suprotnog smisla jednom rampom u horizontalnom ili blagom nagibu. Po našim propisima kod preloma dva nagiba suprotnog smisla i ≥ 5‰ nameće se razdvojena rampa u horizontalnom nagibu do 30 ‰, a dužine zavisno od oblika preloma. Kod konveksnog položaja suprotnih nagiba dužina umetnutog kolosjeka uzima se za normalnu dužinu pruga I reda d≥300, a ostale pruge d≥200m. Kod konkalnog položaja suprotnog nagiba za normalne pruge 1.reda d ≥ 500m, a za ostale pruge d ≥ 300m .



Slika 127. Umetnuti pravac konveksne krivine

Slika 128. Umetnuti pravac konkavne krivine

33..11..55.. PPRROORRAAČČUUNN GGOORRNNJJEEGG SSTTRROOJJAA Sile koje djeluju na kolosjek od šinskih vozila se karakteriše znatnim intenzitetom, naglim dejstvom i brzom promjenom. One djeluju u tri osnovna pravca: vertikalno, horizontalno-upravno sa kolosjekom i horizontalno-paralelno sa kolosjekom. U opštem slučaju sile se nejednako raspoređuju na dvije šine zavisno od prirode opterećenja. Mogu se podjeliti na:

1. statičko opterećenje tereta centrifugalne sile u krivini i opterećenje vjetrom

2. dinamičko opterećenje izazvano nepravilnostima kolosjeka prekidom kotrljajuće površine šinske glave usljed: šavova, spojeva, skretnica, defekata na točkovima itd.

3. dodatno djeluje i temperatura na dugom šinskom traku kao znatne podužne sile zatezanja ili pritiska.

Slika 129. Plan sila

Ukupno vertikalno opterećenje od točkova čine komponente :

Dinwcsttot QQQQQ +++=



wQ - povećanje opteećenja po točku usljed vjetra ,

cQ - povećanje opteećenja po točku na spoljnu šinu u krivini usljed centrifugalne sile ,

stQ - statičko opterećenje po točku ,

DinQ - dinamičko opterećenje po točku , Ukupno bočno opterećenje od točka na spoljnu šinu je:

.1 dinwcTOT YYYYY +++=

1Y - bočna usmjeravajuća sila na spoljnu šinu u krivini ,

cY - bočna sila usljed centrifugalne sile ,

wY - bočna sila usljed vjetra ,

DinY - dinamička bočna sila . Podužne sile u kolosjeku se javljaju usljed: promjene temperature šine, kočenjem i ubrzavanjem šinskog vozila, putovanjem šina i zavarivanjem šina. Sile kočenja se obično pri proračunu konstruktivno uzimaju 25% od težine vozila. Osnovne predpostavke statičkog proračuna gornjeg stroja su:

šina se smatra gredom beskonačne dužine ; određivanje napona i deformacije kolosjeka i njegove podloge vrši se na osnovu teorije savijanja

šine u vertikalnoj ravni kao grede na kontinualnoj elastičnoj podlozi. Pragovi leže toliko blizu jedan drugom da podloga ispod njih bude toliko elastična, šine toliko krute da je razlika u veličini ugiba šine usljed šina u presjeku nad pragom i u presjeku između pragova zanemariva. Izrazi za određivanje napona i deformacije šine i takođe za određivanje naprezanja pragova, zastora i zemljenog trupa su izvedeni za statičko dejstvo vozila i primjenjuje se i za dejstvo dinamičkog opterećenja. Uticaji neelastične opruge, oscilacija i brzina, rasporeda deformacija u šini ne uzimaju se u obzir. Pri proračunu dejstva sila na gornji stroj primjenjuje se zakon o nezavisnom dejstvu sila tj. naponi i deformacije u bilo kom presjeku od svake sile se sabiraju po veličini i znaku tj. važi princip superpozicije ;

kolosjek se nalazi u ispravnom stanju ; vertikalne sile djeluju u osi simetrije šine ; dejstvo poprečnih sila, uticaj ekscentričnih vertikalnih sila i proračun množenjem sračunatih

naprezanja od vertikalnih sila sa koeficijentom f > 1,0 ; zastor se protivi i ugibu i odizanju kolosječnog okvira ; sopstvena težina šine i pragova ne uzimaju se u proračun naprezanja gornjeg stroja .

33..11..66.. MMOODDUULL EELLAASSTTIIČČNNOOSSTTII ŠŠIINNSSKKEE PPOODDLLOOGGEE Pri linearnoj zavisnosti između pritiska na jedinicu površine i na jedinicu površine osnove praga i njegovog elastičnog ugiba može se pisati: ycp ⋅= gdje je: p - pritisak na podlogu praga y - elastični ugib praga c – koeficijent elastične podloge. Koeficijent posteljice je brojno jednak onoj sili na jedinici površine osnove praga koja izaziva jedinični ugib praga. Veličina ovog koeficijenta zavisi od vrste i i kvaliteta zastora, stepena njegove zbijenosti, stanja zemljanog trupa i od godišnjih doba. Kao orijentacione vrijednosti mogu se uzeti iz vrijednosti iz tabele 5.



Tabela 6.

Koeficijent posteljice ( N/cm3 ) Materijal zemljanog trupa

Zastor od tucanika Zastor od šljunka

Glina, ilovača, močvarno tlo ≈50 ≈50

Tlo srednjeg kvaliteta 150-200 100-150

Šljunak, kamenito tlo 250-300 150-200

Betonska ploča 300-600

Pri proračunu šina kao greda na elastičnim osloncima (pragovima) između elastičnog ugiba oslonca Yc i koncentrisane sile Q koja ga izaziva postoji veza :

YsDQ ⋅= gdje je: D-krutost elastičnog oslonca i on je brojno jednak onoj sili koja izaziva jedinični ugib oslonca . Veličina D zavisi od elastičnog pričvršćenja praga i podloge.

KKrruuttoosstt ššiinnsskkoogg oosslloonnccaa uusslljjeedd eellaassttiiččnnoossttii zzaassttoorraa ii pprraaggoovvaa :: Ako na prag djeluju dvije sile pritiska od šine Q, sa njima će u ravnoteži biti relativni pritisci od zastora ispod praga sumirani po oslonačkoj površini praga F, uzimajući u obzir i relaciju ycp ⋅= .

Slika 130. Sile ugiba

Ako se odnos srednjeg ugiba Ysr i ugiba ispod šine Ys obilježi sa α, on kao koeficijent savitljivosti praga predstavlja mjeru njegove elastičnosti. Kod drvenih pragova on je u granicama 0,7÷0,8 a kod betonskih pragova α=0,8÷0,9.

baYscQ ⋅⋅⋅=2 c – konstanta a – dužina; b – širina praga.

Ako uzmemo u obzir vezu 2

baYsc

DzYsDQ⋅⋅⋅=→⋅=

Izraz za krutost šinskog oslonca kada se uzima u obzir elastičnost zastora i savitljivost pragova.

33..11..77.. PPRROORRAAČČUUNN ŠŠIINNAA Pri proračunu šina kao greda na neprekidnoj elastičnoj podlozi između jednako podijeljenog opterećenja grede q i ostvarenog ugiba Y postoji linearna veza :

YUq ⋅= U – koeficijent proporcionalnosti kojeg nazivamo modulom elastičnosti šinske podloge i brojno je jednak ravnomjerno podijeljenom opterećenju koje izaziva jedinični ugib jedinice dužine grede [dimenzije N/cm2].



Da bi utvrdili veze između krutosti šinskih oslonaca i modula elastičnosti šinske podloge treba zamisliti dvije grede iste dužine

Slika 131. Ekvivalencija opterećenja

Neka je prva greda kontinuirano elastično oslonjena, opterećena podijeljenim oprerećenjem. U dobila jedinični ugib, druga greda je oslonjena na N oslonaca, na rastojanju L i opterećena silom D nad svakim osloncem, tako da je svaki dobio jedinični ugib.

Iz uslova ekvivalentnih uticaja slijedi i ekvivalentno opterećenje: DNlU ⋅=⋅ L

lN = i tražena veza

glasi : L

DU = .

Veličina modula elastičnosti šinske podloge za kolosijek sa drvenim pragovima u ljetno vrijeme za razne konstrukcije gornjeg stroja je 2000-3000 N/cm2, a u zimi 4000-5000 N/cm2. Kod betonskih pragova šinski oslonac je krući i modul elastičnosti podloge ljeti iznosi oko 10000 N/cm2 a zimi 17000-20000 N/cm2. Ako posmatramo element isječen vertikalnim poprečnim presjecima (Slika 133) tako da dejstvo uklonjenog šinskog traka bude zamijenjeno unutrašnjim silama i momentima poprečnog presjeka a na element djeluje samo ravnomjerno raspoređen reaktivni otpor šinske podloge q srazmjerno ugibu podloge, uslovi ravnoteže elemenata daju jednačine:

uslov o zbiru momenata svih sila koje djeluju na element:

dx

dMTTdxdM =⇒=+ 0 .........(1)

uslov zbira svih vertikalnih sila:

dx

dTqqdxdT =⇒=− 0 .........(2)

Slika 132. Isječeni element

Izjednačenjem desnih strana jednačina (1) i (2) dobijamo:

YUdx

dT ⋅= .........(3)

i diferenciranjem jednačine (1) i ubacivanjem u izraz (3) dobija se diferencijalna jednačina :

YUdx

Md ⋅=2

2

.........(4)



Imamo jednu jednačinu sa dvije nepoznate M i Y, iz poznate veze momenata savijanja i ugiba :

2

2

dx

ydEIM −= .........(5).

Poslije dvostrukog diferencijala veze (5) i unošenjem u jednačinu (4) dobija se :

044

4

=⋅+ YUdx

ydEI .........(6) ili 0

444 =⋅+ Y

EI

UY .

kEI

U =4

4-koeficijent relativne krutosti

U – modul elastičnosti šinske podloge. EI – krutost na savijanje šinskog traka, tada se problem savijanja šine svodi na homogenu diferencijalnu jednačinu 4. reda :

04 44 =⋅+ yky

Konačno rješenje :

)(8

xkEI

PY η⋅

⋅= ; )(

4x

k

PM η⋅

⋅= ; )(

2xp

LkQ η⋅⋅⋅=

Slika 133. Šeme statičkih uticaja

Slika 134. Grafici funkcija



Ako umjesto prizvoljnog tereta P na šinski trak da djeluje sila P=1, tada će linija Y, M i Q predstavljati i uticajne linije za ugibe, momente i pritiske poprečnog presjeka sa apscisom X=0, tako će uticaj u presjecima x=0 usljed grupe sila Pi biti jednak :

i

n

i

iPk

M η∑=

⋅⋅=14

1 ; i

n

i

iPU

kY η∑

=⋅⋅=

02 ; i

n

i

iPLk

Q η∑=

⋅⋅⋅=02

Slika 135. Mjerodavni položaji opterećenja

33..11..88.. DDIINNAAMMIIČČKKII PPRROORRAAČČUUNN GGOORRNNJJEEGG SSTTRROOJJAA

Za brzine do 100 km/h [V<100 km/h] izraz za dinamički koeficijent je :

300001

2V+=α ,

a za brzine veće od 100 km/h [V>100 km/h] izraz za dinamički koeficijent je :

7

3

5

2

10

5,1

10

5,41

VV ⋅−⋅+=α .

Za brzine preko 200 km/h [V>200 km/h] : 6,1=α . Jednostavnim množenjem statičkih uticaja sa koeficijentom dinamičkog dejstva dobijaju se dinamički uticaji.

33..11..99.. DDOOPPUUŠŠTTEENNII NNAAPPOONNII EELLEEMMEENNAATTAA UU KKOOLLOOSSJJEEKKUU Dopušteni naponi savijanja šina zavise od metoda proračuna. Proračun se provodi po dopuštenim naponima za koje se uzima garantovana oblast tečenja šinskog čelika. Granica plastičnog tečenja je 350 N/mm2 a dopušteno naprezanje σdop=240 N/mm2. Dopušteni naponi savijanja drvenog praga su 600 N/cm2 za tvrdo drvo, a za meko drvo 400 N/cm2. Dopušteni naponi na gniječenje drvenog praga podložnom pločicom : za meko drvo (200÷220) N/cm2 a za hrastovo drvo 440 N/cm2. Kod betonskih pragova dopušteni naponi na pritisak su 2000 N/cm2. Dopušteni naponi pritiska praga na zastor zavise od vrste materijala zastora i proračunatog opterećenja i iznose prema tabeli 6. Dopušteni naponi u zemljanom trupu su 8 N/cm2.

Tabela 7. Koeficijent posteljice ( N/cm3 )

Vrsta zastora Zastor od tucanika Zastor od šljunka

Tucanik (25- 70 mm ) 50 35

Tucanik (7- 25 mm ) 40 26 Kopani šljunak 30 22,5

Pijesak 27,5 20



33..11..1100.. SSPPEECCIIJJAALLNNEE KKOONNSSTTRRUUKKCCIIJJEE KKOOLLOOSSJJEEKKAA

aa.. KKoolloossjjeekk nnaa mmoossttuu

Izabrana kolosiječna konstrukcija na mostu treba da ispuni sljedeće zadatke :

sprečavanje iskliznuća šinskih vozila sa kolosijeka i smanjenje povrede elemenata mostovske konstrukcije ,

ublažavanje dinamičkih uticaja vozova na elemente mostovskih konstrukcija i mirnije kotrljanje vozila, sigurnost povezivanja gornjeg stroja sa nosećim elementima mosta , efikasnije i racionalnije održavanje kolosijeka .

Konstrukciono rješenje kolosijeka koje ispunjava postavljene zahtjeve zavisi od tipa šinske podloge koja može biti :

zatvorena prizma sa drvenim i armiranobetonskim pragovima na armiranobetonskim ili spregnutim mostovima

Slika 136. Zatvorena prizma mosta

poprečni nosači (drveni ili metalni) ili AB ploče bez zastora, po pravilu, te su ploče na čeličnim

mostovima.

Slika 137. Kolovoz bez zastora

Novi mostovi se projektuju sa neprekinutom zastornom prizmom, tako da nema razlike između kolovoza na mostu i van mosta. Preporučuje se da kolosijek bude ne šinskom traku bez nastavaka na mostu. Za zaštitu od povrede elemenata mosta sa otvorenim kolovozom, postavljaju se dodatni podužni drveni pragovi ili metalni ugaonici sa spoljne strane kolosijeka. Na ovaj način su bolje povezani i osigurava se nepromjenljivost njihovog osiguranja čak i u slučaju kotrljanja točkova vozila po njima. Sem toga, mostovski pragovi kod mostova sa otvorenim kolovozom se obično povezuju za podužne ili poprečne mostovske nosače zavrtnjevima sa jednostrukom kupom ili obostrano putem ugaonika i pravog zavrtnja. Takvo povezivanje čine nepomjerljivo mostovsko platno.



Slika 138. Postavljanje podužnih metalnih ugaonika

Slika 139. Postavljanje podužnih drvenih pragova

Slika 140. Izgled kolosjeka na mostu

Slika 141. Sigurnosni ugaonici na mostu (a- za drvene pragove , b-za betonske pragove)



Slika 142. Veza sigurnosnih ugaonika za betonski prag

Ukupna dužina sigurnosnih šina prelazi dužinu mosta sa svake strane po 10 m, s tim da su na 3 m od mosta prave a onda se savijaju ka sredini kolosijeka pod nagibom 1:15 i međusobno se spajaju.

Slika 143. Sigurnosne šine na mostu

Kod mostova sa otvorenim kolovozom (bez zastora) šine vođice se ugrađuju na sve mostove dužine do 5 m, ako je ispunjen i uslov :

kolosijek na mostu u krivini R≤500 m kolosijek ispred mosta u krivini R≤300 m i nagib nivelete i≥15 ‰.

Pri tome mostovski pragovi moraju biti oštrobridniji, jači od običnih i čist razmak između njih ne smije bti veći od 40 cm. Kod mostova sa zastorom l >20 m i ako je R<500 m obavezno se ugrađuju sigurnosni ugaonici ili sigurnosne šine. S druge strane, sigurnosne šine ometaju izvođenje radova na pojedinačnoj zamjeni mostovskih greda i pragova, pobijanje pragova, itd. Moguće je i upadanje stranih predmeta između vozne i sigurnosne šine, što može izazvati iskakanje voza. Ukoliko je kolosijek u krivini sigurnosna šina se ugrađuje samo uz unutrašnju šinu. Mostovski pragovi se vezuju za podužne nosače mosta pomoću ugaonika, sa zavarivanjem kukastim dijelom, koji podliježe pod flanšu podužnog nosača.



Slika 144. Veza pragova za podužni nosač mosta

bb.. KKoolloossjjeekk nnaa ppuuttnniimm pprreellaazziimmaa

Kod ukrštavanja željezničkih pruga i puta u nivou, potrebno je obezbijediti prelaz točkova šinskog vozila, ali tako da i putnička vozila imaju nesmetani prelaz bez oštećenja. Ovo se može postići sa žljebom, na taj način što se postavlja još jedna šina sa unutrašnje strane kolosijeka na tačno određenom razmaku. Kada je frekvencija saobraćaja na putevima mala, umjesto šine se može postavljati drvena greda. Ovaj žljeb tj. razmak između šina (šine i grede) treba da bude toliki da se noga ili još neki grugi predmet ne može zaglaviti. Da bi se održao razmak između šina, postavlja se čelični umetak. Prostor između šine vodilice se kaldrmiše ili ispuni gredama. Ovi prelazi moraju biti obezbjeđeni signalizacijom i rampama.

