Zarządzanie infrastrukturą kolejową, która obejmuje nie tylko linie kolejowe, ale także inne budowle, polega na jej utrzymywaniu w stanie zapewniającym bezpieczne prowadzenie ruchu kolejowego.
Transport kolejowy, zarówno ten do przewozu pasażerów, jak i ten do transportu towarów, aby mógł spełniać swoje zadanie musi być bezpieczny.
Zobacz naszą nowoczesną Mapę Geoportal360
Kiedy i w jakim celu wykonuje się badanie geometrii torów?
W celu zapewnienia bezpiecznej eksploatacji linii kolejowych, a szczególności bezpiecznego ruchu pojazdów kolejowych, linie kolejowe są poddawane okresowym kontrolom i badaniom.
Szczegółowe informacje i zalecenia w sprawie kontroli i badania torów kolejowych określa Instrukcja o dokonywaniu pomiarów, badań i oceny stanu torów Id-14(D-75) wdrożona do stosowania przez PKP Polskie Linie Kolejowe SA.
Zgodnie z w/w instrukcją badanie stanu technicznego torowiska, jego wartości użytkowej oraz stopnia zużycia prowadzi się poprzez tzw. badania geometrii torów.
W myśl instrukcji o dokonywaniu pomiarów, badań i oceny stanu torów przez pojęcie „geometrii torów” należy rozumieć układ geometryczny toru opisujący położenie toru w płaszczyźnie poziomej i pionowej.
Do pionowych parametrów geometrycznych toru kolejowego zaliczane jest:
- położenie toru w przekroju poprzecznym, który określa się poprzez pomiar różnicy w jednym przekroju toków w płaszczyźnie pionowej. Różnicę wysokości toków szynowych w łukach nazywa się przechyłką;
- wichrowatość torów, która wyrażana jest stosunkiem różnic wysokości toków szynowych w dwóch sąsiednich przekrojach do odległości między tymi przekrojami. Wichrowatość torów jest określana w mm.m lub w 0/00;
- nierówności toku szynowego w płaszczyźnie pionowej (dołek) dla toku szynowego lewego lub prawego, jest to mierzone na powierzchni tocznej odchylenie pionowe szyny od linii odniesienia, która jest cięciwą pomiędzy punktami styczności, kół skrajnych pojazdu pomiarowego z szyną. Jest to strzałka odchylenia pionowego toku szynowego. W praktyce przyjmuje się, że jest to linia wyznaczona przez dwa koła pojazdu pomiarowego oddalone od siebie o długość bazy pomiarowej, tj. o 10 m.
Do poziomych parametrów geometrycznych toru kolejowego należą szerokość toru i nierówności toków szynowych w płaszczyźnie poziomej, przy czym:
- szerokość toru jest odległością zawartą pomiędzy wewnętrznymi powierzchniami szyn mierzona 14 mm poniżej powierzchni tocznej szyn;
- gradient szerokości toru jest parametrem określającym zmianę szerokości toru na długości 1 m (standardowo na bazie 1 m). Wartość ta wyrażana jest w mm/m;
- nierówności toków szynowych w płaszczyźnie poziomej określa się przez pomiar strzałki odchylenia poziomego toru na bazie 10 m dla każdego toku szynowego oddzielnie. Strzałka jest wyznaczana w stosunku do cięciwy o długości 10m opartej o skrajne punkty pomiarowe.
Prowadzenie badań i pomiarów torów ma na celu ujawnienie wad, usterek i nieprawidłowości w stanie technicznym torów.
Wyniki badań geometrii torów stanowią podstawę do przeprowadzenia oceny stanu torów, która pozwala na planowanie modernizacji torów oraz ich naprawy.
Szczegółowe wytyczne w zakresie dokonywania pomiarów, badań i oceny stanu torów określa instrukcja PKP Polskich Linii Kolejowych S.A. – Id-14 (D-75).
Zasady wykonywania pomiarów torów i sprzęt pomiarowy
Pomiary torów wykonywane są przy użyciu pojazdów pomiarowych (pomiar pośredni) bądź za pomocą przyrządów pomiarowych (pomiar bezpośredni).
