Spårväxel Projektering

Transkript

1 KRAV Spårväxel Projektering TDOK 2013:0474 Version

2 KRAV Skapat av (namn och organisatorisk enhet) Dokument-ID Version Meyer Jan-Erik, UHtsv TDOK 2013: Fastställt av Dokumentdatum Chef VO Planering Dokumenttitel Spårväxel Projektering Detta dokument ingår i Trafikverkets säkerhetsstyrningssystem för järnväg. Se särskilda regler för förvaltning av säkerhetstillståndet. Innehållsförteckning Syfte... 2 Omfattning... 2 Definitioner och förkortningar Ansvar Dispens från regelverk Växelsortiment Förutsättningar Geometri Geometrisk beskrivning Största tillåtna hastighet rak spårväxel Bockad spårväxel Beräkning horisontalradie bockad spårväxel Beräkning grenspårshastighet bockad spårväxel Beräkning vertikalradie spårväxel i rälsförhöjning Beräkning lutning och höjd spårväxel i rälsförhöjning Växelförbindelse Närhet till annan spårväxel Växelplacering Slipersplacering Standard sliperssats Enkel spårväxel Växelförbindelse Beställning Referenser Versionslogg Bilaga 1 Största tillåtna hastighet spårväxel förvaltningssortiment Bilaga 2 Minsta tillåtna radie spårväxel förvaltningssortiment... 14

3 KRAV 2 (14) Syfte Spårväxlar utgör stora investeringar i järnvägsanläggningen och det är dyrbart att i efterhand rätta till misstag som gjorts vid projektering. Detta kravdokument har tagits fram för att styra arbetet vid projektering av spårväxel. I version 3.0 har bilaga 3 och bilaga 4 tagits bort ur kravdokumentet och i stället ersatts av två dokument, TMALL 0489 Specifikation Spårväxel EV, SPK, KRYSSVX och TMALL 0508 Specifikation Spårväxel EKV, DKV. Dokumentet har även uppdaterats utifrån att en ny kravmall införts samt en allmän översyn av hänvisningar. Omfattning I detta kravdokument ges normer för banteknisk projektering av spårväxel. Dokumentet gäller all projektering av spårväxel, nytillverkad såväl som begagnad, i Trafikverkets spåranläggning. Flera av de spårgeometriska krav som styr projekteringen av spårväxlar finns beskrivna i TDOK 2014:0075 Banöverbyggnad Spårgeometri Krav på spårets geometri vid nybyggnad, reinvestering/upprustning, underhåll och drift. Se även TDOK 2013:0478 Spårväxel Projekteringshandbok. Kravdokumentet vänder sig främst till anläggningsägare och spårprojektörer, men kan även vara av intresse för andra projektörer och tekniker. Definitioner och förkortningar För förklaring av växelterminologi och förkortningar för spårväxel hänvisas till TDOK 2013:0476 Spårväxel Definition, benämning och förkortning. Specifikt för detta kravdokument gäller även följande: Beteckning Förklaring h Rälsförhöjning mm Enhet Internationell beteckning ha Anordnad rälsförhöjning mm D ht Teoretisk rälsförhöjning mm hb Rälsförhöjningsbrist mm I hö Rälsförhöjningsöverskott mm E Lr Längd på rälsförhöjningsramp och övergångskurva m L Rv Radie hos vertikalkurva m Rv p Lutningsförhållande p Lutningsskillnad z Höjdmått mm n Ramptal 1/n Ramplutning

4 KRAV 3 (14) 1 Ansvar Eventuella frågor och förslag på förbättringar på kravdokumentet ställs till den gemensamma verksamhetsbrevlådan för spårsystem och komponenter sparsystem@trafikverket.se. 2 Dispens från regelverk Vid avsteg från spårväxlars regelverk görs dispensansökan, se vidare TDOK 2012:90 Begäran om dispens från tekniska regelverk. Dispensen skickas förutom enligt vad rutinen föreskriver även till den gemensamma verksamhetsbrevlådan för spårsystem och komponenter, sparsystem@trafikverket.se. 3 Växelsortiment De spårväxlar som får läggas in i Trafikverkets spåranläggning är de spårväxlar som finns i standard- och förvaltningssortimentet se vidare TDOK 2013:0472 Spårväxel Standardsortiment samt TDOK 2013:0473 Spårväxel Sortiment förvaltning och avveckling kapitel 9. 4 Förutsättningar Vid växelprojektering gäller följande förutsättningar: - All växelprojektering som medför någon form av förändring av spårgeometrin, i eller kring spårväxeln, ska ske med absolut lägesbestämning (koordinatbaserad). - Alla detaljpunkter ska mätas i både plan och profil. Inmätning av spår och andra väsentliga objekt i eller kring aktuell spårväxel ska i dessa fall ske enligt anvisningar i TDOK 2013:0478 Spårväxel Projekteringshandbok samt TDOK 2014:0571 Geodetiska mätningsarbeten och geografisk lägesbestämning och TDOK 2014:0385 Kodning av geografiska objekt. 5 Geometri I detta kapitel beskrivs geometrisk uppbyggnad av en spårväxel samt de krav som ställs på en spårväxel utifrån geometrisk utformning. Här redovisas även de normer som gäller för beräkning av en spårväxels geometri i plan och profil. 5.1 Geometrisk beskrivning Spårväxlar beskrivs med hjälp av längder, vinklar och radier. I TDOK 2013:0478 Spårväxel Projekteringshandbok kapitel 3.1 beskrivs enkla spårväxlars geometri. Där finns också en tabell med mått som används som indata vid beräkning.