Slika 145. Detalj šina na putnom prelazu

Slika 146. Kaldrmisani putni prelaz



Slika 147. Izgled putnog prelaza sa rampama

DDiillaattaacciioonnee sspprraavvee ::

Dilatacione sprave predstavljaju kosi prekid šine, tako da se jedna šina naglo prekida a drugoj se postepeno smanjuje poprečni presjek i podilazi pod glavu prve šine prenoseći na nju vođenje točka.

Slika 148. Dilataciona sprava

Zijev dilatacione sprave (a) definiše razmak odnosno položaj pri ekstremnim temperaturama.

Slika 149. Položaj vrha dilatacione sprave pri raznim temperaturama



Dilatacione sprave se postavljaju tako da im vrhovi unutrašnjih jezičaka budu okrenuti suprotno glavnom smjeru vožnje na pruzi. Treba izbjegavati ugrađivanje dilatacionih sprava u krivinama, sem po specijalnom projektu i nardžbi. Kod mostova dilatacione sprave se ugrađuju na stub, nasipu van mosta izvan pokretnog oslonca ili ako to nije moguće, na kolosijeku na mostu iznad pokretnog ležišta gdje je to projektom predviđeno.

Slika 150. Izgled dilatacione sprave na mostu

cc.. KKoolloossjjeekk uu ttuunneelluu Vrijeme trajanja elemenata gornjeg stroja u tunelu je manje nego na otvorenoj pruzi. Zbog povećanja vlage i nedovoljnog provjetravanja, šine, kolosiječni pribor i AB pragovi su izloženi koroziji. Trajanje šina u tunelima je skoro 2,5 puta manje nego na otvorenoj pruzi i zbog toga treba ugrađivati jače šine i od specijalnog čelika koji je otporan na koroziju. Drveni pragovi se brže habaju na mjestima izviranja vode ljeti i zamrzavanja zimi. Zastorna prizma u tunelima se brže prlja od rasutog tereta sa otvorenih vagona. U tunelima se primjenjuje povećan broj pragova po 1 km pruge. Zbog slabog provjetravanja i povećane vlažnosti, u tunelima se smanjuje koeficijent trenja između točka i šine što dovodi do smanjenja athezivne vučne sile lokomotive. Iz ovih razloga u tunelima se vrši ublažavanje uspona nivelete. Sa ublažavanjem uspona u tunelu treba otpočeti prije ulaza u tunel. Ako su lokomotive na čelu voza ublažavanja treba početi za dužinu voza (Lv) ispred mjesta na ulazu u tunel gdje počinje smanjenje koeficijenta athezije, odnosno Iv – 100 od ulaznog portala tunela a završiti na 100 metara prije izlaza iz tunela.



Slika 151. Presjek kroz tunel

Kad se lokomotiva nalazi i na čelu i na začelju voza onda se ublažavanje uspona počinje na dužini 0,5 Iv – 100 ispred ulaznog portala a završava se na 0,5 Iv – 100 iza izlaznog portala.

Slika 152. Presjek kroz tunel

Dužina ublažavanja rampe u tunelu određuje se po obrascu :

Lut = Lv + Lt – 200

Lv – dužina voza (500 m) Lt – dužina tunela

Slika 153. Izgled portala željezničkog tunela



33..11..1111.. IINNDDUUSSTTRRIIJJSSKKEE PPRRUUGGEE U principu služe za svrhu industrije. Tu u prvom redu spada prevoz sirovina, polufabrikata i finalnih proizvoda od izvornog mjesta do neke stanice na pruzi ili do neke određene fabrike, pilane, separacije itd. Prema tome industrijske pruge imaju kao i pruge javnog saobraćaja svoje stanice kao i sve ostale uređaje koji se inače predviđaju za pravilnu i bezbjednu eksploataciju. Kod nas takve pruge najčešće opslužuju rudnike i šumska područja. Širina kolosijeka na industrijskim prugama zavisi od većeg broja faktora kao što su npr. konfiguracija terena kroz koji prolazi trasa, specijalne potrebe industrije itd. Pri tome treba imati u vidu da se za slučaj iste širine kolosijeka na industrijskoj i glavnoj pruzi izbjegava pretovar sirovina. U slučaju da su širine kolosijeka različite potrebni su svi pretovarni uređaji. Kod nas su u upotrebi pruge širine kolosijeka 1435 mm – normalni, 760 mm su uzani kolosijeci i još se koriste 1000, 900 i 600 mm. Čest je slučaj da se od neke stanice na pruzi javnog saobraćaja odvaja jedan kolosijek iste širine za potrebe industrije i tada se za takav kolosijek kaže industrijski kolosijek, naročito ako na njemu nema stanica i ostalih potrebnih uređaja. Karakteristike i elementi za projektovanje i građenje industrijskih pruga i kolosijeka su : minimalni poluprečnici krivina, širina planuma, širina zastora, dimenzije zasatora, dimenzije pragova i dr. , regulisano sa posebnim propisima. U rudarstvu je uobičajen kolosijek od 900 mm. Za takav kolosijek najmanji dozvoljeni poluprečnik krivine je 30 m, dužina prelaznica 20 m a međuprava 10 m. Širina planuma je 3,8 – 4,0 m, širina zastora 2,3 – 2,5 m, debljina zastora 0,3 – 0,4 m, dimenzije pragova su 14 × 20 cm i dužine 1,6 – 1,8 m. Međusobni položaj ovog kolosijeka i bunkera je prikazan na ( sl. 160. )

Slika 154. Međusobni položaj kolosjeka i bunkera

33..11..1122.. RRAADDNNII KKOOLLOOSSJJEEKK Privremeni kolosijek koji se postavlja na većim gradilištima gdje treba odvoziti i dovoziti velike količine zemlje i druge građevinske materijale naziva se radni kolosijek. Širina radnog kolosijeka je 600 mm. Ovakav kolosijek ima veoma široku primjenu u rudarstvu, kako na površini terena tako i u potkopima, zatim u velikim fabrikama, velikim gradilištima itd. Radni kolosijek se lako prilagođava terenu, njegov najmanji poluprečnik širine je 5 m. Za okretanje vagona na radnom kolosijeku postoje vrlo jednostavne okretnice. Kolosijek je obično na gvozdenim pragovima gdje su šine vezane za pragove koje čine polje od 5 m koje se brzo postavlja i lahko ugrađuje. Ako su pragovi drveni oni imaju dimenzije 18 × 18 cm, dužine 1,20 m.



Najveća dozvoljena brzina računa se po obrascu :

Vmax = 2 R

Nadvišenje spoljnje šine u krivinama računa se po obrascu :

R

v5h

2⋅= ;

pri čemu je V (km/h), R (m) i h (mm). Po pravilu kod pruga kolosijeka širine 600 mm nema prelaznih krivina. Ako je brzina veća od 20 km/h tada je potrebno umetnuti prelazne krivine između pravca i kružne krivine. Dužina prelazne krivine računa se po obrascu:

hnL ⋅= ; gdje je n = 20 V Između krivina istog ili suprotnog smisla kod kolosijeka od 600 mm treba postaviti međuprave dužine od 10m a ispred skretnica stavlja se prava najmanje dužine od 5 m.

33..22.. ŽŽEELLJJEEZZNNIIČČKKEE SSTTAANNIICCEE Da bi se željeznički saobraćaj mogao normalno odvijati, na pruzi treba da postoje mjesta gdje se obavljaju saobraćajno-tehničke operacije kao što je ukrštanje i preticanje vozova, prijem i otpremanje, formiranje i rastavljanje kompozicija, snabdjevanje kompozicija gorivom, opravka vozila itd. i komercijalne operacije (prijem, izdavanje, utovar, istovar, pretovar i otprema robe, prijem i otprema putnika, naplata vozarine itd). Ova mjesta na pruzi mogu biti postaje, tovarišta, ukrsnice, mimoilaznice, male, srednje i velike stanice.

Postaje – su mjesta na otvorenoj pruzi gdje se zaustavljaju putnička vozila da bi se primili novi putnici i izašli oni koji prekidaju putovanje. Na ovim mjestima najčešće postoji jedna mala zgrada.

Slika 155. Postaja

Tovarišta – su mjesta na otvorenoj pruzi koji imaju najčešće jedan slijepi kolosijek sa rampom i mali

magacin za prijem i otpremu robe. Na ovim mjestima se mogu primati i otpremati putnici

Slika 156. Tovarišta

Ukrsnice – su mjesta koja pored prolaznog kolosijeka imaju još jedan kolosijek na sporednim

prugama, odnosno najmanje dva na glavnim prugama koji služe za ukrštanje i preticanje vozova.

Slika 157. Ukrsnice



Mimoilaznice – su mjesta na kojima se vozovi višeg ranga mimoilaze sa vozovima nižeg ranga.

Stanice – su mjesta na željezničkoj pruzi gdje se na jednom istom mjestu mogu obavljati saobraćajno-tehničke i komercijalne operacije. Prema obimu stanice se dijele na male, srednje, veće i velike.

• Male stanice posjeduju najmanje 3-4 kolosijeka od kojih je jedan glavni, prelazni, a 1 ili 2

za ukrštenje i preticanje vozova i jedan za magacin sa rampom za utovar i istovar robe, zatim putničku i magacainsku zgradu.

• Srednje stanice posjeduju više kolosijeka za prijem, ukrštanje i preticanje vozova, veću putničku i magacinsku zgradu, zgradu za opravku itd.

• Veće stanice posjeduju mnogo više kolosijeka i sve uređaje kao i srednje stanice samo u većem obliku. Sem toga veće stanice posjeduju još i posebne objekte za vozno osoblje, za razne opravke i za održavanje pruga, zatim uređene putničke perone, a prema potrebi su povezane podzemnim hodnicima – vezama perona.

• Veliki stanični čvorovi sastoje se od jedne glave i više mješovitih specijalizovanih stanica. Ove stanice se nalaze u velikim gradovima i u velikim željezničkim raskrsnicama.

33..22..11.. PPUUTTNNIIČČKKEE SSTTAANNIICCEE Putničke stanice izvode se u velikim gradovima i služe isključivo za putnički saobraćaj. Ove stanice moraju da imaju sve uređaje koji omogućavaju da se putnički saobraćaj nesmetano odvija kao npr. da ima dobru vezu između perona i stanične zgrade, pokrivene perone, staničnu zgradu odgovarajuće veličine koja treba da posjeduje prostrane holove, čekaonice, restorane, trgovine i druge uslužne lokale, zatim službene prostorije i potrebne tehničke uređaje. U sklopu ovih putničkih stanica nalaze se i objekti za poštu i brzovoznu robu, zatim tehnička stanica sa uređajima i objektima za obsluživanje, servisiranje i čišćenje voznog parka.

33..22..22.. TTEERREETTNNEE –– LLAAKKOO TTEERREETTNNEE SSTTAANNIICCEE Izrađuju se u mjestima koja su jako naseljena, odnosno gdje je jak teretni saobraćaj. Mogu biti pored, ili što je mnogo bolje, potpuno odvojeni od putničkih stanica. Popred određenog broja kolosijeka teretne stanice imaju i rampe tj. magacine kao i druge uređaje u vezi utovara i istovara robe. Kolosijeci na ovim stanicama dijele se na utovarne, istovarne, ranžirne i garažne kolosijeke. Rampe mogu biti bočne i čeone koje služe za utovar i istovar teških vozila i mašina sa čela vagona.

RRaannžžeerrnnee ssttaanniiccee :: Nalaze se u sklopu velikih željezničkih čvorova obično izvan gradskih područja. Služe za rasformiranje, preradu i formiranje teretnih vozova i za njihov prijem i otpremanje. Ranžerske stanice su snabdjevene uređajima za brzu i laku preradu teretnih vozova. Sastoje se od 2 ili 4 grupe kolosijeka i to prijemne grupe, ranžirne grupe, tj. za rapodjelu po pravcima, grupe za raspodjelu po stanicama i otpremne grupe kolosijeka. Između prijemne i ranžerne grupe kolosijeka nalazi se grbina sa kojom se postiže nagib preko kojih se guraju vagoni gdje se razdvajaju i zahvaljujući nagibu spuštaju i dolaze svaki na određeni kolosijek.



Slika 158. Ranžirna stanica

SSttaanniiččnnii kkoolloossjjeeccii ii sskkrreettnniiccee ::

Stanični kolosijeci se mogu podijeliti u 2 grupe i to :

glavne preko kojih saobraćaju cijeli vozovi sporedni u koje spadaju svi ostali kolosijeciu stanici.

Uloga kolosijeka je da se na njemu može vršiti prolaz, prijem, preticanje i ukrštanje vozova, utovar i istovar, prijem i otpremanje putnika i robe, manevrisanje u cilju sastavljanja i rastavljanja vozova itd. Prema funkciji i načinu izrade stanični kolosijeci mogu biti :

prolazni (to su oni kolosijeci koji su vezani na oba kraja i kroz koje mogu prolaziti vozovi). Ako je ovaj kolosijek produžena otvorena pruga kroz stanicu naziva se glavni prolazni kolosijek ;

Slijepi kolosijeci su vezani samo na jednu stranu. Razmak staničnih kolosijeka od ose do ose treba da je minimalno 4,75 m a kod novoprojektovanih pruga je 5 m. Ako su između kolosijeka urađeni ostrvski peroni njihova širina može biti 6 ; 9,5 ; 14 ili više metara. Odstojanje od ose prvog kolosijeka do stanične zgrade je između 8 i 16 m.

33..22..33.. PPOOLLOOŽŽAAJJ SSTTAANNIICCAA II UUKKRRSSNNIICCAA NNAA PPRRUUZZII Stanicu treba postaviti što povoljnije u odnosu na naselje ali pri tome treba voditi računa da se postigne uslovljena i propusna moćpruge. Međustanično rastojanje na pruzi treba da iznosi 8-14 km. Stanične platoe treba postaviti po mogućnosti cijelom dužinom u pravcu i horizontali. Međutim, često reljef onemogućava da se postigne takav položaj pa se u tim prilikama dozvoljava da stanice budu jednim dijelom i u krivini. Krivina ne smije biti na kraju staničnog platoa već bliže sredini stanice kako bi se omogućilo da ulazni i izlazni dijelovi stanice budu u pravcu dovoljne dužine za smještaj skretnice. Poluprečnik krivine na stanici treba da bude što veći a najmanje R = 600 m. Međutim, u teškim terenskim uslovima dozvoljava se i manji poluprečnik, naročito na ukrsnicama. U svakom slučaju treba izbjegavati ako je to moguće oblik stanice u ''S'' krivini jer je veoma slaba preglednost takvih stanica pri obavljanju saobraćajne službe.

Slika 159. Šeme stanica



OOkkrreettnniiccee ::

Okretnice su uređaji koji služe za okretanje šinskih vozila sa jednog na drugi kolosijek. Sastoje se od zidanog kružnog postolja i čelične konstrukcije koja se može okretati oko svog središta. Prečnik okretnice na prugama normalnog kolosijeka iznosi 23 m a u uzanom kolosijeku 18 m. Okretnice se obično izvode kod hala za lokomotive.

Slika 160. Sistemi okretnica

Slika 161. Izgled mehanizma za okretanje

Slika 162. Kolosječni triangl



Slika 163. Kolosječna kružnica

PPrreennoossnniiccee :: Prenosnice su čelične pokretne mostovske konstrukcije koje imaju kolosijek. Ove mostovske konstrukcije prenose šinska vozila sa jednog na drugi kolosijek. Najčešća primjena prenosnica ja u fabrici šinskih vozila.

UUkkrrššttaajjii :: Ukrštaji se javljaju na mjestima gdje se ukrštaju dva kolosijeka. Oni mogu biti pod pravim ili kosim uglom od min 6 do max 50º. Kosi ukrštaj ima dva kosa i dva dvostruka srca kao kod ukrsne skretnice a pravougaoni ukrštaj ima 4 jednaka srca pod uglom od 90º.

Slika 164. Ukrštaji pod pravim uglom

Slika 165. Ukrsnica za dva kolosjeka različite širine



Slika 166. Ukrsnice za kolosjeke u krivini

Slika 167. Izgled ukrsnice kod dvojnog kolosjeka

SSkkrreettnniiccee ::

Skretnice su kolosječne konstrukcije koje omogućuju vezu kolosjeka, a time i prelaz vozila sa jednog kolosjeka na drugi bez prekida vožnje.

Slika 168. Prosta skretnica



Slika 169. Tlocrt skretnice

Skretnice se šematski obilježavaju veličinama a, b, c i uglom α ili nagibom 1:n , definišu se oznakom vrste skretnice, tipom ugrađene šine, radijusom kolosjeka i uglom ili nagibom skretnice.