Pomiary bezpośrednie torów kolejowych wykonywane są przy użyciu przyrządów takich jak:
- toromierz i profilomierz elektroniczny,
- toromierz uniwersalny,
- wzornik do pomiaru kąta zużycia główki szyny,
- strzałkomierz,
- profilomierz szynowy,
- falistomierz,
- teodolit, niwelator,
- suwmiarka,
- innymi przyrządami pomiarowymi dopuszczonymi do stosowania w PKP Polskie linie kolejowe S.A.
Przyrządy stosowane do pomiarów linii kolejowej muszą być co najmniej raz w roku poddane sprawdzeniu pod względem dokładności pomiarowej.
Pojazdy pomiarowe znajdują się w dyspozycji Centrum Diagnostyki.
Pomiary pośrednie (pojazdami pomiarowymi) wykonywane są zgodnie z harmonogramem ustalonym przez Centrum Diagnostyki i zatwierdzonym przez biuro Dróg Kolejowych i Centrali Spółki.
Częstotliwość wykonywania pomiarów pośrednich i bezpośrednich
Częstotliwość pomiarów pośrednich torów (pojazdami pomiarowymi) ustala się dla linii o określonych prędkościach maksymalnych, i tak;
- na liniach o prędkościach maksymalnych V≥ 160 km/h – pomiary wykonywane trzykrotnie w ciągu roku (co cztery miesiące),
- na liniach o prędkościach maksymalnych 100 km/h ≤ V<160km/h pomiary wykonywane dwukrotnie w ciągu roku (na wiosnę i na jesieni),
- na liniach o prędkościach maksymalnych <100 km/h pomiar wykonywany jednokrotnie w ciągu roku (wskazany pomiar wiosenny).
Pojazdy dokonujące pomiaru wyposażone są w urządzenia umożliwiające pomiar podstawowych parametrów geometrii torów. Urządzenia te pozwalają na automatyczną rejestrację przeprowadzanych pomiarów oraz analizę wyników uzyskanych w trakcie dokonywania pomiarów.
Pomiary pojazdami pomiarowymi wykonywane są z częstotliwością „kroku pomiarowego” wynoszącego 0,25 m. Pomiary te traktuje się jako równoważne z pomiarem ciągłym.
Wyznaczenie wartości parametrów pionowych w pojeździe pomiarowym odbywa się przez pomiar przemieszczeń osi pomiarowych w pionie (parametry pionowe takie jak nierówności pionowe toków szynowych, wichrowatość i przechyłka) oraz pomiar poziomego położenia toków szynowych w stosunku do ramy pojazdu (parametry poziome takie jak nierówności toków szynowych w płaszczyźnie poziomej, szerokość).
Pomiary bezpośrednie torów przeprowadza się dwa razy w roku, tj. wiosną i jesienią.
W ramach pomiarów bezpośrednich wykonuje się:
1) pomiar podstawowych parametrów charakteryzujących położenie toków szynowych, tj.:
- szerokość torów,
- różnice wysokości toków szynowych;
- nierówności toków szynowych w obu płaszczyznach;
2) pomiar dodatkowych parametrów toru obejmujących
- położenie toru w płaszczyźnie pionowej i poziomej w odniesieniu do znaków regulacji osi torów,
- wartości luzów w stykach toru klasycznego.
Oceny stanu technicznego toru dokonuje się poprzez porównanie wyników wartości otrzymanych z pomiaru z wartościami nominalnymi określonymi w instrukcji Id-14 (D-75).
Zachowanie wartości dopuszczalnych odchyłek podstawowych parametrów położenia toru zapewnia bezpieczeństwo i spokojność jazdy.
Do wykonania pomiarów bezpośrednich należy używać legalnego, sprawnego i legalizowanego sprzętu diagnostycznego (toromierzy, profilomierzy, strzałkomierzy, poziomic) zapewniających dokładność pomiaru do 1 mm.
Przeczytaj: Pomiar objętości mas ziemnych
Badania techniczne (przeglądy) torów
Badania techniczne – przeglądy torów przeprowadza się na wszystkich czynnych liniach kolejowych niezależnie od tego, czy były na nich prowadzone badania bezpośrednie czy też pośrednie – tj. przy pomocy pojazdów pomiarowych.
Badania techniczne – przegląd torów wykonuje się raz w roku. Najczęściej badania te łączy się z pomiarami bezpośrednimi torów.
