KŽSTH realizovala štvrtý a zároveň posledný skúšobný úsek pre návrh a optimalizáciu konštrukcii prechodových oblastí medzi zemným telesom a objektami telesa železničného spodku, v našom prípade mostným objektom a násypom

Vedeckovýskumné aktivity Katedry železničného staviteľstva a traťového hospodárstva (KŽSTH) Stavebnej fakulty (SvF) Žilinskej univerzity v Žiline (UNIZA), sú v ostatnom období, okrem problematiky nedopravného zaťaženia konštrukcie povalového podložia a identifikácie dosahu a roznosu statickej a dynamickej zaťažovacej dosky v postupe diagnostiky konštrukčných vrstiev telesa železničného spodku, zamerané, v úzkej spolupráci s Katedrou stavebnej mechaniky a aplikovanej matematiky (KSMAM), aj na riešenie prechodových oblastí medzi zemným telesom a objektami telesa železničného spodku. Cieľom tohto výskumu je identifikovať reálne vplyvy prevádzky (rôzne druhy vlakov a ich rýchlosť) v týchto častiach železničných tratí, ktoré patria z pohľadu železničného staviteľstva medzi najcitlivejšie časti tratí, nakoľko v nich nastáva významná zmena tuhosti podložia (z „mäkkého“ zemného telesa na „tvrdý“ mostný objekt a naopak). Je všeobecne známe, že teleso železničného spodku je spravidla oveľa náchylnejšie na deformácie, ako relatívne „tuhý“ mostný objekt. V prípade, že nie je vytvorený na prechodoch medzi telesom železničného spodku (zemným telesom) a mostným objektom prechodový úsek s optimálnou gradáciou tuhosti, môžu vzniknúť lokálne koncentrované zmeny tvaru (rozdielov sadaní), ktoré môžu spôsobiť diskontinuity v polohe koľaje a viac či menej výrazný „skok v sadaní“, čo môže v konečnom dôsledku vplývať na rozloženie zaťaženia, vznik deformácií a dlhodobú (ne)stabilitu geometrickej polohy koľaje takýchto tuhostne odlišných konštrukcií železničnej trate. Práve z týchto dôvodov sa na KŽSTH venuje pozornosť experimentálnemu výskumu prechodových oblastí v reálnych prevádzkových podmienkach, s cieľom optimalizovať konštrukčnú skladbu a dĺžku prechodových oblastí, teda vytvoriť takú gradáciu tuhosti medzi týmito tuhostne odlišnými  miestami železničnej trate, aby negatívne účinky boli minimalizované pri nevyhnutných investičných a prevádzkových nákladoch.

V októbri tohto roku sa podarilo úspešne zrealizovať plánovaný 4. skúšobný úsek. Najnovší skúšobný úsek bol vybudovaný v rámci stavby „ŽSR, Modernizácia železničnej trate Devínska Nová Ves – štátna hranica SR/ČR“ v spolupráci so spoločnosťou TEMPRA, s.r.o. a za finančnej podpory projektu Matching 2 a čiastočne aj  s podporou projektu VEGA 1/0236/25. Realizácia 4. skúšobného úseku predstavuje ďalšie pokračovanie systematického dlhodobého výskumu KŽSTH zameraného na hodnotenie správania sa konštrukcie železničnej trate v úsekoch tuhostne meniacich sa pomerov v konštrukcii telesa železničného spodku, pričom je jediným skúšobným úsekom na infraštruktúre ŽSR, kde budú najrýchlejšie vlaky dosahovať rýchlosť až 200 km/h.

Zohor_2.jpg Zohor_1.jpg

Pozdlžny_profil.jpg

Pre úplnosť treba uviesť, že prvý skúšobný úsek vznikol v lokalite Milochov v rámci stavby „ŽSR, Modernizácia železničnej trate Púchov – Žilina, pre traťovú rýchlosť do 160 km/h, I. etapa (Púchov – Považská Teplá)” v spolupráci so spoločnosťou DOPRASTAV, a.s. a za podpory projektu VEGA 1/0084/20. Tento skúšobný úsek predstavoval významný krok pre overovanie metodiky merania deformačnej odozvy konštrukcie v prechodových oblastiach železničnej trate.

Milochov_2.jpg Milochov_1.jpg

Druhý a aj tretí skúšobný úsek bol realizovaný v blízkosti ŽST Svit a ZAST Lučivná v rámci stavby „Modernizácia železničnej trate Žilina – Košice, úsek Liptovský Mikuláš – Poprad-Tatry (mimo), 1. etapa (Poprad – Lučivná)” v spolupráci so spoločnosťou TSS GRADE, a.s., a taktiež za podpory projektu VEGA 1/0084/20. V blízkosti ZAST Lučivná je lokalizovaný aj najdlhší mostný objekt zo všetkých skúšobných úsekov, dĺžky takmer 200 m, kým ostatné 3 mostné objekty majú dĺžku od cca 10 m do cca 20 m.

Lučivná_2.jpg Svit_1.jpg

Merania uskutočnené na týchto lokalitách významne rozšírili databázu experimentálnych údajov o správaní prechodových oblastí pri rôznych konštrukčných a prevádzkových podmienkach. Experimentálne merania prechodových oblastí realizované na všetkých 4 skúšobných úsekoch umožňujú pomocou snímačov vibrácií a tlakov, zabudovaných v jednotlivých úrovniach konštrukcie železničnej trate a jej podložia, sledovať jej odozvu na dynamické zaťaženie od reálnej železničnej dopravy a to nielen na prechodoch medzi zemným telesom a mostným objektom, ale vždy aj na priľahlom traťovom úseku, a tým získavať cenné údaje o skutočných silových účinkoch, roznose zaťaženia, šírení vibrácií a vývoji geometrickej polohy koľaje. Predpokladáme, že výsledky výskumu prispejú k lepšiemu pochopeniu dynamických javov prebiehajúcich v prechodových oblastiach a aj na bezprostredne nadväzujúcich úsekoch, čím vytvoria odborný základ pre exaktný návrh efektívnejších konštrukčných riešení prechodových oblastí, s cieľom zvýšiť spoľahlivosť, bezpečnosť a životnosť železničnej infraštruktúry.

schéma.jpg šachta.jpg

 

Na záver treba poďakovať nielen vyššie spomenutým partnerom, že skúšobné úseky boli vybudované v rozsahu a lokáciách, ktoré pre náš výskum sú relevantné, ale treba aj zdôrazniť význam spolupráce akademického prostredia, grantovej agentúry MŠVaV SR a stavebných firiem, realizujúcich modernizáciu železničnej infraštruktúry ŽSR, na riešení aktuálnych výziev železničného staviteľstva 21. storočia.

© 2019 Katedra železničného staviteľstva a traťového hospodárstva, Stavebná fakulta, Univerzitná 8215/1, 010 26 Žilina

Please publish modules in offcanvas position.