Slika 170. Šeme označavanja raznih vidova skretnica

Postoje razne vrste i tipovi skretnica, a mi ćemo analizirati prostu jednostruku lučnu skretnicu. Tri osnovna dijela skretnice su :

Mijenjalica , Srednji dio i Srčište

Mijenjalica se sastoji iz dvije glavne šine, dva jezička, kliznih jastučića, spojne i potezne motke, postavlnog uređaja i uređaja za osiguranje – zatvarača. Mijenjalica treba da omogući prelaz šinskih vozila sa dovoljnom sigurnošću i to miran bez trzaja. Jezičci se moraju pomijerati sigurno i bez upotrebe velike sile. Kod konstrukcije mijenjalice postoje četiri (4) načina izrade jezičaka i to onog uz pravu glavu šine, pošto je onaj uz savijenu glavu šine uvijek prav.



a. Prav jezičak Oba jezička su prava. Prednost je jednostavna izrada da su jezičci isti i za lijevu i za desnu stranu. Mana je udar pri vožnji u skretanju i usljed nagle promjene smjera.

Slika 171. Prav jezičak

b. Jezičak sa presijecanjem

Jezičak presjeca pravu voznu šinu. Krivina jezička počinje na njegovom vrhu, koji je kod ovakve izrade dovoljno tup (glup). Skretnice sa ovakvim jezičcima ne smiju biti jedna do druge, zbog uzastopnih udara.

Slika 172. Jezičak sa presjecanjem

c. Tangencijalni jezičak

Vozna ivica jezička u blizini vrha ide tangencijalno na krivinu tog jezička, i pod uglom γ dodiruje glavu šine. Odmicanje vozna ivice jezička je sporije nego kod pravog jezička sa presjecanjem, te je i vožnja udobnija. Jezičak ovog tipa se upotrebljava kod savremenih skretnica.

Slika 173. Tangencijalni jezičak

d. Tangencijalni jezičak sa zalomljenim vrhom

Upotrebljava se kod skretnica velikog radijusa. Jezičak ide tangencijalno na glavu šine, sve do mjesta gdje mu je debljina 1,5 -5,0 mm , a onda se lomi i naglo podvlači pod glavu šine na dužini oko 130 mm . Na ovaj način se izvode savremene skretnice.

Slika 174. Tangencijalni jezičak sa zalomljenim vrhom



Prema konstrukciji jezičak može biti :

Zglobni – više se ne ugrađuje ; Elastični jezičak – ima samo teoretsku obrtnu tačku, a savija se ili usljed elastičnosti cijelog jezička ili

oko oslabljenog dijela ; Razlikuje se izrada od običnih šina i šina sa podebljanim vratom. Šine specijalnih profila, a to su profili obično niži od glave šine, široke nožice i podebljanog vrata.

e. Specijalni profili šina sa navarenim dijelom Vrh jezička pa sve do mjesta gdje on dobija pun profil, izrađen je od šine specijalnog profila, a onda se iskuje u obliku obične šine ( suzi se vrat), zavari za normalnu šinui tek na njoj se izradi oslabljeni dio oko kojeg se savija (širina nožice se smanji na širinu glave).

Slika 175. Šine specijalnih profila za izradu jezičaka

Slika 176. Specijalni profili šina sa navarenim dijelom

ff.. Najmanje rastojanje između nožice šine i odvojenog jezička : Odvojeni jezičak ne smije biti niti za jedan vozni, stoga mora da se održava najmanje rastojanje između nožice šine i odvojenog jezička.



Slika 177. Najmanje rastojanje između nožice šine i odvojenog jezička

minmin1 htssW −−∆+= S – širina kolosjeka ( s=1435 mm ) ,

s∆ - proširenje kolosjeka u skretnici ,

mint - najmanja širina nasađivanja ( )mm1357t min = ,

minh - najmanja debljina vijenca ( )mm20hmin = .

g. Skretnički zatvarači : Zavisno od smjera vožnje , čvrsto priljubljene, jedan jezičak uz naležnu šinu, a između druge naležne šine i odvojenog jezička, obezbjeđuju žlijeb za prolaz vijenca točka.

h. Šipni zatvarač : Sastoji se od poteznog šipa, dva uklopnika, pričvršćenja sa donje strane nožice glavnih šina i dva zatvarača koji imaju glavu u obliku lastinog repa, a koji im je zglobno vezan za nožicu jezička. Šip je u sredini spojen sa poteznom motkom.

Slika 178. Šipni zatvarač i. Kukasti zatvarači :

Sa donje strane svakog jezička ugrađena je po jedna u horizontalnoj ravni obrnuta kuka, koja obuhvata (obufata) priljubljeni jezičak i pribija ga uz naležnu šinu, zapinjući za uklopak. Pomijeranjem spoljne motke, kuke se obrću i simultano pomijeraju jezičke u željeni položaj i osiguravaju krajnje vozne položaje.



Slika 179. Kukasti zatvarač

j. Zglobni zatvarači :

Sastoji se od romboidnog uklopka koji je na jednom tupom vrhu zglobno pričvršćen a drugi se može pomijerati pomoću spoljne motke. Oštri vrhovi romboida su spojeni sa jezičkom.

Slika 180. Zglobni zatvarač

PPrrooššiirreennjjee kkoolloossjjeekkaa uu sskkrreettnniiččkkiimm kkrriivviinnaammaa ::

Kod poluprečnika skretnica manjih od 200 m sa vođicom šina žlijeba Wv , se povećava za 6,0 mm (ukupno 47 mm), pa se i širina kolosjeka za istu širinu povećava. U području bez šine vođice za ocjenu proširenja kolosjeka važi ravilo kao i za kolosjek.

Širina žlijeba između krilne šine i vrha srca Wv

Slika 181. Širina žlijeba

mm44W min,ks =

mm49W max,ks =



Da vozilo nebi sa udarom ušlo u žlijeb, između krilnih šina i srca ili između. Srcište se sastoji od vrha srca zajedno sa krilnim šinama, šina vođica i odgovarajućih dužina glavnih šina. Šine vođice se nalaze uz glavnu voznu šinu i to spoljna i kod glavnog i kod odvojenog kolosjeka, a naspram srca. Imaju zadatak da svojim unutrašnjim ivicama vode točak na mjestu gdje drugi točak istog osovinskog sloga i pridržavaju grlo srca. Šine vođice od glab+vne šine moraju biti udaljene za tačno određenu veličinu razamaka voznih ivica.

Slika 182. Šine vođice

Slika 183. širina žlijeba između šine vođice i vozne šine

SSrreeddnnjjii ddiioo sskkrreettnniiccee ::

Se sastoji od dvije glavne šine i dvije međušine. Izrađen je od normalnih šinskih profila, koji se postavljanu na prethodno položene rebraste podložne pločice bez nagiba. Da vozilo ne bi sa udarom ušlo u žljeb između krilnih šina i srca ili između šine vođice i glavne šine, ulazna i izlazna grla su pod blagim podužnim nagibom 1:50, tako da postepeno usmjeravaju točak prema vrhu srca i samo u područiju srcišta oko grla srca širine žljebova kod šine vođice i krilne šine, imaju propisane minimalne veličine. Slika 184. Šine vođice Prema materijalu i načinu izrade razlikuju se slijedeće vrste skretnički srca:

Srce izrađeno od jednog komada ( monolitno ) Slika 185. Srce izrađeno od jednog komada

Slika 186. Oštro srce izvedeno od šina



Slika 187. Monoblok srce na prostoj skretnici

Slika 188. Šinsko srce

Slika 189. Izgled srca skretnice

Slika 190. Prosto srce skretnice



PPookkrreettnnaa ssrrccaa :: Žlijeb između krilne šine i vrha srca ne postoji, te šine vođice postaju suvišne. Postoji više mogućnosti za zatvaranje žlijeba i stvaranje kontinuiranog puta kotrljanja točka i to:

Slika 191. Vrh srca pokretan

Slika 192. Krilo šine pokretno

Slika 193. Pomjerljivi klinovi za zatvaranje žljebova

Slika 194. Komplet srcišta



RRaazznnee vvrrssttee sskkrreettnniiccaa ::

Slika 195. Desna prosta skretnica

Slika 196. Lijeva prosta skretnica

Slika 197. Dvolična dvastrana desna skretnica



Slika 198. Razni vidovi prostih skretnica

Slika 199. Dvolična jednostrana lijeva skretnica



Slika 200. Dvoična dvostrana lijeva skretnica

Slika 201. Dvolična dvostrana simetrična skretnica

Slika 202. Odvajanje drugog kolosjeka sa dvlične desne proste skretnice u desnoj krivini

Slika 203. Šeme dvoične proste skretnice od 5°+2° i 4°+2°



Slika 204. Krivinska lijeva skretnica u krivini

Slika 205. Krivinska lijeva skretnica u pravcu

Slika 206. Dvojna dvostrana nesimetrična skretnica

Slika 207. Dvojna dvostrana simetrična skretnica



Slika 208. Dvojna dvostrana nesimetrična desna skretnica

Slika 209. Šema označavanja dimenzija skretnica

Slika 210. Dvojna jednsotrana desna skretnica

Slika 211. Dvojna jednostrana lijeva skretnica

Slika 212. Dvojna jednostrana lijeva skretnica



Slika 213. Dupla skretnica

Slika 214. Ukrsne skretnice

Slika 215 Dupla dvojna lijeva ukrsna skretnica

Slika 216. Prosta jednostrana lijeva ukrsna skretnica



Slika 217. Fogelova ukrštajna skretnica

Slika 218. Bazelerova ukrštajna skretnica

Slika 219. Povezivanje paralelnih kolosjeka sa prostim i ukrsnim skretnicama



Uzajamnim dejstvom šinskih vozila i skretnica je veoma složeno i dovodi do nastanka dodatnih dinamičkih sila, koje mogu imati i udarni karakter. Takvo opterećenje utiče na povećenje trošenja dijelova skretnica. Najintenzivnije habanje imaju srčiša, jezičci i naglavne šine.

33..33.. UURREEĐĐAAJJII II PPOOSSTTRROOJJEENNJJAA ZZAA EELLEEKKTTRRIIFFIIKKAACCIIJJUU PPRRUUGGAA –– SSIIGGNNAALLNNOO –– SSIIGGUURRNNOOSSNNII UURREEĐĐAAJJII

33..33..11.. SSIISSTTEEMMII EELLEEKKTTRRIIFFIIKKAACCIIJJEE ŽŽEELLJJEEZZNNIICCAA Sistemi elektrifikacije željeznica mogu se primjeniti u dva sistema elektrifikacije i to:

Sistem jednosmjerne struje – 3000 W Sistem monofazne struje napona 20 kWh, frekvencije f = 50 Hz

Kad nas je elektrficirana pruga Vrpolje – Sarajevo – Ploče, sa sistemom monofazen struje.

33..33..33.. NNAAPPAAJJAANNJJEE EELLEEKKTTRRIIČČNNII ŽŽEELLJJEEZZNNIICCAA PPOOGGOONNSSKKOOMM EENNEERRGGIIJJOOMM Napajenje se vrši iz elektroprivredne mreže visokog napona – 110 kV. Struja dobijena na ovaj način ne primjenjuje se direktno za pogon elektičnih motora lokomotiva, već se ona mora da preredi u drugu vrstu struje i da se transformiše u manji napon u zavisnosi od promjene sistema elektrifikacije. Ovo se vrši u elektičnim podstanicama koje se grade u blizini pruge.

EElleekkttrriiččnnee ppooddssttaanniiccee ::

U podstanicama se struja visokog napona sniževa na niži napon putem transformatora, a zatim putem ispravljača pretvara u jednosmjernu struju. Ova struja iz podstanice se putem posebnog voda ( podzemnog ili nadzemnog ) prenosi na kontaktnu mrežu, a zatim preko pantografa lokomotive na elektromotor. Kod monofaznog sistema struja visokog napona pomoću transformatora snižava napon dovodnoj sturji. Ovako prerađana struja, se putem posebnog voda prenosi na kontaktnu mrežu. Na samoj lokomotivi postoji transformator koji snižava napon i ispravljač koji naizmjeničnu struju pretvara u jednosmjernu struju, potrebnu za rad elektromotora na lokomotivi. Podstanice kod sistema jednosmjerne struje, zbog niskog napona na kontaktnoj mreži, njihovo rastojanje se kreće od 15 -45 km a kod monofazne struje, zbog visokog napona na kontaktnoj mreži razmak je 50 - 70 km.

KKoonnttaakkttnnaa mmrreežžaa :: Kontaktna mreža služi za prenos električne energije duž pruge i snabdjevanje elektičnih lokomotiva strujom. Sastoji se iz nosećeg užeta, kontaktni provodnika, konzole i stubova.

Slika 220. Kontaktna mreža



Prema načinu vješanja i zatezanja, kontaktne mreže mogu biti:

Ne kompenzovana, Polukompenzovana, i Kompenzovana mreža.

Kontaktna mreža kod koje su čvrsto vezani krajevi nosećeg užeta i kontaktnog provodnika za stubove je nekompenzovana mreža.

Slika 221. Kontaktna mreža – nekompenzovana

Ovakve mreže se upotrebljavaju kod kolosjeka ____________dužina i tamo gdje vozovi idu malom brzinom kod polukompenzovani kontaktni mreža krajevi nosećeg užeta se čvrsto vežu za krajeve stubova u polu, dok se kontaktni provodnik vezuje za krajeve stubova u polju pomoću uređaja za automatsko vezivanje. Zatezanje se vrši silom od 750 kg. Ovakva mreža se izrađuje na prugama čije su brzine manje od 100 km/h .

Slika 222. Kontaktna mreža – polukompenzovana

Kontaktna mreža kod koje se i noseće uže i kontaktni provodnik vežu za krajnje stubove u polju, pomoću automatskog uređaja za vezivanje, naziva se kompenzovana mreža. Zatezno polje je dužine 1500 m ako je pruga u pravcu, a kod pruga u krivini zatezno polje je dužine od 600 – 1000 m, zavisno od veličine poluprečnika krivine. Na sredini svakog zateznog polja formira se tzv. čvrsta tačka. Čvrsta tačka se ostvaruje pomoću užeta, vezujući noseće uže sa dva susjedna stuba.

Slika 223. Kontaktna mreža – kompenzovana

Slika 224. Čvrsta tačka na užetu

Ova veza se vrši da bi se spriječilo pomijeranje kontaktnog provodnika duž osovine kolosjeka. Kontaktna mreža ima slijedeće karakteristike:



Kod sistema jednosmjerne struje noseće uže je presjeka 120 mm2 i kontaktni vod je sastavljen iz

dvije bakarne žice presjeka od 100 – 200 mm2 razmak između stubova je 60m, a visina kontaktnog provodnika iznad šine iznosi 5,35m.

Kod monofaznog sistema noseće uže je 65 mm2, kontaktni provodnik 100mm2, razmak između stunova do 65 m, a visina od šine do kontaktni provodnika je 5,5m

Na otvorenoj pruzi primjenjuju se stubovi sa kosom konzolom, dok se u staničnom prostoru primjenjuju elastični ili kruti portali.

Slika 225. Stubovi sa konzolama

Slika 226. Kruti portali

33..33..33.. PPOOLLIIGGOONNAACCIIJJAA MMRREEŽŽEE

Da bi se izbjeglo veliko trošenje pontografa na jednom mjestu a osiguralo preveliko uzimanje struje iz kontinuiranog provodnika vrši se poligonacija kontinuirane mreže. To se postavlja na taj način što se kontinuirani provodnik kod svakog stuba postavlja naizmjenično za 20 cm lijevo i desno od osovine kolosijeka. Ovo se reguliše putem poligonatora.



Slika 227. Poligonator

ZZaatteezzaannjjee pprroovvooddnniikkaa ::

Da bi se izbjegli ugibi kontinuiranog provodnika noseće uže i provodnik se zateže pomoću uređaja za zatezanje sa tegom od po1000kg, zatezući uređaj u principu koturača sa 2+3=5 kotura, pa je sila koju treba promijeniti na kraju utega radi ravnoteže sa silom u provodniku ravna, jer P=1/5.

Slika 228. Koturača

PPrreekkllooppii :: Dio voza između dva zatezna mjesta čine zatezno polje. Da bi se obezbijedio prijelaz pontografa sa jednog mjesta na drugo zatezno polje a da se pri tom ne prekine primanje struje, krajevi dva susjedna polja se moraju preklapati.Normalni preklop izvodi se na tri preklopa.

Slika 229. Šeme normalnog preklopa



Zatezni stubovi dolaze na kraju zatezna polja. Na njima se nalaze zatezni uređaji koji automatski regulišu promjene na dužini provodnika, prouzrokovane temperaturne pomoću kompenzovanog pomjeranja tega.

Slika 230. Zatezni stub

Preklopni stubovi imaju po dvije konzole, i oprema je prikazana na slici 231.

Slika 231. Preklopni stubovi

Stubovi se uglavnom rade od čelika bilo rešetkasti,bilo u obliku cijevi. Stubovi su užljebljeni u betonski temelj, a dimenzije temelja i stubovi su specifirani. Dubina stubova se određuje na osnovu geološkog sastava terena.