W ramach przeglądu torów należy wykonać badania bezpośrednie oraz ocenić i zaewidencjonować:
- zużycie lub uszkodzenie poszczególnych elementów nawierzchni (szyn, podkładów, złączeń),
- stan zanieczyszczenia podsypki,
- stan przytwierdzenia szyn do podkładów,
- stan zachwaszczenia torów,
- stan odwodnienia podłoża,
- położenie i rozstaw podkładów.
Wyniki badań bezpośrednich i kontroli torów należy zarejestrować w Książce kontroli stanu toru.
Kto może wykonać badanie geometrii torów?
Badania geometrii torów może wykonywać uprawniony pracownik komórki diagnostycznej, który posiada stosowne uprawnienia zgodnie z prawem budowlanym oraz któremu powierzono w zakresie obowiązków prowadzenie badań, interpretacji uzyskanych wyników tych badań oraz określenie warunków eksploatacji linii kolejowej.
W przypadku prowadzenia pomiarów geometrii torów pojazdami pomiarowymi obowiązek uczestniczenia w tych badaniach mają:
- naczelnik sekcji eksploatacji,
- inspektor (główny inżynier).
Zadaniem naczelnika sekcji eksploatacji jest prowadzenie książki pokładowej urządzenia pomiarowego. Przed rozpoczęciem pomiaru naczelnik sekcji ma obowiązek wpisania do książki pokładowej informacji o stanie przygotowania torów pod względem wymogów skrajni.
W przypadku ujawnienia usterek wymagających natychmiastowego ich usunięcia, naczelnik sekcji wprowadza zarządzeniem właściwe ograniczenia eksploatacyjne.
W przypadku wątpliwości, co do wiarygodności uzyskanych wyników pomiarów, rejestrowanych na taśmie pomiarowej, biorący udział w pomiarach powinni zgłosić te nieprawidłowości obsłudze pojazdu i doprowadzić do korekty pomiaru.
Po zakończeniu pomiaru, inspektor (główny inżynier) odbiera wyniki pomiarów utrwalone na nośnikach elektronicznych, taśmach pomiarowych oraz na wydrukach tabelarycznych.
Odbiór wyników pomiarowych inspektor potwierdza w „Książce wydania wyników pomiaru”.
Inspektor, po odebraniu w/w dokumentów dokonuje ich analizy oraz wydaje zalecenia techniczno eksploatacyjne, które zatwierdza główny inspektor do sekcji eksploatacji. Kopie dokumentów są przekazywane głównemu inżynierowi.
Obecnie w Polsce istnieje wiele firm oferujących swoje usługi w zakresie badania geometrii torów. Firmy te dysponują nowoczesnym sprzętem i oferują rzetelne i wiarygodne pomiary geometrii torów.
Jednocześnie trwają prace nad zbudowaniem i wdrożeniem w życie pojazdu, który za pomocą odbiorników satelitarnych i skanerów laserowych będzie wykonywać badanie geometrii osi torów.
Naukowcy wspólnie z praktykami skonstruowali już prototyp pojazdu, na platformie którego umieszczono system pomiarowy służący do pomiarów torów, w skład którego wchodzą m.in. odbiorniki do pomiarów geodezyjnych przy użyciu technologii satelitarnej (GPS), skaner laserowy, urządzenia do mierzenia pochyleń i przyspieszeń. Następnym krokiem będzie stworzenie oprogramowania, dzięki któremu, w oparciu o uzyskane dane pomiarowe, będzie można uzyskać informację o stanie torów.
Wprowadzenie do badań geometrii torów pomiarów przy użyciu technologii satelitarnej zapewni szybsze i bardziej precyzyjne (od systemu naziemnego) przeprowadzenie pomiarów geometrii torów, co w konsekwencji przełoży się nie tylko na bezpieczeństwo w eksploatacji linii kolejowych, ale również na komfort jazdy (minimalizacja wstrząsów) koleją.
Źródła:
- Przegląd komunikacyjny 8/2014.
- PKP Polskie Linie Kolejowe SA – Instrukcja o dokonywaniu pomiarów, badań i oceny stanu torów Id-14(D-75).
Zdjęcie: Pexels.com