5 KRAV 4 (14) 5.2 Största tillåtna hastighet rak spårväxel De krav som ställs på grenspårets geometriska utformning för olika hastighet framgår av TDOK 2014:0075 Banöverbyggnad Spårgeometri Krav på spårets geometri vid nybyggnad, reinvestering/upprustning, underhåll och drift. Utifrån dessa krav har ett antal olika spårväxlars största tillåtna grenspårshastighet beräknats. För spårväxlar i standardsortimentet se vidare Tabell 1. För spårväxlar i förvaltningssortimentet se vidare bilaga 1. Största tillåtna hastighet spårväxel rakt utförande Radie grenspår STH (km/h) Växelmodell (m) Grenspår Stamspår EV-60E-208-1: EV-60E-300-1: EV-60E-500-1: EV-60E-580-1: EV-60E-580-1: Huvudspår EV-60E : EV-60E : EV-60E :18, EVR-60E-300-1: EVR-60E-760-1: EVR-60E-760-1: EVR-60E :26, EVR-60E :27, EV-BV50-225/190-1:9 trä BV :4,8-SYM i båda Sidospår BV :6, BV : DKV-S : EKV-S : Tabell 1 Största tillåtna hastighet för spårväxel i rakt utförande i stam- och grenspår. 1 Dispens krävs för nyinläggning. Om däremot växelmodellen läggs in som ersättare för tidigare SJ50/BV50-modell, med motsvarande geometri, krävs ingen dispens. Se vidare TDOK 2013:0472 Spårväxel Standardsortiment. 2 Denna spårväxel är avsedd för rangerbangård. 3 Dispens krävs.

6 KRAV 5 (14) Vägledande för vilken spårväxel som ska väljas är största tillåtna hastighet i avvikande spår. Även underhållsaspekten, på grund av exempelvis trafikbelastning ska vägas in, samt det utrymme som finns till förfogande på aktuell plats. 5.3 Bockad spårväxel Följande regler gäller för bockning av spårväxel: - Bockning är inte tillåten för spårväxel med rörlig korsningsspets. - Spårväxel får inte bockas till mindre radie än konstruktionsmässig begränsning för respektive växelmodell. För mista tillåtna bockningsradie för spårväxel i standardsortimentet se Tabell 1 och för spårväxel i förvaltningssortimentet se bilaga 2. - För tillåten rälsförhöjningsbrist i relation till olika hastighet i spårväxlar se TDOK 2014:0075 Banöverbyggnad Spårgeometri Krav på spårets geometri vid nybyggnad, reinvestering/upprustning, underhåll och drift kapitel tabell 1. Minsta tillåtna radie (m) Växelmodell Ursprungligt stamspår Ursprungligt grenspår Huvudspår EV-60E-208-1: ,702 EV-60E-300-1: EV-60E-500-1: EV-60E-580-1: ,559 EV-60E-580-1: ,559 EV-60E-760-1: EV-60E-760-1: EV-60E : EV-BV50-225/190-1: ,5 Tabell 2 Minsta tillåtna bockningsradie Om en spårväxel bockas ska faktorer som leveranstid, reservdelshållning och underhållskostnad värderas. Dessutom ska en kostnadsanalys göras där nyttoeffekt vägs mot ökad kostnad. 1 Dispens krävs för nyinläggning. Om däremot växelmodellen läggs in som ersättare för tidigare SJ50/BV50- modell, med motsvarande geometri, krävs ingen dispens. Se vidare TDOK 2013:0472 Spårväxel Standardsortiment.