Slika 232. Temelji stubova



Slika 233. Položaj voznog voda u tunelu

33..33..44.. SSAAVVRREEMMEENNII SSIIGGNNAALLNNOO--SSIIGGUURRNNOOSSNNII UURREEĐĐAAJJII

Savremeno signalno sigurosna postrojenja obuhvataju sljedeće: uređaj za osiguranje stanica , uređaj za obezbjeđenje i regulisanje saobraćaja na međustaničnom razmaku t.j automatski kružni blok postrojenja za telekomandu ,telekontrolu saobraćaja vozova Stanično sigurosni relejni uređaji omogućavaju da se iz staničnih podstanica vrši automatsko i centralizovano upravljanje svim signalima i skretnica te stanice. Na komandnom stolu u staničnoj zgradi postoji slika kolosijeka u stanici na kojoj je vidljiv položaj svih signala i skretnica, tako da se može odmah vršiti kontrola svih stanja kolosijeka i položaj svih signala u skretnicama. Automatski kružni blok omogućava kretanje vozova na staničnom razmaku u prostornim odsjecima. Međustanični razmak se vrši u prostorne odsjeke dužine od 1300-1800m zaštićene svjetlosnim signalima u jednom i drugom smjeru.

Slika 234. Prostorni odsjek

Na šemi su označeni svjetlosni signali za jedan pravac,a posljedni pravac PD. Posljednji signal bloka je istovremeno predsignal ulaznog signala odgovarajuće stanice. PA3, je predsignal stanice D, a PB3 je pred signal stanice C. Upravljanje se vrši automatsko tj. s njim upravlja sam voz. Npr.prostorni signal PA2 se postavi na sto i čim prva osovina voza naiđe na izolovani sastav prostornog odsjeka koji štiti ovaj signal, čim zadana osovina voza napusti izolovani sastav, signal PA2 se postavlja na položaj oprezno,a signal PA1 iz položaja opreznog u položaj slobodnog.



Znači da je slobodan drugi ulaz voza koji ide za prvi u prostorni odsjek PA1-PA2,tako da je na ovaj način omogućeno puštanje voza jedan za drugi u istom pravcu. Komandni uređaji služe za centralizovano daljinsko upravljanje saobraćaja na cijeloj pruzi iz centralne kružne stanice. Pomoću ovih uređaja ostvaruje se rukovanje sa signalnim i skretnicama u svim stanicama vezane za telekomandu. U centralnoj podstanici postoje centralne table na koju je prikazana kolosječna slika cijelog odsjeka na kome se vrši telekomanda. Na njima se ostvaruje svjetlosna slika položaja svih signala i puteva vožnje,zauzetosti odsjeka automatskog kružnog bloka i pojedinog kolosjeka na stanicama kao i pravce kretanja vozova. Za napajanje ovih signalno sigurosnih uređaja koristi se struja iz mjesne mreže. Kao rezervni izvor napajanja u prekidu u mreži služe automatske baterije i dizel agregat. Svaka stanica mora imati ove rezervne izvore. Po prekidu struje na mreži odmah se uključuje akumulatorska baterija, dok dizel agregat ne stupi u dejstvo. Kroz smještaj ovih uređaja potrebno je obezbijediti korisni prostor od 60m2.

4. PROJEKTOVANJE REKONSTRUKCIJE ŽELJEZNIČKE PRUGE Rekonstrukcija željezne pruge se uglavnom vrši sa ciljem da se putem poboljšanja postojećih uslova na pruzi postigne povećanje kapaciteta pruge i bolje odvijanje saobraćaja. Mjere za povećanje kapaciteta mogu se podijeliti u dvije grupe:

organizacione tehničke mjere mjere rekonsrukcije

Organizacione tehničke mjere se uglavnom sastoje u korištenju postojeće rezervi i poboljšanju tehnološkog procesa. U organizacione tehničke mjere spadaju :

povećanje dužine tereta vozova primjenom višestruke vuče povećanje propisane moći pruge povećanje tehničke brzine vozova

U mjere rekonstrukcije spadaju :

ugradnja savremeno signalno sigurosnih uređaja izgradnja automatskog kružnog bloka elektrificiranje pruge rekonsrukcija između stanica u cilju uvođenja ukrštaja vozova bez zaustavljanja djelimično izgradnja dva kolosjeka na kritičnim međustanicama povećanje osovine pritiska pruge povećanje brzine ,ubacivanjem krivina većeg radijusa smanjenje uspona na kritičnim međustaničnim odstojanjima promjena trase pruge izrada drugog kolosijeka

4.1. OSNOVNE POSTAVKE KOD PROJEKTOVANJA REKONSTRUKCIJE Projektovanje rekonstrukcije pruge često je veoma složen zadatak koji mora da ispuni sljedeći uslov:

neprekidno odvijanje saobraćaja na pruzi tokom izvođenja svih etapa na rekonstrukciji za održavanje vještačkih pruga i svim na određenoj mjeri



Projekat rekonstrukcije sastoji se uglavnom iz dvije faze i to:

prethodnog ekonomskog studija glavnog projekta rekonstrukcije

44..11..11.. PPRROOJJEEKKTTOOVVAANNJJEE NNIIVVEELLEETTEE RREEKKOONNSSTTRRUUKKCCIIJJEE PPRRUUGGEE

Kod rekonstrukcije uzdužnog profila vezujemo se za niveletu gornje ivice šine (GIŠ), a ne na planumu. Ispravku nivelete treba voditi tako voditi da se zadovolje svi tehnički propisi. Postojeću niveletu treba zadržavati na mostovima bez zastora, jer svaka promjena izaziva popravku mosta. Takođe ne bi trebalo mijenjati niveletu ni u tunelu. Na ostalim dijelovima pruge gdje se ukaže potreba za mijenjanje nivelete treba težiti da se ide na podizanje, a ne na spuštanje, koje bi zahtijevalo zasijecanje zemljanog trupa.

44..11..22.. PPRROOJJEEKKTTOOVVAANNJJEE PPRREESSJJEEKK TTRRUUPPAA PPRRUUGGEE Poprečni presjek trupa rekonstrukcije pruge u većini slučajeva ima i povećanje dimenzija.Osovina postojeće pruge pri rekonstrukciji može da ostane na starom mjestu,a može da bude pomjerena za izdizanje ili spuštanje nivelete u zavisnosti od projekta pri rekonstrukciji. Podizanje kote gornje ivice šine(GIŠ) izvodi se na račun povećanja zastora ili račun povećanja zemljanog trupa zastora,a spuštanje na računu skidanja zastora.Manje izdizanje nivelete je prikazano na slici 242, i na slici 243.

Slika 235. Manje izdizanje zastora

Slika 236. Veće izdizanje zastora

Proširenje trupa se vrši istim materijalom od koga je izveden trup sa obaveznom izradom stepenica na visini postojećeg nasipa i nabijanjem novog nasutog materijala. Gornji dio iznad planuma nasipa se izvodi sa kamenom sitnježi u cilju odvodnje postojećeg planuma. Kod većih visina izdizanje GIŠ-a i zadržavanje osovinske pruge na starom mjestu primjenjuje se sljedeći tip poprečnog profila trupa.



Prvo se izgradi na rastojanju d novi zemljani trup sa miniminalnim dozvoljenim dimenzijama do projektovanja visine, pa se na njega privremeno postavi zastor i kolosijek prebaci na saobraćaj. Po prebacivanju saobraćaja pristupa se demontiranju kolosjeka i skidanju zastora sa postojećeg trupa pruge i vrši nasipanje trupa do potrebne visine. Po izdizanju planuma do projektovane visine postavlja se zastor i prebacuje kolosijek na staru osovinu pruge.

Slika 237. Veće izdizanje GIŠ-a

Kad je potrebno da se kolosijek pomjeri u stranu i da se još izdigne ,onda se primjenjuje sljedeće: Kod manjih pomjeranja vrši proširenje nasipa sa druge strane osovine. Pri izvođenju prvo se proširuje zemljani trup do visine postojećeg planuma, nasipanje iz planuma postojećeg trupa vrši se postepeno sa kamenom sitnježi do projektne kote.

Slika 238. Pomijeranje kolosjeka

Veće izmještanje kolosječne osovine može se primijeniti sljedeće: Kolosijek se izmješta na novi zemljani trup, a saobraćaj se vrši nesmetano po postojećem kolosijeku.

Slika 238. Veće pomijeranje kolosjeka

44..11..33.. PPRROOJJEEKKTTOOVVAANNJJEE DDRRUUGGOOGG KKOOLLOOSSJJEEKKAA

Najveće povećanje kapaciteta postojeće pruge dobija se kada se jednokolosječnoj pruzi doda drugi kolosijek.



Dvokolosječna pruga ima 3-4 puta veću propusnu moć od jednokolosječne pruge. S obzirom na uslove eksplotacije najbolje je osovinu drugog kolosijeka voditi paralelno postojećeg kolovoza na zajedničkom trupu i na propisnoj udaljenosti od 4m. Međutim to se ne može uvijek postići, jer se na izvjesnim dijelovima pruge pojavljuje potreba da se drugi kolosijek vodi na većem rastojanju od postojećeg na novoj trasi i novom trupu. To se dešava u sljedećim slučajevima :

Na mjestima gdje izgradnja vještačkih objekata-mostovi i tuneli na drugom kolosijeku uslovljava veći razmak između osovina kolosijeka,

Na mjestima gdje su slabi uslovi terena koji sprečava izgradnju drugog kolosijeka pored postojećeg,

Na mjestima gdje bi se ukazala mogućnost da je ekonomičnije voditi drugi kolosijek na posebnom trupu,

Na dijelovima gdje se drugi kolosijek vodi blažim nagibom u cilju smanjenja mjerodavnog nagiba na pruzi, pa treba razviti trasu drugog kolosijeka.

VVoođđeennjjee ttrraassee pprruuggee ddrruuggoogg kkoolloossjjeekkaa ::

Kada se postojeća pruga nalazi na nagnutu padinu u nasipu ,bolje je izabrati gornju stranu padine ,a ako se nalazi u usjeku ,onda donju stranu padine za postavljanje drugog kolosijeka, jer se u takvim slučajevima dobijaju manji zemljani radovi.

Slika 239. Postavljanje novog kolosjeka Kod presijecanja većih vodotoka treba osovini drugog kolosijeka postaviti sa osovinom nizvodne strane u odnosu na postojeći kolovoz, ukoliko bi bilo većih regulacija građenja sa gornje strane. Na prolozu kroz naselja ili drugih izgrađenih postrojenja, težiti da se izabere položaj drugog kolovoza tako da ne bude nikakvi, odnosno što manje rušenje objekata. Izmjenom novih strana kolosijeka vrši se u predjelu krivina, jer se tad ne povećava proširenje krivina.

Slika 240. Izmjena strana drugog kolosjeka u krivini

Ako ovakvo rješenje nije izvodljivo, jer u blizini mjesta promjene nema krivina, jer se krivina nalazi u dubokom usjeku ili nasipu, onda se izmjena druge strane kolovoza treba da izvrši na dijelu pruge u pravcu.

Slika 241. Izmjena strana kolosjeka na pravcu

Na dijelovima pruge gdje drugi kolosijek treba da bude na mostu, potrebno je detaljno ispitati položaj osovine drugog kolosijeka u odnosu na postojeći . Za drugi kolosijek mora se raditi drugi most. Udaljenost ovog kolosijeka od starog, određuje se zavisno od dimenzija temelja stubova postojećeg, kao i načinu fundiranja stubova.



Slika 242. Udaljenost između osovina mostova

Udaljenost između osovina mosta bi iznosila: D=0,5(B0 +B1)+ ∆L ∆L-rezervna širina koja iznosi 1-3m,zavisno od načina fundiranja. Ukoliko stubovi mosta ne dolaze u riječno korito može se ići sa manjom rezervom (oko 1m), ukoliko se to uklapa sa konstrukcijom mosta. Derivacija drugog kolosijeka sa razmaka po 4m od postojećeg kolosijeka na veći razmak postiže se ubacivanjem veće krivine većeg poluprečnika, pri tome treba nastojati da se krivina završi prije mosta, tj. težiti da na most ne uđe ni prelazna krivina.

Slika 243. Položaj mosta u odnosu na drugi kolosjek

Udaljenost pruge gdje je postignuta pruga u tunelu i pruga mora da uđe u tunel. Položaj osovine drugog kolovoza biće zavisan u drugom redu od geološkog sastava terena i stanja stjenskih masa, kroz koje treba vršiti iskop. Ukoliko je postojeći tunel izgrađen u čvrstoj stijeni, koji se javljaju pritisci brdske mase, koji se mogu vršiti na proširenje postojeće kolovozne cijevi. Inače, trasu drugog kolosijeka najbolje je voditi po tunelskoj dugoj cijevi. Udaljenost jedne tunelske cijevi od druge treba da bude takav da rasteretni svodovi brdskog pritiska jedne i druge cijevi ne bi trebali da se preklapaju, pa čak i da se ne dodiruje, već da se ostavi neki manji rezervni razmak. Orijentaciono se može uzeti da miniminalni razmak između osovina dva paralelna tunela treba da iznosi :

za lakše tunele 8-12m za srednje tunele 12-18m za teške tunele 18-25m



Slika 244. Razmak tunela

4.2. OPREMA PRUGE Kad se izgradi donji stroj pruge onda se vrši ponovo obilježavanje osovine pruge po planumu, obilježavanje krivina, elemenata, promjena nivelete planuma i konačno mjerenje dužine pruge – stacionaže od početka stanice odakle nova pruga polazi pa do kraja pruge. Kao polazna tačka uzima se sredina polazne stanice. Kada se obilježi kolosjek po osovini, onda se postavljaju stalne oznake za kontrolu osovine i visine kolosjeka i krivina. Postavljaju se stalni kilometarski i hektometarski znaci kao i padokazi. Oznake za kontrolu osovine, visinu kolosjeka postavljaju se u pravom dijelu pruge na međusobnom razmaku 100 m, a u krivini na početku i na kraju prelazne krivine, i u sredini kružnog luka. Ako je duzina luka veca od 200 m onda se postavlja jos po jedna oznaka u svakoj polovini luka. Oznake se rade od kratkih šina koje se postavljaju u betonske temelje, ugrađene u trup nasipa sa glavom šine u smijeru stacionaže. Ova šina je na odstojanju 1,2 m mjereno od unutrašnje ivice spoljne šine u kolosijeku, odstojanje od 1,2 m označava se zarezom na šinu. Ova oznaka služi i za kontrolu visine kolosijeka na taj način što se gornja površina oznake postavi na visinu GIŠ-a, unutar šine kolosijeka. Ukoliko oznaka nije tako postavljena onda visina GIŠ-a se obilježava horizontalnim zarezom na šini u kom slučaju se šina oboji bijelom bojom ispod zareza „na širini oko 5 cm“ .

Slika 245. Pružne oznake Na pocetku i kraju prelazne krivine i luka postavljaju se stalne oznake od šine sa upisanom podacima za krivinu, na početku i kraju prelazne krivine, upisuje se PPK i KPK, i dužina prelazne krivine L, a na početku i kraju lika (PL, KL, poluprecnika R i nadvišenaj spoljne šine ∆š). Stalne oznake za krivinu ugrađuju se na ivici planuma.



Slika 246. Stalne oznake za krivine Kilometarski i hektometarski znaci rade se sa upisivanjem na nožici kilometara i hektometara. Ovi se znaci postavljaju ivicom planuma, sa desne strane od osovine pruge, gledano u pravcu rasta stacionaže. Padokazi se postavljaju na mjestima preloma nivelete na tabli odlivenog gvozdja upisane su veličine i dužine nagiba nivelete pruge. Nagib se upisuje crvenom a dužine crnom bojom. Tabla mora biti okrenuta u pravcu vožnje i udaljena minimalno 2,5 m od osovine kolovoza. Gornja ivica table je na 2,5 m iznad gornje ivice pruge tako da je vidljiva mašinovođi. Ako je uspon onda je vrh bijelog polja okrenut ka gore, a koda pada obrnuto.

Slika 247. Oznaka padokaza



4.3. ODRŽAVANJE PRUGE

44..33..11.. AADDMMIINNIISSTTRRAATTIIVVNNAA PPOODDJJEELLAA PPRRUUGGEE

Radi održavanja pruga, pruge dijelimo na: selekcije ili manje jedinice, a zavisi od opterecenja pruge, broja kolosijeka, dužine staničnih kolosijeka, te terenskih, geoloških i atmosferskih prilika. Dužina pruge koje pojedine jedinice za održavanje treba da imaju su:

sekcija za održavanje pruge do 250 km, nadzornicka dionica do 24 km, desetarska dionica do 8 km, čuvarska dionica do 8 km.

Održavanje željezničkih pruga se definiše kao mjera za očuvanje i ponovno uspostavljanje potrebnog stanja, kao i mjera za utvrđivanje i ocjenu postojećeg stanja elemenata i sistema željezničkih pruga. Šematski prikaz održavanja:

• Njega podrazumijeva čuvanje putnog stanja pruge. Na njezi pruge potrebni su samo neznatni radovi kao što su: podmazivanje šina, podmazivanje skretnica i uklanjanje rastinja.

• Inspekcija obuhvata mjere za utvrđivanje i ocjenu postojećeg stanja pruge i sprovodi se vizuelno obilaskom i voznjom po pruzi, stručnim mjerenjima i mjernim vozilima.

