Provozní měření bezstykové koleje na mostě v km 7,810 trati Ústí n. L. – Most přes dálnici D8 v km 80,778

• Foto

MOTIVACE
V rámci výzkumného úkolu TA03031099 podpořeném Technologickou agenturou ČR bylo ve dnech 19. – 20. 9. 2013 provedeno měření bezstykové koleje na mostě v km 7,810 trati Ústí n. L. – Most přes dálnici D8 v km 80,778. Tento most byl pro měření zvolen z následujících důvodů:

• most byl postaven v roce 2003 na přeložce trati Ústí nad Labem 
  • Most jako vyvolaná investice stavby 0807/1 Trmice – Knínice, je tedy relativně malého stáří, ojetí koleje v místě mostu je zanedbatelné,
• most převádí bezstykovou kolej na dvou typických konstrukcích: 
  • ocelovém trámu ztuženém obloukem se spodní mostovkou o rozpětí 71,28 m a
  • plnostěnném ocelovém nosníku se spodní mostovkou o rozpětí 41,04 m,
• mostní konstrukce je relativně dobře přístupná.

Cílem měření bylo zjistit závislost napětí v bezstykové koleji na teplotě konstrukce/vzduchu při jednom teplotním cyklu (tzv. statická měření) a také ověřit vliv kolejové dopravy na napětí v bezstykové koleji (tzv. dynamická měření). Uspořádání měření mělo umožnit sledování napětí v bezstykové koleji při běžném železničním provozu, ale také i při zkušebních přejezdech s brzděním a rozjezdy vozidel. 

Měření bylo realizováno firmou INSET s. r. o. na základě objednávky firmy SUDOP PRAHA a. s.

SŽDC, s. o. zajistilo zkušební vozidla a zejména výluky pro umístění a demontáž měřící aparatury.

USPOŘÁDÁNÍ ZKUŠEBNÍHO MĚŘENÍ
Na kolejnicích mostu a jeho předpolích bylo umístěno v sedmi profilech celkem 40 induktivních snímačů SP 1 s měřicí základnou 300 mm (obr. 1 a 2), rozlišovací schopností 10^–4 mm a rozšířenou kombinovanou nejistotou měření 10^–3 mm, vyjádřeno v jednotkách napětí 0,7 až 700 MPa. Tyto snímače byly umístěny v těžištích kolejnic (obr. 3) vždy oboustranně. V měřících profilech před a za mostem byly vystrojeny pouze vnější kolejnice.

Dále byly měřeny teploty kolejnice, štěrkového lože, mostní konstrukce a vzduchu, měření posunů nosné konstrukce vůči opěrám na mostních závěrech a relativní pohyb kolejnice vůči mostnímu pilíři.

Snímače přetvoření byly umístěny pomocí speciální montážní šablony a speciálních držáků přilepených k tělesu kolejnice dvousložkovým epoxidovým lepidlem. Tímto způsobem byla zajištěna stejná poloha na všech instalovaných snímačích. Snímače byly dále opatřeny polyuretanovými chráničkami. Uspořádání umožňuje opakování měření (obr. 4).

Vzhledem k délce měřeného úseku a počtu snímačů byla zřízena dvě měřicí stanoviště. Monitorovací linku tvořil měřicí počítač napájený elektrocentrálou, signální kabely, měřicí zesilovače a příslušné snímače.

Řídící a záznamovou jednotku tvořily měřicí počítače na bázi PC s měřicí A/D převodníkovou kartou. Na vstupu měřicí karty se přiváděly signály od připojených snímačů přetvoření, deformací a teplot, které byly následně digitalizovány a zpracovány.

K měření byl použit speciální SW WOSCILO/SDT umožňující zaznamenat jak dynamická tak statická data včetně jejich zobrazení, vyhodnocení (filtrace, odstranění ofsetu, oříznutí apod.).

Dynamické záznamy se ukládaly ručně po každém průjezdu vlakové soupravy se vzorkovací frekvencí 1 000 vz/s.

VÝSLEDKY MĚŘENÍ
Hlavním výsledkem měření by mělo být ověření normových předpokladů pro výpočet kombinované odezvy kolej/konstrukce. Vyhodnocení všech sad naměřených dat je ale extrémně časově náročné a k datu uzávěrky sborníku nebylo ještě zdaleka ukončeno.

Na tomto místě jsou tedy prezentovány předběžné výsledky měření: naměřené průběhy teplot, dilatačních pohybů a napětí v kolejnici ve vybraných profilech.

ZÁVĚR
Tento příspěvek podává základní informace o uskutečněném měření na bezstykové koleji na mostě v km 7,810 trati Ústí n. L. – Most přes dálnici D8 v km 80,778. Vysvětluje použité metodiky, uvádí popis měřicí linky, počet a typ snímačů a další technické detaily měření.

Měření napětí na kolejnicích prokázalo v intervalu 24 hodin teplotní závislost. Hodnoty napětí se v teplotním intervalu cca 10 °C na instalovaných snímačích přetvoření (podle umístění) pohybovaly v mezích od 25 do 40 MPa. Pohyby na dilatacích vlivem teploty dosahovaly hodnot až 4,5 mm (podle místa měření).

Měřením získaná data (statická i dynamická) jsou v dalším kroku podrobně analyzována a dále zpracována, aby dosažené výsledky splnily účel provedeného měření.

Příspěvek byl zpracován v rámci projektu TA03031099 podpořeném Technologickou agenturou ČR. Příspěvek byl uveden na konferenci Železniční mosty a tunely 2014.

Operational Measurement of Continuous Welded Rail on Bridge in km 7.810 of Ústí nad Labem Line – Bridge over D8 Highway in km 80.778
The contribution represents the arrangement, process and selected preliminary results of the operational measurement of continuous welded rail on bridge in km 7.810 of Ústí nad Labem line – bridge over D8 Highway in km 80.778, carried out on September 19 – 20, 2013. Changes of voltage in continuous welded rail due to common operation and temperature changes were measured on the bridge, and test drives of locomotives focused on the response of continuous welded rail upon breaking were carried out subsequently.

Autoři

• Doc. Ing. Foglar Marek PhD.
• Ing. Vlasák Martin
• Ing. Teichman Miroslav