7 KRAV 6 (14) 5.4 Beräkning horisontalradie bockad spårväxel Grenspårets horisontalradie (R2) i en bockad spårväxel kan överslagsmässigt beräknas enligt följande: R1 R0 R2= R1+ R0 (1) R0 = Grenspårets radie i den ursprungligt raka spårväxeln R1 = Stamspårets radie i den bockade spårväxeln R2 = Grenspårets radie i den bockade spårväxeln Ovanstående formel är inte helt exakt men ger tillräcklig noggrannhet för att kunna beräkna största tillåtna hastighet med hänsyn till rälsförhöjningsbrist mm. För att få exakt värde på radien, t.ex. vid geometrisk bestämning av spårväxelns huvudpunkter, ska följande formel användas: R1 R0 t R2= R1+ R0 2 (2) t = Avståndet från MKP till BKS i spårväxeln. 5.5 Beräkning grenspårshastighet bockad spårväxel Vid beräkning av en bockad spårväxels största tillåtna grenspårshastighet ska hänsyn tas till följande faktorer enligt TDOK 2014:0075 Banöverbyggnad Spårgeometri Krav på spårets geometri vid nybyggnad, reinvestering/upprustning, underhåll och drift: - Tillåten rälsförhöjningsbrist - Tillåten ändring av rälsförhöjningsbristen - Reducering av tillåten rälsförhöjningsbrist på grund av moträl i innersträng - Tillåtet rälsförhöjningsöverskott Om spårväxeln ligger i en rälsförhöjning ska man även se till att ramplutningen efter BKS klarar gällande normvärden. Rampen bör också sammanfalla med en övergångskurva efter spårväxeln. Kan detta inte åstadkommas, ska rampen börja och sluta i horisontalgeometrins tangeringspunkter.

8 KRAV 7 (14) 5.6 Beräkning vertikalradie spårväxel i rälsförhöjning I en spårväxel som ligger i spår med konstant rälsförhöjning sjunker eller stiger grenspåret i förhållande till stamspåret och bildar därigenom en vertikalkurva gentemot profilen i stamspåret. Radien i denna vertikalkurva bestäms av motsvarande rak spårväxels horisontalradie i grenspåret (R0), anordnad rälsförhöjning (ha) samt stamspårets vertikalradie (Rv1). Grenspårets vertikalradie (Rv2) beräknas enligt formeln: Där R v0 R v1 R v2= R v0 + R v1 R R v0 = ha Rv0 = Vertikalradie i den ursprungliga spårväxelns grenspår (m) Rv1 = Vertikalradie i stamspåret (m) Rv2 = Vertikalradie i grenspåret (m) R0 = Horisontalradie i den ursprungligt raka spårväxelns grenspår (m) ha = Anordnad rälsförhöjning (mm) För vertikalradie i stamspåret (Rv1) gäller att radien inte får understiga minsta tillåtna vertikalradie enligt TDOK 2014:0075 Banöverbyggnad Spårgeometri Krav på spårets geometri vid nybyggnad, reinvestering/upprustning, underhåll och drift. 5.7 Beräkning lutning och höjd spårväxel i rälsförhöjning Om en spårväxel ligger i rälsförhöjning kommer det att bli en annan lutning och höjd vid SLS 2 än vid SLS 1. Följande faktorer påverkar hur stor skillnaden är: - Anordnad rälsförhöjning, ha - Växelvinkel - Ramplutning, 1/n - Spåravståndet vid sista långsliper Se TDOK 2013:0478 Spårväxel Projekteringshandbok kapitel 4.7 för detaljerad beräkningshandledning. 5.8 Växelförbindelse (3) (4) Om en växelförbindelse läggs i rakspår eller i kurva utan rälsförhöjning och spåravståndet är mindre än 5 m ska de genomgående spårens profil vara lika för hela spåravsnittet mellan de båda spårväxlarnas BKS. Om en växelförbindelse läggs i en kurva med rälsförhöjning och spåravståndet är mindre än 5 m ska de båda spåren ligga i samma lutande spårplan och ha samma rälsförhöjning. Se vidare TDOK 2013:0478 Spårväxel Projekteringshandbok kapitel 4.8. Vid större spåravstånd än 5 meter kan avvikelser från detta krav göras. Hur stor skillnad i rälsförhöjning och avvikelse från gemensamt spårplan som då är möjlig beror av längden hos den fria mellanliggande spårdelen mellan spårväxlarnas sista långsliprar, SLS, där eventuell ramp och vertikalkurva kan anordnas.