• Korektivno odrzavanje obuhvata mjere na ponovnom uspostavnjaju potrebne ispravnosti stanja pruge, sadrži slijedeće potrebne operacije:

otklanjanje pojedinih efekata, podbijanje i uređenje smijera nivelete, stabilizacija, brušenje šina, rešetanje, zamjena i dopuna zastora, obnova radovi na donjem stroju.

ODRŽAVANJE PRUGE

Njega Pruge Inspekcija Pruge Korektivno održavanje

Tekuće održavanje

Obnova pruge



44..33..22.. IINNSSPPEEKKCCIIJJAA SSTTAANNJJAA PPRRUUGGEE Inspekcija stanja pruge potrebna je da bi se održala ili povećala tehnička ispravnost pruge, i obezbijedila brzina, sigurna i udobna vožnja. Kontrolu čine razni pregledi obilaskom pruge, te vožnjom po njoj, ispitivanje ručnim mjerenjem i mijernim vozilima, stanja pruge, objekata i ugrađenih materijala.

44..33..33.. IISSPPIITTIIVVAANNJJEE GGEEOOMMEETTRRIIJJEE KKOOLLOOSSJJEEKKAA Ispitivanje geometrije kolosijeka može se vršiti vizuelno obilaskom pruge, hodanjem ili vožnjom po pruzi, ručnim mjerenjem, instrumentom širine kolosijeka, nadvišenja u krivini, mijernim drezinama i kolima i to svih parametara geometrije kolosijeka, u realnim uslovima eksploataciji i kompletno stanje ispitivanja kolosijeka, registrovane greške i vrijednosti osnovnih veličina kolosijeka, vezanih za geometriju kolosijeka i ponašanje željezničkog vozila. Mjerna vozila se mogu podijeliti u tri osnovne grupe, i to:

1. mjerna kola koja su vučena, tačnije mijerni vagoni koji se moraju priključiti u sastav redovnog vozila ili im se mora obezbijediti posebna vuča

2. samohodna mijerna kola 3. mjerne drezine

Savremena mijerna kola i drezine mjere i registruju slijedeće osnovne parametre geometrije kolosijeka, i to:

nadvišenje kolosijeka širinu kolosijeka vitoperenje kolosijeka stabilnost kolosijeka smijer kolosijeka.

Kod svih kola postoji mogucnost registrovanja i drugih potrebnih podataka kao sto su:

stacionaža pruge obezbjeđenje brzine itd.

Mjerne drezine sluze za mjerenje stanja kolosijeka na manjim željezničkim mrezama ili za dopunjavanje rada mijernim kolima. Posebno su pogodne za mjerenje na sporednim industrijskim prugama, na staničnim kolosijecima i kontrolu izvršenja radova na pruzi.

Slika 248. Mjerna Drezina

Mijerna kola su vučena kola i priključuju se na kraju putničkog voza. Podaci o ocjeni stanja pruge se registruju na traci mijernih kola. U svijetu se uptrebljavaju slijedeća mijerna kola:

mijerna kola Mauzin, koriste se u Francuskoj, mijerna kola Matisa, sl. 249. Mijerna kola Plasser EM 80L, sl. 250. - 1981. godine Jugoslovenske Željeznice su nabavile

ovakva kola.



U ovim kolima je ugrađen analizator – računar, koji može dati podatke o stanju pruge u slijedećim oblicima: zapisnik sa greškama za svaki parametar količine koji prekorači zadane vrijednosti, zbirni izvještaj za ukupnu dužinu kolosijeka, na kojoj su prekoračene vrijednosti jednog ili vise parametara za zadani rang pruge, može dati planirane radove za održavanje pruge. Njemačke zeljeznice koriste mijerna kola Plasser EIM 20.

Slika 249. Mjerna kola „Matisa“

Slika 250. Mjerna kola „Plasser Em 80L“

44..33..44.. IISSPPIITTIIVVAANNJJEE DDEEFFEEKKAATTAA ŠŠIINNAA

Za ispitivanje se koriste slijedeće metode:

1. Magnetna metoda se zasniva na slabljenju jačine elektomagnetnog polja na mjestu loma i mjestu naprsline šine

2. Ultrazvučna metoda koristi svoj ultra zvuk. Postoje tri načina primjene ove metode: prozračivanje prozračivanje sa odbijanjem eho metoda

4.4. OBNOVA GORNJEG STROJA PRUGE Po pravilu se izvodi pri zatvorenom kolosijeku ili uz ograničenu brzinu kretanja vozova. Ne postoji precizan kriterij za određivanje kada se pristupa obnovi kolosijeka zbog velikog broja uticajnih faktora, pri tome je važno koristiti objktivne informacije o slijedećim faktorima koji se razmatraju pri izradi tehničkog elaborata pri obnovi kolosijeka:

dotrajalost elemenata kolosijeka zaprljanost zastora i stanja planuma pravilne geometrije kolosijeka na osnovu informacije mijernih kola saobraćajni zahtjevi (promjena trase i poboljšanje ugrađenog materijala) trend troškova održavanja dalja mogućnost daljeg korištenja uklonjenog materijala.



44..44..11.. RRUUČČNNAA OOBBNNOOVVAA GGOORRNNJJEEGG SSTTRROOJJAA PPRRUUGGEE

Znatno manji dio radova na obnovi kolosijeka se obavlja ručno i to:

pojedinačna zamjena šina zamjena pragova.

44..44..22.. MMEEHHAANNIIZZOOVVAANNAA OOBBNNOOVVAA GGOORRNNJJEEGG SSTTRROOJJAA PPRRUUGGEE

Izvršavanje obnove može da se sprovede na jedan od načina:

PPoossttuuppaakk ssaa ppoorrttaallnniimm kkrraannoomm :: Kod ovog postupka kran se kreće po privremenim šinama koje leže sa obje strane kolosijeka i koriste se za ugarđivanje gotovih kolosiječnih polja ili za ostavljanje pragova pa potom šina na njih. Faze obnove kolosjeka po ovoj metodi su:

uklanjanje i utovar starih kolosiječnih kola uklanjanje zastora polaganje novih pragova podešavanje pragova i polaganje šina postavljanje valjaka ispod šina podešavanje šina na pravilnu dužinu pritezanje i pričvršćenje izvor zastora, podbijanje i stabilizacija

Slika 251. Portalni kran

Na slijedecim slikama su prikazane gotove faze obnove pruge:



Slike 252. Mehanizacije za sanaciju kolosjeka Umjesto uklanjanja zastora buldozerom, može se vršiti i njegovo rešetanje masinom rešetaricom, koja izdiže stari kolosijek i zahvata svojim uređajem tucanik u količini 1m3/m2. Odvodi ga u uređaj za rešetanje gdje se zemlja i nepoželjne sitne čestice tucanika izdvajaju i odvoze pokretnim trakama u posebne vagone, a ostali prečišćeni tucanik vraća u kolosijek.

PPoossttuuppaakk ssaa rraaddnniimm vvoozzoomm :: Proces obnove po kontinualnom metodu postiže se korištenjem vozova za obnovu kolosijeka. To su pokretni pogoni kojim se rastavlja stari kolosijek i novi polažu kontinualno.

Slika 253. Brzohodni radni voz „Sum 1000“

Slika 254. Matisin radni voz

44..44..33.. RRUUČČNNOO--TTEEKKUUĆĆEE OODDRRŽŽAAVVAANNJJEE GGOORRNNJJEEGG SSTTRROOJJAA PPRRUUGGEE Zadatak tekućeg održavanja gornjeg stroja pruge je da se bez značajne zamjene materijala ponovo uspostavi potreban položaj kolosijeka po geometrijskim parametrima i otklonjeni nedostaci gornjeg stroja. Rucno tekuće održavanje se izvodi po pravilu bez zatvaranja pruge i bez smanjenja brzine vožnje, te je ovdje i zaštita radnika veoma važna. Ovo su radovi uglavnom na održavanju ispravnog stanja pojedinih elemenata konstrukcije gornjeg stroja. Odrzavanje šina sastoji se od radova na samoj šini i radova na spojevima. Ako se uoči prelom šine prilikom obilaska potrebno je ispod preloma podmetnuti prag ili komad praga te podbiti ga, a novo-nastali kraj šina privremeno spojiti vezicama. Do zamjene šine mora se uvesti lagana voznja od 10km/h, i osigurati nadzor. U krivinama poluprečnika R<700m zbog habanja glave šine potrbno je obezbijediti konstantno mazanje grafitnom mašću. Ovaj posao se može obavljati ručno ili mazalicama koje se ugrađuju u kolosijek i aktiviraju nailaskom točka lokomotive ili su njime opremljene same lokomotive.



Spojevi šina predstavljaju najslabija mjesta u kolosijeku i zahtijevaju najviše rada i sredstava za njegu i održavanje. Periodičnim pregledanjem treba vršiti promjenu i pritezanje vijaka. Ako se vizuelnim pregledom utvrdi da je došlo do naprslina u vratu ili nožici šine u području spoja, krajeve šine treba odsjeći i na njihova mjesta zavariti nove komade šina. Na spoju šina gdje su drveni pragovi dupli treba obezbijediti dobro odvodnjavanje zastora i dobro odbijanje. Ako je na šinskom spoju glava šine utučena sa bočnim tečenjem materijala on se odstranjuje masinskim brušenjem sa brusnom pločom. Pričvršćivanje kolosijeka pri tom takođe zahtijeva određenu kontrolu i pritezanje. Pritezanje se može vrsiti ručno i mašinski. Drvene pragove u kolosijeku treba tokom eksploatacije pruge njegovati i time spriječiti njihovo brzo propadanje i zamjenu. Produžavanje vijeka trajanja drvenih pragova u kolosijeku postiže se dopunskim zaštitnim premazivanjem antiseptičkom mašću. Kad su pragovi toliko truli vrši se njihova pojedinačna zamjena. Betonski pragovi se rjeđe zamjenjuju pojedinačno jer se obično ošteti više njih. Podužna pomjeranja šina postoje duž cijele pruge u smijeru većeg protoka saobraćaja. Negativne posljedice putovanja šina su:

promjena razmaka pragova zakosenje pragova nastajanje direktnih zastoja preveliki dilatacioni zazor krivljenje lom spojnih vijaka itd...

Slika 255. Ručna zamjena pragova

Zato se na mjestima sa većom tedencijom putovanja šina vrši se nadgledanje veličine pomjeranja šina putem stalnih tačaka, održavanje sprava protiv putovanja šina i vraćanje šina u normalan položaj. Tamo gdje se javlja cešće putovanje šina potrebno je povećati broj sprava protiv putovanja šina. Pri ručnom pobijanju prvo se oslobodi donja ivica praga i zastor se šiljkom dijela pobijača - pijuka rastrese. Potom se zastor udarcima pobijača sabije i doda nešto zastora po potrebi. Za rad su najpodobnije grupe od po četiri radnika tako da po dva stoje nasuprot sa obje strane praga i šine pobijajući zastor obostrano udarcima upravljeni – usmjereni pod prag u istu tačku.

Slika 256. Podbijanje pragova



Sem ručnog pobijanja istu namjenu imaju i dodatna oruđa kao što je pobijač čekić i listast-vibro čekić. Kod nas je poznat pobijač čekić Švedske prizvodnje tipa kobra.

Slika 257. Čekić tipa „Cobra“

LLaakkee mmaaššiinnee,, oopprreemmaa,, aallaattii ii ttrraannssppoorrttnnaa ssrreeddssttvvaa zzaa tteekkuuććee ooddrržžaavvaannjjee pprruuggee ::

Lake mašine služe za privremeno tekuće održavanje manjeg obima za intervenciju u kolovozu između dva ciklusa rada teških mašina. Za brze opravke u kolosijeku i za otklanjanje posljedica udesa, osnovne lake mašine koje treba da ima jedna kružna dionica su:

dvije tirfonjerke jedna mašina za bušenje, jedna za sječenješsina jedna mašina za bušenje pragova jedna mašina za brušenje šina i jedna grupa od četiri podbijača.

Osnovni tipovi lakih mašina su:

tirfonjerka za odvrtanje i zavrtanje tirfona u drvene ili plastične čepove kod betonskih pragova.

Slika 258. Samohodna Tirfonjerka Slika 259. Ručna Tirfonjerka

Mašina za vađenje eksera iz drvenih betonskih pragova Bušilica pragova - mašina za bušenje rupa za tirfone u drvenim pragovima,

Slika 260. Bušilica pragova



Bušilica šina - služi za bušenje rupa u vratu šine, promjera do 40mm,

Slika 261. Bušilica šina

Mašina za sječenje šina,

Slika 262. Mašina za sječenje šina

Mašina za brušenje šina,

Slika 262. Mašina za brušenje šina Slika 263. Novija mašina za brušenje šina

Ručni podbijač i samohodni laki podbijač,

Slika 264. Samohodni laki podbijač



Pored ovih mašina u upotrebi su još i:

Glodalica za pragove, koristi se kad se šina ili podložna pločica utisne u prag Mašina za zbijanje čepova u drvene pragove Mašina za pojedinačnu zamjenu pragova Mašina za polaganje novih šina na pragove.

44..44..44.. ŠŠIINNSSKKII TTEENNZZOORR Šinski tenzor je hidraulički uređaj za promjenu dužine šine. Koristi se kod zavarivanja šina u duge krakove, kada se ne može obezbjediti potrebna temperatura šine, već se radi pri bilo kojoj temperaturi.

Slika 265. Šinski tenzor

• Uređaj za odsjcanje šavova koji odsjeca višak metala poslije zavarivanja šina u kolosjeku. • Uređaj za savijanje i ispravljanje šina je hudraulička šinska presa koja služi za savijanje i ispravljanje

kraja i regulisanje krajeva šina u spoju bez skidanja vezica .

Slika 266. Uređaj za savijanje i ispravljanje šina

• Uređaj za dizanje ulegnutih sastava i varova (sl. 267.)

Slika 267. Uređaj za dizanje ulegnutih sastava i varova

• Kolosječni razmjernik za mjerenje širine i visine kolosjeka (sl. 268.)



Slika 268. Klasični razmjernik

• Uređaj za snimanje profila šinske glave – šinski profil u M 1:1 na milimetarskom papiru i preklapanje

sa šablonom orginalne šine daje habanje glave šine (sl. 269.)

Slika 269. Uređaj za snimanje profila šinske glave

• Uređaj za mjerenje naboranosti šinske glave je sličan predhodnom uređaju • Uređaj za osvjetljenje mjesta građenja pri noćnom i tunelskom radu • Grijač šina je vještačko postizanje temperature pri zavarivanju putem gorionika • Uređaj za okivanje pragova • Utovarivač šina kojim se šina pored pruge utovara na vagone • Utovarivač pragov na vagone • Razne ručne dizalice i čekrci za dizanje i bočno pomjeranje kolosjeka (sl. 270.)

Slika 270. Razne ručne dizalice

• Razni alati za ručno-tekuće održavanje kolosjeka su :

Podbijači za ručno podbijanje pragova (sl. 271 a.), Pijak, ašov, lopata i vile (sl. 271 b.), Kolosječni nivelir za regulisanje smijera i nivelete kolosjeka optičkom metodom, Drveni i metalni nabijači za nabijanje zemlje i tucanika,



Rasporednik pragova za razmještaj pragova, Ravnjača sa libelom kontrolu visinskog položaja kolosjeka, Svrdlo za bušenje rupa za tirfone na pragovima, Šinska kliješta za siječenje šina i pragova (sl. 271 c.), Ključevi za zavrtanje i odvrtanje tirfona, zavrtnjeva i matica (sl. 271 d.), Ugibometar za mjerenje ugiba pragova (sl. 271 e.), Vizorna tablica za optičko regulisanje smijera kolosjeka (sl. 271 f.), Čelične žice za razmjeravanje dužine pri regulisanju kolosjeka optičkom metodom, Razmjernik za mjerenje tetiva u krivini, Mehanička sprava za bušenje pragova, Mehanička bušilica za šine, Ručna testera za siječenje šina, Sprava za savijanje šina van kolosjeka (sl. 271 g.), Presa za ručno izravnavanje šina u kolosjeku, Sprava za ručno izravnavanje iskrivljenih šina, Metarski pomijerač za vraćanje otputovanih šina (sl. 271 h.), Kružna mala vozila i postolja – služe za prevoz alata, raznog materijala i opreme, Razna kružna vozila sa sopstvenim pogonom za potrebe inspekcije i održavanja pruga,

kaoo što su : prevoz radnika, vozila sa prikolicom koja se kipuju sa dizalicama, sa čekrcima za istovar šina, sa prikolicom sa rampom za transport građevinskih mašina, vozila sa vučnom kukom, vozila za ispitivanje tunela, mostova ....

Specijalna vozila za transport dugačkih šina, vagoni-radionice, vagoni za stanovanje i vagoni cisterne.

Slika 271. Razni alati



44..44..55.. MMEEHHAANNIIZZOOVVAANNOO OODDRRŽŽAAVVAANNJJEE GGOORRNNJJEEGG SSTTRROOJJAA

Mehanizovano izvođenje radova na održavanju gornjeg stroja pruga može se svrstati u sledeće operacije :

pobijanje tucanika pobijanje tucanika i planiranje površine stabilizacija i čišćenje zastora brušenje šina i zavarivanje šina uništavanje vegetacije i čišćenje snijega podbijanje i uređivanje smijera nivelete kolosjeka

PPooddbbiijjaannjjee ii uurreeđđiivvaannjjee ssmmiijjeerraa ii nniivveelleettee kkoolloossjjeekkaa :: Mašina pobijačica podiže kolosjek na nivo određen mjernim sistemom. Reguliše ga i pri tom ispod pragova dejstvom parova pobijača biva stisnut i podbijen.

Slika 272. Princip podbijanja

Slika 273. Mašina podbijačica za glavne pruge

Slika 274. Mašina podbijačica za skretnica (sa specijalnim podbijčem)

Slika 275. Podbijači za skretnice

Na slici 276. je prikazana kombinovana mašinakoja održava kolosjek, uključujući i skretnice. Ova mašina je, ako je potrebno, u mogućnost da podbija samo jedan prag.



Slika 276. Kombinovana mašina

ČČiiššććeennjjee ii ppllaanniirraannjjee zzaassttoorraa ::

Poslije oko 25-30 god ekspltacije pruge zastor je toliko zaprljan da smanjuje propuštanje i odvod vode sa gornjih površina. Čišćenje zastora se vrši, po pravilu, u sklopu obnove kolosjeka, a za čišćenje zastora postoje dvije vrste mašina, i to :

Mašina za čišćenje zastora koja se kreće po kolosjeku, Mašina za čišćenje zastora koja se kreće po kolosjeku, a u slučaju uklonjenog kolosjeka može da se

kreće i radi na gusjenicama. Na sl 187 i 188 prikazane su mašine koje bez prekida rada mogu preći na gusjenice i obrnuto.

Slika 277. Mašina za čišćenje zastora „RM 80“

Slika 278. Mašina za čišćenje zastora „ZRM 79“

Postrojenje za utovar otpadnog materijala je razvijeno da bi se izbjegli negativni efekti deponovanja otpadnog materijala pored pruga. Sastoji se od utovarne jedinice sa kolima sa rezervoarima materijala i transortnim trakama, kola za transport rezervoara, 3 paralelna krana, istovarne jedinice sa silosima za materijal i obrtnom transportnom trakom.

Slika 279. Postrojenje za utovar otpadnog materijala



• Mašina za planiranje zastora je snadbjevena sa bočnim plugovima za ramena zastorne prizme,

centralnim plugom X oblika i čistačem. Dodatno se dopremaju sa kopačem jaraka.

Slika 280. Mašina za planiranje zastora

BBrruuššeennjjee ššiinnaa ::

Brušenjem šina se otklanja naboranost površine šinske glave. Šine se bruše kod pruga za velike brzine, ako je dubina talasa za naboranost veća od 0,05 mm, a za ostale pruge 0,07. Postoje 2 principa brušenja :

pomoću rotacione brusne ploče brusne ploče koje osciliraju podužno.

Za ovu vrstu radova postoje brusni vozovi .

4.5. DONJI STROJ ŽELJEZNICA Se projektuje i izvodi po istom principu kao i kod puteva, osim što se razlikuje u elementima kao što su: dimenzija poprečnog profila, nagib nivelete i nagib krivina. Sve što je rečeno i objašnjeno u donjem stroju puta važi i za donji stroj željeznica. Ovdje treba naglasiti da je s obzirom na konstrukciju gornjeg stroja, donji stroj željeznica je izložen dejstvu atmosferskih voda, tako da se i opterećenje sa gornjeg stroja drukačije prenositi. Planum kod željeznica, za razliku od puteva, je uvijek u dvostrukom nagibu od 4% , bilo da je u pravcu ili u krivini, a širina planuma zavisi od ranga pruge.

Slika 281. Poprečni profil pruge (usjek i nasip)



Isto tako što je rečeno za puteve pri izradi situacionog plana uzdužnog i poprečnog profila važi i za željznice, s tom razlikom što se nagibi daju u promilima.

Tabela 8.

• Slobodni profil „gabarit“ pruge je ograničeni prostor u koji ne smije da uđe niti jedan građeinski dio pruge.

Slika 282. Slobodni profil pruge

Donji stroj pruge čine : Zemljani trup, Mostovi, Propusti, Tuneli, Stanična postrojenja i Objekti za zaštitu pruge od površinskih voda i atmosferskih uticaja.

44..55..11.. ZZEEMMLLJJAANNII TTRRUUPP

Zemljni trup pruge u zavisnosti od položaja terena i nivelete pruge čine nasipi, usjeci i zasjeci, uključivo sa planumom.

Slika 283. Planum u nasipu



Slika 284. Planum u usjeku

U sastav zemljanog trupa ulaze i vještačke građevine ugrađene u sam trup pruge ili pored njega kao što su jarkovi ili kanali za odvodnju zemljanog trupa sa postojećim objektima za prorpuštanje kroz trup pruge do 1,0 m , obloge, obložni potporni zidovi, drenaže, vegetacioni pokrivač na kosinama... Materijal u planumu pruge mora da zadovolji sljedeće uslove :

Modul stišljivosti pri ispitivanju pločom Φ30 cm mora da iznosi : - koherentni materijal – 2500 N/cm2 ; - pjeskoviti materijal – 3500 N/cm2 ; - šljunkovito – pjeskoviti materijal – 4000 N/cm2 .

otpornost na mraz :

Uzroci nestabilnosti kolosjeka su, najčešće deformacije planuma, a bitni znaci deformacije u planumu su : - prskanje blata za vrijeme prolaska vozova, - slijeganje kolosjeka, - izdizanje kolosjeka, - izdizanje bankina, - slijeganje bankina, - pukotine na bankinama.

Prskanje blata iz zastora treba otkloniti odmah po pojavi. Ako je uzrok zaprljanja zastor onda zamijeniti zastor na tom mjestu. A ako je razlog raskvašenje planuma, što se dešava najčešće na sastavima, onda je potrebno utvrditi uzrok ove pojave izradom prosjeka kroz zastor i zemljani trup na mjestu gdje se prskanje pojavilo i na 2-4 m ispred i iza ovog mjesta. Prosijecanje treba vršiti do dubine do koje se zapažaju poremećaji u zemljanom materijalu. Ako ova dubina dostigne do 10 cm iznad dna odvodnih jaraka sa strane, onda, cijelu krunu nasipa ili usjeka zamijeniti tamponskim slojem koji se mora dobro nabiti. Kada je dubina raskvašenja veća problem se riješava u okviru sanacije nasipa. Slijeganje kolosijeka koje se može pojaviti posebno poslije jakih i dugotrajnih kiša, siguran je znak da je u pitanju premećaj uslijed propadanja zastora kroz planum u trup pruge u vidu zastornih džepova, korita ili vreća. Izdizanje kolosijeka je česta pojava u zimskom periodu uslijed zamrzavanja i stvaranja ledenih sočiva u nasipu, a naročito u njegovom gornjem dijelu ispod planuma.



Slika 285. Deformacije zastora

Voda koja je prodrla kroz planum i trup pruge odozdo ili odozgo pri mržnjenju obrazuje ledena sočiva uz znatno povećanje zapremine materijala tako da dolazi do izdizanja kolosijeka. U proljeće dolazi do otapanja ledenih sočiva i vlaženja materijala ispod planuma. Izdizanje bankina je siguran znak deformacije planuma i kosina nasipa. Uzrok treba tražiti u pojavi zastornih džepova, korita ili vreća, odnosno njihovom povećanju, ili podilaženju ispod bankina ili u bubrenju materijala ispod planuma. Mjera za sprečavanje ove pojave je sanacija nasipa. Deformacije bankina pojavljuju se i uslijed klizanja nasipa, tada se odmah pristupa ispitivanju i opažanju nasipa. Pukotine na bankinama kao posljedica deformacija u trupu pruge, slijeganja nasipa koji nije dovoljno nabijen ili kao znak predstojećeg školjkanja kosina moraju se odmah zatvoriti istim materijalom od kojeg je izrađen zemljani trup. Bankine kao otvoreni dijelovi planuma moraju biti održavane, pri čemu treba održavati nagib bankine, čistiti travu na bankinama, odbaciti sa bankina sav materijal koji se dobija čišćenjem jaraka, nedozvoliti deponovanje šina na bankinama, sprečavati ugrađivanje u bankini zemljanog trupa od vezanog materijala kablove jake i slabe struje, raznih vodova, odnosno cjevovoda za vodu, naftu,paru i slično. Ako i pored navedenih uslova koje mora da zadovolji materijal u planumu pruge, on počne da pokazuje neke deformacije, treba primijeniti zaštitne mjere koje se sastoje od:

Postavljanje zaštitnog tamponskog sloja u kruni trupa sa većim nagibima Postavljanje zaštitnog sloja u bankinama od pijeska radi odvodnjavanja muljevitih mjesta i

omogućavanja oticaja sa ramena zastorne prizme (sl. 163)



Zamjena gornjeg sloja krune novim materijalom otpornim na mraz Primijeniti zaštitna sredsva na planumu pruge koja sprečavaju upijanje vode odozgo, kao što su

razne vrste kreča, emulzije i slično.

44..55..22.. NNAASSIIPPII Stalna kontrola ponašanja u raznim vremenskim uslovima se sastoji u sledećim :

Kontrola slijeganja Vizualno posmatranje postojanosti kosina u pogledu erozije Snimanje i zatvaranje vidnih pukotina kako voda nebi ulazila u nasip i raskvašavala ga Posmatranje okolnog zemljišta radi uočavanja pojava izdizanja, pomijeranja, slijeganja i slično Jednom godišnje u ljetnom periodu ispod šinskog sastava izvršiti prosijek do planuma da bi se

utvrdilo kako se ponaša planum ispod

Slika 286. Odvodnjavanje muljevite mase iz planuma

U slučaju pojave deformacija nasipa, kao što su erozija kosina, zastorni džepovi, korita i vreće, klizanje i školjkanje kosina, rasplinjavanje i tonjenje nasipa,bubrenje uslijed zamrzavanja.

Slika 287. Deformacije kosina nasipa

U svim ovim slučajevima moraju se poduzeti slijedeće mjere :

Ako su kosine podložne eroziji moraju se obaviti radovi osiguranja biološko-tehničkim mjerama Ako se u nasipu stvore duboki džepovi, korita ili vreće mora se odmah pristupiti sanaciji nasipa,

vodeći računa da kada je dubina ovih deformacija do 1 m, do te dubine zamjeniti novim materijalom. A ako je dubina veća od 1 m, prvo iznad dijela zastornih džepova, korita ili vreća



postaviti sloj dobro nabijenog vezanog materijala, debljine 20cm, koji služi kao zaptivač, a dno zastornih džepova, korita ili vreća ocijediti drenažom.

Kad se pojave prvi znaci klizanja nasipa treba organizovati istražne radove radi određivanja

potrebnih mjera za sanaciju nasipa.

U slučaju rasplinjavanja nasipa obično predhode dugotrajna slijeganja kolosijeka i izdizanje okolnog tla nasipa, raskvašenja nasipa uslijed kapilarnog penjanja vode, izbočavanje kolosijeka tada je potrebno predvidjeti hitne mjere u pogledu obezbjeđenja saobraćaja i organizovati radnu grupu radi pregleda i poduzimanja daljih neophodnih mjera.

Ako se pojave znaci tonjenja nasipa, to se obično dešava kad je podloga nasipa slaba, pa je

uslijed opterećenja došlo do tonjenja, potrebno je predvidjeti hitne mjere u pogledu obezbjeđenja saobraćaja.

Bubrenje nasipa pojavljuje se uslijed zamrzavanja kada materijal sadrži više od 10% frakcije

d<0,02 mm. A zaštitna mjera se sastoji u poboljšanju granulometrijskog sastava da bi se dobio stepen neravnomijernostl U ≥ 7 i indeks plastičnosti ≤ 5 i manje od 3% frakcije d<0,02 mm.

Pored navedenih mjera za stabilizaciju se mogu primijeniti slijedeće mjere: ugradnja poprečnih rebara (slika 288.), injektiranje trupa nasipa cementnim malterom, spoljna zaštita nasipa šljunkovitim materijalom, malterisanje kosina, ugradnja pješčanih šipova, pobijanje AB šipova, postavljanje izolacionog sloja folije od vještačkog materijala ispod zastora u planumu (slika 289.), injektiranje trupa nasipa hemijskim sredstvima .

Slika 288. Poprečna rebra u nasipu

U slučaju potrebe za proširenjem postojećeg nasipa, proširenje treba izvršiti od istog materijala od kog je izrađen nasip (slika 290.).

Slika 289. Postavljanje geotekstila



Slika 290. Dogradnja nasipa

44..55..33.. UUSSJJEECCII U početku ekspertacije pruge uočava se da li je nagib kosine pravilno obrađen, kod zemlje po pravilu iznosi 1:1 a ako je stijena 4:1 pa do vertikale ako je galerija. Najčešći radovi na održavanju kosine usjeka su:

osiguranje od erozije, osiguranje od odrona kamena na prugu, održavanje i obnavljanje rastinja na kosini, uklanjanje sa kosina kamena koji može pasti na prugu.

Na kosinama u vezanom materijalu mora se voda bez obzira da li je površinska ili podzemna odvesti najkraćim putem sa pukotine u koje prodire voda i izaziva poremećaj ravnoteže kosina. Mjere za sprečavanje ovih deformacija su sledeće:

Ublažavanje nagiba kosina Opterećenje nožice kosine(slika 291.) Odvodnjavanje kosine Ugrađivanje rebara i potpornih zidova (slika 292.) Zatvaranje pukotina Obloge potpornih obodnih zidova

Slika 291. Opterećenje nožice kosine



Slika 292. Kameno rebro

44..55..44.. TTAAMMPPOONNSSKKII ZZAAŠŠTTIITTNNII SSLLOOJJ U slučajevima kada se na nasipima i usjecima izraženi od glinovite zemlje primijete pojave koje dovode do slijeganja kolosijeka i nesigurne vožnje usred nestabilnog zemljišnog trupa pruge ispod nivelete krune planuma mora se ukloniti slaba zemlja i kao zamjena nasuti zaštitni sloj od nevezanog materijala (slika 293.) Zaštitni sloj mora imati sledeće karakteristike:

filtersku stabilnst (minimalnu debljinu od 20 cm); minimalni nagib planuma (1:20); malu vodopropustljivost; sigurnost protiv zamrzavanja; nosivost i povoljan uticaj na raspodjelu opterećenja; stepen neravnomjernosti materijala treba da bude U ≥ 7; materijal treba da se sastoji od zrna različite čvrstoće,tj.od sitnih,srednjih i krupnih frakcija,jer samo

kao takav može da se zbije.

Slika 293. Zaštitni sloj

Pritisak na planumu je mnogo veći zbog manje površine na koju se sila prenosi (slika 294.).

Slika 294. Pritisak na planum



44..55..55.. PPRRUUŽŽNNII PPOOJJAASS

Pod pružnim pojasem podrazumijeva se zemljišni pojas širine određene investiciono tehničkom dokumentacijom sa obje strane otvorene željezničke pruge. Pružni pojas mora biti određen kamenom ili betonskim graničnicima, znacima ukopanim na odgovarajuću dubinu.

44..55..66.. JJAARRKKOOVVII ZZAA OODDVVOODDNNJJAAVVAANNJJEE ZZEEMMLLJJAANNOOGG TTRRUUPPAA11 Površinska voda se odvodi površinskim rigolima čiji oblik i dimenzije zavise od količine vode koju primaju, vrste zemljanog materijala u kome su izgrađeni i podužnog nagiba, normalni oblici rigola prikazani su na slici :

Podužni pad profila mora se prilagoditi uslovima odvodnjavanja da bi se spriječilo taloženje materijala i zamuljivanje ako je podužni pad mali. U zemljanim materijalima treba uzdužni nagib rigola biti minimalno 0,5 %. Za podužne padove rigola manje od 0,2 % i veće od 4% ako su izvedeni u rastresitom ili nevezanom sitnozrnom materijalu potrebno je da se izvrši oblaganje njihovog dna i kosina betonskim pločama ili kamenom, odnosno u cementnom malteru, a po potrebi i u betonu. Kod dubljih usjeka kod kojih se sa padine slijeva veća količina vode može se po potrebi izvesti iznad usjeka rigol koji hvata vodu sa padine. U usjeku su rigoli za odvodnju vode potrebni sa obje strane puta. Rigoli koji imaju presjek trougla su povoljniji s obzirom na sigurnost prometa,ali i zbog estetskog izgleda. Kod savremenih puteva odvodnjavanje se obično vrsi sa trouglastim i žljebastim kanalima. Žlijeb kanala prima vodu sa kolovoza i sa kosine usijeka. Dno žlijeba mora biti minimalno 30 cm ispod izlaznog dijela tamponskog sloja,ako se predviđa veće proticanje vode treba dubinu žlijeba prvecati da voda nebi iz žlijeba ulazila u tomponski sloj kolovozne konstrukcije.

1 Preuzeto iz PUTEVA, sve osim slike 295.



Na putevima izvan naselja na visokim nasipima postoji opasnost ispiranja kosine vodom koja se sa kolovoza slijeva preko bankine. Da se to spriječi bankina se izvodi sa uzdignutim ivičnjacima a voda iz rigola se ispušta na razmacima 7-10 m posebno oblikovanim žljebastim rigolom po kosini nasipa.