9 KRAV 8 (14) 6 Närhet till annan spårväxel 6.1 Växelplacering Följande krav gäller för placering av två spårväxlar i nära anslutning till varandra: - För två spårväxlar FSK mot FSK ska minsta mellanliggande avstånd vara 10 m, se Figur 1. FSK 10 m FSK Figur 1 Minsta avstånd FSK - FSK - För två spårväxlar direkt efter varandra ska minsta mellanliggande avstånd från BKS till FSK vara långsliperssatsens längd plus fem meter, se Figur 2. BKS > 5 m FSK Figur 2 Minsta avstånd BKS FSK 6.2 Slipersplacering Följande krav gäller för växelsliprar: - Växelsliprar och långsliprar får inte kapas mer än att avståndet mellan rälens farkant och sliperänden är minst 280 mm se Figur 3. - Centrumavståndet mellan två sliprar får inte vara mindre än 520 mm och inte större än 680 mm räknat vid respektive räl se Figur mm Figur 3 Avstånd farkant - slipersände samt sliper - sliper - Avståndet mellan två sliperändar får inte vara mindre än 50 mm se Figur mm Figur 4 avstånd slipersände slipersände

10 KRAV 9 (14) - Omlottläggning av sliprar är inte tillåtet. - I mellanliggande spår, vid avstånd < 20 m mellan två spårväxlar med vertikalt stående räl, används vertikalt stående räl även i förbindelsen, se Figur 5. BKS SLS FSK 20 m FSK 20 m FSK SLS 20 m SLS Figur 5 Vertikal räl vid avstånd < 20 m mellan två spårväxlar med vertikalt stående räl 7 Standard sliperssats 7.1 Enkel spårväxel Enkla spårväxlars långsliperssats finns i två utföranden efter BKS, modell rak alternativt modell cirkulärkurva se Figur 6. Vilka spårväxlar som finns i respektive utförande beskrivs i TDOK 2013:0477 Spårväxel Standardutförande anläggningsdel, komponent kapitel 11 samt på respektive växelmodells utläggningsritning. (1/R) Krökning 0 1/545.5 Rak långsliperssats FSK BKS SLS (1/R) Krökning 0 1/545.5 FSK BKS SLS Långslipersats för fortsatt radie Figur 6 Bockningsdiagram för spårväxel med rakt utförande respektive fortsatt cirkulärkurva efter BKS.

11 KRAV 10 (14) Enkla spårväxlar bör projekteras så att standardiserad sliperplacering kan användas. Vad som är standardiserad slipersats framgår av TDOK 2013:0478 Spårväxel Projekteringshandbok kapitel 5.1. Se även TDOK Spårväxel Standardsortiment för respektive spårväxels utläggningsritning. Vilket utförande av långslipersats man väljer beror på förhållandena i det avvikande spåret efter spårväxeln: - Standardiserad långsliperssats efter BKS, modell rak, ska användas då det avvikande spåret har samma bockningsförlopp som det genomgående spåret (huvudspåret) efter BKS (Figur 7). (1/R) Växelns grenspår R= / Rak långsliperssats = huvudspårsradien Huvudspåret R = 1000 FSK BKS SLS Längd Figur 7 Innerbågväxel 1:18,5 i radie 1000 m med långslipersats modell rak - Standardiserad långslipersats efter BKS, modell cirkulärkurva, ska användas om bockningsskillnaden mellan genomgående spår (huvudspår) och avvikande spår är lika med den bockning (1/R) som cirkulärkurvan har i den raka spårväxelns grenspår (Figur 8). (1/R) Växelns grenspår R= Långsliperssats för fortsatt radie = grenspårsradien 1/ Huvudspåret R = 1000 FSK BKS SLS Krökningsskillnad Längd Figur 8. Innerbågväxel 1:18,5 i radie 1000 m med långslipersats modell cirkulärkurva Om standardiserad sliperplacering inte projekteras ska följande uppgifter bifogas underlaget till växelspecifikationen. Detta gäller även om spårväxeln i övrigt är rak: - Fullständig sliperförteckning - Placeringsritning över sliprar som inte placerats enligt standard, där delningsmått och eventuella kapningsmått framgår 7.2 Växelförbindelse För de växelförbindelser som ingår i standardsortimentet se vidare TDOK 2013:0472 Spårväxel Standardsortiment. För växelförbindelser som ingår i förvaltningssortimentet se vidare TDOK 2013:0473 Spårväxel Sortiment förvaltning och avveckling kapitel 9.6, 9.7, 9.8 och 9.9. För sliperssatser se TDOK 2013:0478 Spårväxel Projekteringshandbok kapitel 5.2. Växelförbindelser projekteras så att standardiserad sliperplacering kan användas. Standardiserad växelförbindelse finns för: - 4,5 m spåravstånd