Slika 295. Izrada rebara i kaskada

44..55..77.. OOBBLLOOGGEE

Kosine nasipa radi zaštite od spoljnog uticaja moraju se obložiti kaldrmom, betonskim pločama, betonskim blokovima i sl. Kaldrma se radi debljine oko 30cm na sloju krupnog pijeska ili u sloju šljunka.



44..55..88.. OOBBLLOOŽŽNNII ZZIIDDOOVVII

Oni se ne dimenzioniraju,dimenzije se određuju iskustveno,a mogu biti od lomljenog kamenog maltera i od betona.

Slika 296. Obložni zid Slika 297. Postavljanje ankera Osim obložni zidova stabilizacija kosine usjeka može se postići na sledeći način:

Postavljanjem preko kosine čelične mreže i špricanje betona preko tih mreža,postavljanje sidara (ankera) radi sprečavanja,odvaljivanje pojedinih dijelova kamena (sl.297.)

Izvođenje gabiona u podnožju kosine u usjeku u cilju zatrpavanja odvodnog jarka Prekrivanje kameni kosina pocinkovanom žičanom mrežom.Tamo gdje je potrebno da se u

zemljanom trupu i na padini prihvati (sl.298.) Na mjestima gdje treba osigurati samo nožicu kosine usjeka od obrušavanja i erozije izvode se

ojačani jarci.(sl 299.)

Slika 298. Potporni zid ispod nivelete puta



Slika 299. Potporni zid iznad nivelete puta

Slika 300. Izrada Jaraka

44..55..99.. DDRREENNAAŽŽEE22

Drenaže se koriste za saniranje klizišta u terenima u kojima su izgrađene saobraćajnice, odnoso u samoj saobraćajnici, a značajna je uloga drenaža pri odvodnjavanju ispuna iza stubova, mostova, potpornih i obložnih zidova i drugih objekata. Prema položaju u odnosu na osu puta drenaže mogu biti podužne i poprečne, a prema načinu funkcionisanja mogu biti pojedinačne ili vezane u zajednički sistem. Najmanja dubina na koju se može položiti dno drenaže mora biti veća od maksimalne dubine smrzavanja, a radi obezbjeđenja njene stabilnosti najmanje na 60 cm ispod klizne površine odnosno vodonosnog sloja. Izrada drenaže obavlja se po operacijama :

prvo iskop drenažnog rova sa ili bez odgrađivanja, uređenje dna drenažnog rova – tajače (glina ili mršav beton),

postavljanje drenažnih cijevi, procjednog materijala sa pješčanim filterom ili geotekstilom ugrađivanje pokrivača iznad drenaže.

Širina drenažnih rovova zavisi od vrste drenaže, njene dubine, načina razupiranja, vrste tla i bočni pritisak. Ako je dubina drenaže dublja od 12 m tada izvodimo drenažne potkope. Dno drenažnog rova treba da je u podužnom nagibu od 1- 3 %. Kod dužih drenaža, na svakih 50 – 100 m, a isto tako gdje se drenaža lomi izrađuju se reviziona okna (šahtovi). Šahtovi služe za kontrolu rada drenaže, npr.kada je voda bistra drenaža radi ispravno i obrnuto.

2 Preuzeto iz PUTEVA



Prije projektovanja drenaže mora se obezbijediti da dno drenaže bude niže od maksimalne dubine dejstva mraza i da se ona maximalno ukopa 0,5 m u vodonepropusni sloj. Ukoliko postoji opasnost njenog prikupljanja u zoni dejstva mraza ili zbog visokog nivoa podzemne vode obavlja se dubokim drenažama postavljenim sa obje strane saobraćajnice. Ispod odvodnih kanala ili slobodnih površina. Dubina drenaže je u glavnom do 4 m, a preko 4 m se smatraju duboke drenaže. Umjesto višeslojnih filtera u zadnje vrijeme se primjenjuju drenaže sa filterom od geotekstila. Fukcija dreniranja i stabilizacije –učvršćenja terena postiže se višestrukim efektima drenaža i to :

povećanjem otpornosti na smicanje tla zahvaljujući smanjenju njegove vlažnosti usmijeravanje strujnog pritiska zamijenog raskvašenog ili lošeg materijela u drenažnom rovu kvalitetnim materijalom (kamen ili

šljunak) razbijanjem mase zemljanog materijala sklonog klizanju na manje dijelove čime se poboljšava

stabilnost kosine stvaranjem sila trenje na kontaktu između ispune i prirodnog tla,čime se obezbijeđuje podupirenje

kosine

44..55..1100.. BBIIOOLLOOŠŠKKOO--TTEEHHNNIIČČKKII RRAADDOOVVII -- ZZAAŠŠTTIITTAA33

ZZaaššttiittaa kkoossiinnaa :: Kosine nasipa mogu biti zaštićene i oblogama od betonskih ploča kvadratnog, pravougaonog ili poligonalnog oblika odnosno slojem asfalta ili betona izvedenog na samoj kosini. Ove obloge se uglavnom primjenjuju u slučajevima kada su kosine ugrožene mehaničkim djelovanjem vode. Kosine izložene djelovanju valova vode moraju se zaštititi posebnim nabačajem velikih kamenih blokova. Na stjenovitim usjecima sa raspucalim materijalom može se izvršiti zaštita od špricanog cementnog maltera. Ovaj način zaštite prikladan je samo u manjim intervencijama jer velike plohe djeluju neprirodno. Na stjenovitim kosinama koje su položene jakim uticajima atmosferlija često se odronjavaju veći ili manji komadi kamena na kolovoz. Ako je kosina stabilna može se primjeniti mjera zaštite razapinjanjem pocinčane žičane mreže koja je pri dnu zategnuta betonskim blokovima. U pojedinim slučajevima mogu se u stjenovitim usjecima pojaviti slojevi ili umeci od trošnog materijala. To je česta pojava u kraškim predjelima. U tim slučajevima može se provesti sljedeća zaštita :

3 Preuzeto iz PUTEVA, sve osim slika 300. ; 301.



Slika 300. Pobušavanje kosine

Slika 301. Polja stvorena pletivom



ZZaaššttiittaa oodd mmrraazzaa ::

Pri dejstvima mraza uslijed bubrenja tla izazvanog promijenom zapremine, zamrznuti sloj se izdiže, a zajedno sa njim i gornji stroj horizontalne konstrukcije puta, što u velikoj mjeri utiče na promijenu njihove nosivosti i bezbijednost saobraćaja. Ukoliko u toku smrzavanja tla osjetljivog na dejstvo mraza postoji mogućnost migracije vode iz nezamrznutih ona (kapilarna, tekuća i podzemna voda), u njemu će se stvarati ledena sočiva koja mijenjaju strukturu zamrznutog tla i izazivaju njegovo bubrenje koje može iznositi 20-30 cm ,a i više. S obzirom na ponašanje zemljanih materijala pri dejstvu mraza moguća oštećenja gornjeg stroja puta koristi se slijedeća podijela prema načinu nastupanja mogući poslijedica:

1. zemljani materijali neosjetljivi na dejstvo mraza smrzavaju se u masi (nema opasnosti od stvaranja ledeni sočiva),struktura tla i vlažnost se ne mijena,ali se može zapaziti slabije bubrenje pri čemu veličina bubrenja zavisi od stepena zasićenosti tla vodom u vrjeme smrzavanja;

2. zemljani materijali osjetljivi na dejstvo mraza smrzavaju se uz promjenu strukture (stvaraju se ledena sočiva) osjetno povećanje vlažnosti i uz znatnije bubrenje. Povećanje vlažnosti tla poslije odmrzavanja je znatno,a ponekad je vlažnost veća od one u granici tečenja. Zbog ovoga zemljeni materijal osjetljiv na dejstvo mraza gubi djelimično ili u potpunost svoje karakteristike nosivosti sve dok iz njega ne istekne suvišna voda.

Na fenomenima smrzavanja i odmrzavanja tla,kao i na štetne posljedice koje odatle proizilaze po gornji stroj puta,odnosno mjere zaštite koje treba predvidjeti utiču brojni faktori. Neki od tih faktora su: -pri smrzavanju- dužina trajanja smrzavanja, hidrogeološki uslovi, mineraloško petrografski sastav tla, vrsta kolovozne konstrukcije itd... -pri odmrzavanju- veličina ledenih sočiva, brzina odmrzavanja, vodopropusnost tla, spoljašnji uticaji koji djeluju na tlo itd... Dubina smrzavanja je maksimalna dubina ispod površine kolovoza do koje se spušta izoterma od 0° C u toku dejstva mraza.na dubinu smrzavanja utiču:lokalni, klimatski i hidrometeorološki činioci, nadmorska visina, vjetar,osunčanost mjesta itd... Zbog toga se mora prije projektovanja primjeniti mjere zaštite planuma i donjeg stroja puta a pri tome je potrebno poznavati navedene faktore,a naročito veličinu inkeksa mraza za tri najhladnije zime u posljednjih 30 g. Indeks mraza kao pokazatelj klimatski uslova u toku hladni talasa posmatrane zime definiše se kao proizvod (° C ) i dana u toku kojih su prosječne temperature vazduha izmjerena na 1,2 m iznad površine terena bile manje od 0° C. Postupci zaštite od mraza: Pošto je završeni sloj donjeg stroja puta (posteljica) najugroženija te se i mjere zaštite od mraza najčešće sprovode u vezi sa njom:

izrada slojeva od posebno odabranog krupnozrnog kamenog materijala, tehnički odrađenog, neosjetljivog na dejstvo mraza,da bi se stvorio prelazni sloj između kolovozne konstrukcije i donjeg stroja

izrada završnog sloja donjeg stroja 0,2-0,4 m izrada tamponskog sloja u debljini koji se određuje kao razlika između kolovozne konstrukcije i

debljine neophodne za zašitu kolovozne konstrukcije od dejstva mraza.



44..55..1111.. OODDRRŽŽAAVVAANNJJEE MMOOSSTTOOVVAA II PPRROOPPUUSSTTAA

Za sve mostove i propuste korisnici moraju voditi:

Spiskove Knjige eksplotacije iodržavanje i Tehničku dokumentaciju

Spiskove popunjava radna jedinica za održavanje pruge po obrascu koji za svaki objekat sadrži sledeće podatke:

redni broj mosta,propuste ; kilometarski položaj u krivini R= (m), u pravoj i u nagibu +/- i( 1/1000) ; naziv vodotoka preko koje prelazi pravi ili kosi ugao, sa kosinom lijevo ili desno ; vrsta i kvalitet materijala : noseće konstrukcije ležišta, stubova i temelja ; statički sistem noseće konstrukcije ; broj veličine otvora ; ukupna dužina objekta ; broj i veličine raspona ; statička širina objekta ; svijetla širina kolosijeka ; prolazne visine ispod kolosijeka ; svijetla visina objekta od gornje ivice šine do donje ivice gornjeg sprega, odnosno donje ivice rigle

portala ; kolosijek (otvoren,zatvoren) ; godine građenja,godine obnove i godine rekonstrukcije ; propise po kojima je objekat računat ; dozvoljena brzina preko objekta ; broj kolosijekana objektu, tip kolosijeka i način pričvršćenja ; vrsta i položaj dilatacioni sprava i na kraju primjedbe.

Knjigu eksplotacije vodi služba za održavanje pruge za svaki most i propust zasebno radi uvida u stanje objekta i u nju se unose :

upotrebna dozvola ; zapisnik o tehničkoj primopredaji objekta ; prepis ugovora o posebnim pravnim odnosima, obaveze održavanja,dozvole ; izbor iz građevinskog dnevnika o nepravilnostima o nastanku gradnje ; podaci koji služe za ocjenu odnosno sigurnosti objekta (vodostaj), zapisnik od izvršenom pregledu,

podaci o obavljenim opravcima na mostovima ; Tehnička dokumentacija treba da postoji za svaki most, posebno sređena po dijelovima pruge i po stacionaži i sadrži: sadžaj dokumentacije, statički proračun, crteže koji je objekat izveden. Izvještaj o izvršenju radova i obračun troškova, podatke o zemljištu i njenom ispitivanju, podatke o reperima i stalnim tačkama, građevinski dnevnik, građevinsku knjigu.

KKoonnttrroollaa ssttaannjjaa mmoossttoovvaa ii pprrooppuussttaa :: Služba održavanja pruge obavlja opštu kontrolu stanja, putem stalnog nadzora, povremenog pregleda i specijalnih pregleda i ispitivanja. Mostovi se moraju pregledati najmanje jedanput u jednoj godini dana.



OOddrržžaavvaannjjee ii oopprraavvkkaa ččeelliiččnniihh mmoossttoovvaa ::

Svi nađeni labavi statički zakivci na konstrukciji moraju se što prije zamijeniti ispravnim da ne bi došlo do labljenja sesjednih ispravnih zakivaka. Ako se u nekoj grupi zakivaka nađe preko 1 /3 labavih zakivaka moraju se zamijeniti svi zakivci u toj grupi. Sve lagane navrtke potrebno je dobro pritegnuti. Na zavarenim konstrukcijama naročitu pažnju obratiti pojavi naprslina. Ležišta mostova sa oštećenom cementnom podlogom mora se ponovo podliti. Na čeličnim mostovima se mora stalno održavati zaštita od korozije.

OOddrržžaavvaannjjee mmaassiivvnniihh mmoossttoovvaa :: Oštećenje mostova mora nastati usljed sledećih uzroka: loše stanje izolacije i odvodnjavanje,nekvalitetan beton(kamen),neravnomjerno slijeganjestubova u slučaju većeg oštećenja mora se ukloniti zastor a da se pritom saobraćaj ne prekine. Na malim konstrukcijama od nekoliko metara zastor se uklanja od jednompo cijeloj dužini konstrukcije u dionicama. Dužina dionice zavisi od mogućnošću premošćavanja a premošćavanje se vrši putem paketa šina (sl.302.).

Slika 302. Paket šina Ako je oštećen most ili propust vrši se rasterećenje svodova mosta ili propusta ubacivanjem AB ploče (sl.303.).

Slika 303. Ubacivanje AB ploča



44..55..1122.. OODDRRŽŽAAVVAANNJJEE TTUUNNEELLAA

Za tunele i galerije koristimo:

Spiskove koji se vode na posebnim obrascima(dužina tunela, nagib nivelete i dužina pojedinih nagiba, duzina pravca i krivina)

Tunelsku knjigu koja se vodi za svaki tunel posebno, sadrži stanje u pregledu podatke o izvršenim radovima u toku eksplotacije,podatke o kvalitetu materijala.

Tehnička dokumentacija mora postojati za svaki tunel i mora da sadrži:

tehnički izvještaj, situacioni profil, geološki profil, projekat ventilacije, građevinski dnevnik i građevinsku knjigu.

Kontrolu stanja tunela obavlja služba održavanja i to putem stalnog nadzora, povremenih pregleda i specijalnih pregleda. Pod opravkom tunela podrazumijeva se injektiranje obloge tunelskog profila, injektiranje prskanom masom neposredno iznad obloge, izolacija tunelskog zida sa spoljne strane, zamjena unutrašnjjih materijala, opravka i proširenje odvodng kanala u tunelu.

44..55..1133.. ZZAAŠŠTTIITTAA PPRRUUGGEE OODD PPOOVVRRŠŠIINNSSKKIIHH VVOODDAA II AATTMMOOSSFFEERRSSKKIIHH UUTTIICCAAJJAA Ovi objekti se izvodi pri samom građenju, međutim zbog prirode promjenjivosti ovih uticaja tokom vremena, potreba za ovim objektima se pokazuje tek u praksi, stoga se održavanje postojećih objekata, njihova adaptacija prema postojećim, a nastoji se i izgradnja novih objekata i pruga. Posebnu pažnju treba obratiti na bujičaste tokove, čije se uređenje nikada ne može smatrati konačnim, zbog čega se u njima moraju predvidjeti dopunski radovi u gornjem dijelu i na slivu, čim se primijete pogoršanja u oticaju vode i prenošenje nanosa u reon pruge. Izborište nanosa u korito bujičastih tokova, treba regulisati izgradnjom pregradnih dijelova na dionicama korita, u procesu aktivnih poremećaja ( odrona i klizišta ), ili u profilima gdje je moguće ostvariti najveće zadržavanje nanosa.

44..55..1144.. ZZAAŠŠTTIITTAA PPRRUUGGEE OODD SSNNIIJJEEGGAA Kada snijeg pada bez vjetra i otežava redovan saobraćaj vozova otklonja se sakolosijeka čišćenja. Smetovi nastaju prenošenjem i taloženjem snijega, nanešenog vjetrom, pri njegovoj brzini od 6 m/s i više, na prugu. Najveća opasnost za kretanje vozova prugom je taloženje sniježnih nanosa koji imaju zbijenost od 0,2 do 0,3 g/cm3 i koji mogu zaustaviti kretanje vozova. U usjecima, dubine do 8,5 m, pri dnu se obrazuje vrtlog, koji ne dopušta taloženje snijega na prugu. Iznad nasipa visine 1m iviše brzina snijeznog toka izaziva njeno zgušnjavanje i pruga se također ne zavijava. (slika 304.)

Slika 304. Vrtlozi vjetra na pruzi

Zavijavanje pruge treba sprečavati izgradnjom zaštitnih objekata. Zaštitni objekti su prenosni snjegobrani, šumski zaštitni pojasevi i galerije.



Prenosni snijegobrani - se koriste kada su snijezni nanosi povremeni postavljaju se na one strane pruge sa koje vjetar nosi snijeg. Ovi snjegobrani izrađuju se od drveta rešetkaste konstrukcije a mogu i od pruća i žice(sl.305.).

Slika 305. Konstrukcija snjegobrana

Stalni snjegobrani - se postavljaju na mjestima na kojima je pruga stalno zavijana i gdje terenski uslovi omogućavaju podizanje šumskih snjegozaštitnih pojaseva. Visina u zavisnosti od stepena zavijavanja kreće se od 5-7m. Ostojanje od nižeg kolosijeka iznosi od 18-12m visina snjegobrana. Stalni snijegobrani mogu biti drveni od čeličnih stubova, zidani ili betonski. Šumske pojaseve - kao potpunu i trajnu zaštitu treba podizati na svim mjestima sa stalnim zavijavanjem, gdje tektonski, geološki i _______ uslovi omogućavaju opstanak rastinja.

OObbeezzbbjjeeđđeennjjee pprruuggee oodd ssnniijjeežžnniihh llaavviinnaa :: Na strmim padinama visokih predjela, gdje dolazi do pokretanja sniježnih nanosa u vidu lavina, koje ugrožavaju prugu i njene objekte, prema mjesnim uslovima potrebno je spriječiti stvaranje lavina, skrenuti lavinu od pruge i zaštiti ugrožene dijelove pruge. Za spriječavanje stvaranja, odnosno pokretanje lavina na mjestima gdje se može očekivati pojavljivanje lavina, postavljaju se po izohipsama prepreke, koje mogu biti od : kamena, drveta, starih šina, drvenog pletiva....

Slika 306. Sistemi zaštite od lavina



44..55..1155.. ZZAAŠŠTTIITTAA PPRRUUGGEE OODD VVJJEETTRRAA

Pojedina mjesta na prugama, izložene udarima vjetra, treba zaštiti radi obezbjeđenja redovnog saobraćaja. Za svako ugroženo mjesto odrediti pravac udara vjetra, brzinu i jačinu. Vjetar koji puše brzinom :

od 20km/h otežava kretanje vozova, od 25 km/h usporava brzinu kretanja vozova, od 25-30km/h znatno smanjuje brzinu i od 35 km/h ugrožava kretanje vozila.

Na dijelovima pruge gdje puše vjetar preko 35 km/s, a nisu izgrađeni zaštitni objekti, saobraćaj vozova se mora obustaviti. Za zaštitu pruge od dejstva vjetra moraju se podizati zaštitni objekti i to :

zidovi od kamena, šumski pojasevi i drugi objekti prema odabranoj tehničkoj dokumentaciji.

Zidovi od kamena se izvode neposredno pored pruge, najčešće na granici slobodnog profila, visine 2,5-3,0m. Šumske pojaseve treba podizati na onim mjestima gdje postoje odgovarajući terenski i pedološki uslovi. Širina pojasa kreće se od 5 -15 m, a sadnice na razmaku 1,0-1,5m.



VJEŽBE ( teorijska podloga i zadaci sa vježbi )



VVJJEEŽŽBBEE bbrr.. 11..

1. Određivanje ranga pruge prema njenom intenzitetu Kapacitet pruge [Tf] – mjerodavno fiktivno opterećenje, predstavlja težinu koja prugom prođe u toku jednog

dana, i mjeri se u

dan1

tbruto .

D18

PT

100

vTT mVf ⋅

⋅+⋅= ; Gdje su :

- TV – prosječno dnevno opterećenje putničkog saobraćaja

dan1

tbruto ,

- V – najveća dozvoljena brzina na pruzi

h

km,

- Tm – prosječno dnevno opterećenje teretnog saobraćaja

dan1

tbruto ,

- P – max. dozvoljeno opterećenje po osovini [t] , - D – koeficijent, (D=0,9) .

ZADATAK 1: Odrediti rang pruge, ako prugom na dan prođe 8 vozova sa 16 vagona putničkog saobraćaja i 10 vozova sa 20 vagona teretnog saobraćaja. Težina jednog vagona je t60t vagona = , a lokomotive t120t lokomotive = .

• RJEŠENJE :

Slika 1. Šema opterećenja na prugu

( ) ( )

=+⋅⋅=+⋅⋅=

dan1

t864012060168ttn8T bruto

lokomotivevagona.vagV

( ) ( )

=+⋅⋅=+⋅⋅=

dan1

t560.10120601208ttn10T bruto

lokomotivevagona.vagm

=

⋅⋅+⋅=

dan1

t03,541.22

9,018

20560.10

100

1108640T bruto

f => pruga II reda



Tabela 1.

Kapacitet pruge

dan1

tbruto Rang pruge

Tf < 6000 Pruge III reda (sporedne pruge)

6000 < Tf < 25.000 Pruge II reda

Tf > 25.000 Pruge I reda

ZADATAK 2: Ako je pritisak po osovini teretnog saobraćaja t30P = , a putničkog t20P = , odrediti rang pruge ako na dan prugom prođe :

- 10 vozova sa 15 vagona putničkog saobraćaja , - 15 vozova sa 30 vagona teretnog saobraćaja .

Brzina putničkog saobraćaja je h

km120v = , a teretnog

h

km60v = . Vagon ima dvije osovine.

• RJEŠENJE :

( )

=+⋅⋅=

dan1

t7200120401510T bruto

V

( )

=+⋅⋅=

dan1

t800.28120603015T bruto

m

=

⋅⋅+⋅=

dan1

t34,973.61

9,018

30800.28

100

120720T bruto

f => pruga I reda

2. Proračun dilatacija šine

Slika 2. Dilatacije na šinama

Na našim prugama primjenjuju se sljedeće vrste šina : m35,30,25,5.22,22,18l s = .

[ ]mmtl s ∆⋅α⋅=δ



-

°

⋅=α −

C

11015,1 5 - temperaturni koeficijent linearnog širenja za čelik od kog su izrađene šine ,

- t∆ - promjena temperature u toku godine na šinama

*za naše područje : C30tmin °−= ; C65tmax °+= ( ( ) c953065ttt minmaxmax °=+=−−=∆ )

( C5,172

3065

2

ttt minmax

.sr °=−=+

= )

ZADATAK 1: Koliki zazor [ ]δ treba da bude za ugrađivanješina dužine ls=25 m, ako je C60tmax °+= ,a

C30tmin °−= . Koliki treba da bude zazor [ ]δ pri ugradnji šina na temperaturi C30t °+= ?

Slika 3. Šema dilatacija na šinama

( ) c903060ttt minmaxmax °=+=−−=∆

C152

3060

2

ttt minmax

.sr °=−=+

=

Slika 4. Dijagram za tα u zavisnosti od temperature

[ ]mm875,25901015,11025 53max =⋅⋅⋅⋅=δ −

[ ]mm625,8301015,11025 5330 =⋅⋅⋅⋅=δ −



VVJJEEŽŽBBEE bbrr.. 22..

ZADATAK 2:

Odrediti potrbno nadvišenje šine u krivini radijusa R=350 m, R=500 m i R=900 m, prema tehničko-ekonomskom zahtjevu. Koristeći vezu vo=0,82 vmax kontrolisati veličinu bočnog ubrzanja pri maksimalnoj brzini na ovom potezu pruge. Prugom saobraćaju sljedeći vozovi :

- 10 teretnih vozova težine 11 000 kN i brzinom od 50 km/h - 5 teretnih vozova težine 9 000 kN i brzinom od 70 km/h - 7 putničkih vozova težine 4 000 kN i brzinom od 100 km/h

• RJEŠENJE :

a. Redukovana brzina kretanja voza :

2

222222o h

km7,4237

40007900051100010

100400077090005501100010

G

vGv =

⋅+⋅+⋅⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅=

⋅=∑∑

hkm1,65vo =

b. nadvišenje spoljne šine u krivini :

mm145h:usvojenomm0,143350

1,658,11

R

v8,11h

22o

350 =⇒=⋅=⋅=


1,658,11

R

v8,11h

22o

500 =⇒=⋅=⋅=


1,658,11

R

v8,11h

22o

900 =⇒=⋅=⋅=

Maksimalno nadvišenje u krivinama je 150 mm i mijenja se linearno u prelaznim krivinama, a u kružnoj krivini je konstantno. c. Bočno ubrzanje :

h

km0,79

82,0

1,65

82,0

vvv82,0v o

maxmaxo ===⇒⋅=

Bočno ubrzanje :

2

2

1

2max

350R,S s

m43,0

1500

14581,9

35096,12

79

S

hg

R96,12

vP =⋅−

⋅=⋅−

⋅=

2

2

1

2max

500R,S s

m31,0

1500

14581,9

50096,12

79

S

hg

R96,12

vP =⋅−

⋅=⋅−

⋅=

2

2

1

2max

900R,S s

m15,0

1500

14581,9

90096,12

79

S

hg

R96,12

vP =⋅−

⋅=⋅−

⋅=

*S1 – osovinski razmak šina ≈1500 mm



ZADATAK 3: Sračunati nadvišenje spoljne šine u krivini R=400 m, prema tehničko-ekonomskom zahtjevu, ako prugom saobraćaju vozovi :

- 10 putničkih vozova težine 4 000 kN i brzinom od 100 km/h - 5 putničkih vozova težine 8 000 kN i brzinom od 60 km/h - 3 teška teretna voza težine 120 000 kN i brzinom od 40 km/

• RJEŠENJE :

a. Redukovana brzina kretanja voza :

2

222222o h

km45,2545

120000380005400010

4012000036080005100400010

G

vGv =

⋅+⋅+⋅⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅=

⋅=∑∑

hkm45,50vo =

b. nadvišenje spoljne šine u krivini :


45,508,11

R

v8,11h

22o

400 =⇒=⋅=⋅=

ZADATAK 4: Šinski trak od šine UIC60 ( F=76,86 cm2 , Jx=3055 cm

4 , Jy=512,9 cm4 , Wx=335,5 cm

3 ) dužine l=90 m, ugrañena je sa zazorom od 6 mm i otporom spoja Rs=±90 kN. Max. zazor na spoju je 25,0 mm. Odrediti dijagram aksijalnog naprezanja za slučaj zimskih temperatura tmin=-25°C i otpora Pzimi=150 N/cm , kao i za slučaj ljetnih temperatura tmax=+50°C i otpora Pljeti=100 N/cm .

• RJEŠENJE :

C75)25(50A Tmax °=−−=

- temperatura ugradnje šina : C5,122

tttt minmax

srugr °=−

==

- temperatura promjena u šini : C5,37ttt ugrmaxljeti °=−=

C5,37t zimi °−=

1. ljetna temperaturna promjena :

a. utrošak temperature na savladavanje otpora šinskog spoja :

K7,48500086,761021

00090

FE

Rt

16t

ss =

⋅⋅⋅=

α⋅⋅= −

b. dužina dišućeg kraja :

maksimalno pomijeranje kraja šinskog kraka ljeti : mm32

6U maxZ ==



dugjetrakšinskicm45002

llcm3112

100

386,7610212

P

UFE2l

FE2

lPU traka

1

6

ljeti

maxdk

2dk

max −==<=⋅⋅⋅⋅=⋅⋅⋅

=⇒⋅⋅

⋅=

* ldk – dužina dišućeg šinskog kraja

c. utrošak temperaturnih promjena na savladavanje podužnih otpora na dužini dišućeg kraja :

C4,168500086,761021

3112100

FE

lPt

16t

dkljetildk °=

⋅⋅⋅⋅=

α⋅⋅⋅

= −

d. ne utrošena temperaturna promjena :

( ) ( ) C4,164,167,45,37tttt ldks °=+−=+−=∆

e. maksimalna aksijalna sila u šini :

( ) kN62,7124,168500086,761021311210090000NPRN 16ldks −=⋅⋅⋅⋅−⋅−−=∆−−−= −

2. zimska temperaturna promjena :

a. utrošak temperature na savladavanje otpora šinskog spoja :

K7,48500086,761021

00090

FE

Rt

16t

ss −=

⋅⋅⋅−=

α⋅⋅= −

b. dužina dišućeg kraja šinskog traka zimi :

maksimalno pomijeranje kraja šinskog kraka zimi : mm5,92

625U maxZ −=−−=

kratakjetrakšinskicm45002

llcm4526

150

5,986,7610212

P

UFE2l

FE2

lPU traka

1

6

zimi

maxdk

2dkzimi

max −==>=⋅⋅⋅⋅=⋅⋅⋅

=⇒⋅⋅

⋅=

* ldk – dužina dišućeg šinskog kraja

===2

90m45llusvajamo 1dk

c. utrošak temperaturnih promjena na savladavanje podužnih otpora na dužini dišućeg kraja :

C5,358500086,761021

4500150

FE

lPt

16t

1zimi1l °−=

⋅⋅⋅⋅−=

α⋅⋅⋅

= −

d. ne utrošena temperaturna promjena :

( ) ( ) C7,25,357,45,37tttt 1ls °=−−−=+−=∆ - što znači da se šina neće potpuno otvoriti zimi, pa će šina

neometano dilatirati.



U tom se slučaju dužina dišućeg kraja izračunava na sljedeći način :

b'. dužina dišućeg kraja šinskog traka zimi :

( ) ( )( ) dugjetrakšinskicm4500

2

llcm24,4147

150

900005,378500086,761021

P

RtFEl traka

1

16st

dk −==<=−

−−−⋅⋅⋅⋅=−⋅α⋅⋅

=−

c'. utrošak temperaturnih promjena na savladavanje podužnih otpora na dužini dišućeg kraja :

C8,328500086,761021

24,4147150

FE

lPt

16t

1zimi1l °−=

⋅⋅⋅⋅−=

α⋅⋅⋅

= −

d'. ne utrošena temperaturna promjena :

( ) ( ) 08,327,45,37tttt 1ls =−−−=+−=∆

e'. Maksimalno pomijeranje šine :

cm95,0Ucm8,086,7610212

24,4147150

FE2

lPU max,zimi6

22dkzimi

max −=<−=⋅⋅⋅

⋅−=⋅⋅

⋅=

f. Maksimalna normalna sila :

( ) ( ) N5,09071224,414715090000PRN ldks =⋅−−−−=−−=

ljeti

zimi

l=4500 cm l=4500 cm

N1

90 kN

-90 kN

401,42 kN

712,62 kN

712,05

ldk=3112 cm

l1=4147,24 cm

ldk=3112 cm

l1=4147,24 cm

N2=Pz ldk =100 3112 = 311,2 kNN1=712,62 - 311,2 =311,42 kN

Slika 1. Dijagram naprezanja



Literatura :

1.1.1.1. ČAČKOVIĆ I.ČAČKOVIĆ I.ČAČKOVIĆ I.ČAČKOVIĆ I. – Autorizovana (diktirana) predavanja iz predmeta

Željenice, za IV godinu studija pri RGGF-u, Tuzla, 2007 ;

2.2.2.2. ČABRIJAN M. ČABRIJAN M. ČABRIJAN M. ČABRIJAN M. –––– Željeznice (voñenje linije), Grañevinski fakultet,

Zagreb;

3.3.3.3. TOMIČIĆTOMIČIĆTOMIČIĆTOMIČIĆ---- TOPLAKOVIĆ; RANKOVIĆ; TOPLAKOVIĆ; RANKOVIĆ; TOPLAKOVIĆ; RANKOVIĆ; TOPLAKOVIĆ; RANKOVIĆ; –––– Gornji stroj željeznica,

Univerzitet u Beogradu, 1996 ;

4.4.4.4. TOMIČIĆ TOMIČIĆ TOMIČIĆ TOMIČIĆ ---- TOPLAKOVIĆ TOPLAKOVIĆ TOPLAKOVIĆ TOPLAKOVIĆ –––– Održavanje željezničkih pruga, Beograd ;

5.5.5.5. TOMIČIĆTOMIČIĆTOMIČIĆTOMIČIĆ----TOPLAKOVIĆ TOPLAKOVIĆ TOPLAKOVIĆ TOPLAKOVIĆ –––– Zbirka riješenih zadataka iz gornjeg stroja

željeznica, Grañevinski fakultet u Beogradu, Beograd, 1991;

6.6.6.6. POPOVIĆ Z. POPOVIĆ Z. POPOVIĆ Z. POPOVIĆ Z. –––– Osnove projektovanja željezničkih pruga, Grañevinski

fakultet u Beogradu, 1994 ;

7.7.7.7. PRISTER G. ; POLLAK B. PRISTER G. ; POLLAK B. PRISTER G. ; POLLAK B. PRISTER G. ; POLLAK B. –––– Željeznice-gornji stroj i specijalne

željeznice, Grañevinski institut, Fakultet grañevinskih znanosti

Sveučilišta u Zagrebu, Zagreb, 1988

8.8.8.8. ZLATOVSKI D. ZLATOVSKI D. ZLATOVSKI D. ZLATOVSKI D. –––– Gornji stroj na željeznicama, Skopje ;

Željeznice skripta

Documents