12 KRAV 11 (14) Är spåravståndet större än 4,5 m ska jämna 250 mm steg användas, dvs. 4,75 m, 5,0 m osv. I dessa fall krävs att sliperplacering beräknas och att placeringsritning med inbördes avstånd mellan sliprarna upprättas, både för långslipersatserna samt mellanliggande kortsliprar. Följande uppgifter bifogas växelbeställningen: - Fullständig sliperförteckning - Placeringsritning över sliprar som inte placeras enligt standard, där delningsmått och eventuella kapningsmått framgår För Spåravstånd än < 4.5 m krävs dispens. Då spåravståndet i befintlig anläggning ibland är mindre än 4,50 m kan problem uppstå. Vid godkänd dispens för växelförbindelse med spåravstånd än < 4.5 m finns för vissa äldre spårväxlar i förvaltningssortimentet ritningar framtagna se vidare TDOK 2013:0473 Spårväxel Sortiment förvaltning och avveckling kapitel 9.6, 9.7 och Beställning Vid beställning av spårväxel ur standardsortimentet ska TMALL 0489 Specifikation Spårväxel EV, SPK, KRYSSVX eller TMALL 0508 Specifikation Spårväxel EKV, DKV användas. Blanketterna finns att hämta på För beskrivning av hur beställning görs se vidare TDOK 2013:0478 Spårväxel Projekteringshandbok kapitel 6. Referenser De dokument som hänvisas till i detta dokument är: TDOK 2014:0075 Banöverbyggnad Spårgeometri Krav på spårets geometri vid nybyggnad, reinvestering/upprustning, underhåll och drift TDOK 2013:0478 Spårväxel Projekteringshandbok TDOK 2013:0476 Spårväxel Definition, benämning och förkortning TDOK 2012:90 Begäran om dispens från tekniska regelverk TDOK 2013:0472 Spårväxel Standardsortiment TDOK 2013:0473 Spårväxel Sortiment förvaltning och avveckling TDOK 2014:0571 Geodetiska mätningsarbeten och geografisk lägesbestämning TDOK 2014:0385 Kodning av geografiska objekt TDOK 2013:0477 Spårväxel Standardutförande anläggningsdel, komponent TMALL 0489 Specifikation Spårväxel EV, SPK, KRYSSVX TMALL 0508 Specifikation Spårväxel EKV, DKV

13 KRAV 12 (14) Versionslogg Fastställd version Dokumentdatum Ändring Namn Nyutgivning till KRAV-dokument. Ersätter tidigare BVS Meyer Jan-Erik, UHabv Kap. 13 uppdatering av sökväg för beställningsblanketter spårväxel. Bilaga 3 avsnitt omläggningsanordning uppdaterat. Även information om ersatta dokument flyttat från kap. 1 till framsidan av dokumentet. I dokumentet har bilaga 3 och 4 tagits bort samt uppdaterade hänvisningar och uppdatering till ny kravmall. Meyer Jan-Erik, UHabv Meyer Jan-Erik, UHtsv

14 KRAV Bilaga 1 Bilaga 1 Största tillåtna hastighet spårväxel förvaltningssortiment Största tillåtna hastighet i stam- och grenspår för ett antal växelmodeller i förvaltningssortimentet. Spårväxel i rakt utförande STH (km/h) Växeltyp Radie grenspår (m) Grenspår Stamspår EV-UIC : EV-UIC : EV-UIC : EV-UIC : EV-UIC :18, EVR-UIC : EVR-UIC : EVR-UIC :26, EVR-UIC :27, EV-BV : EV-BV50-225/480-1: EV-BV50-600/365-1: EV-BV : EV-BV : (14)

15 KRAV Bilaga 2 Bilaga 2 Minsta tillåtna radie spårväxel förvaltningssortiment Minsta tillåtna radie i stam- och grenspår för ett antal växelmodeller i förvaltningssortimentet. Växelmodell Ursprungligt stamspår Minsta tillåtna radie (m) Ursprungligt grenspår EV-UIC : EV-UIC : EV-UIC : EV-UIC : EV-UIC : EVR-UIC : EVR-UIC : EVR-UIC : EVR-UIC : EV-BV : EV-BV50-225/480-1: EV-BV50-600/365-1: EV-BV : EV-BV : (14)