Systémy nosných vrstev kolejového svršku použité na trase pražského metra IV.C2 Ládví – Letňany

ROZDĚLENÍ SYSTÉMŮ NOSNÝCH VRSTEV
V současnosti se v pražském metru jako nosná vrstva kolejového svršku používá systém podélných betonových prahů. Standardně je užíván tzv. dvouvrstvý systém. Především kvůli zajištění ochrany okolí proti nepříznivým účinkům přenosu vibrací z provozu metra byl systém modifi kován. Výsledkem je třívrstvý a čtyřvrstvý systém. Výběr použitého systému záleží na požadavku vibrační ochrany v daném úseku.

Dvouvrstvý systém
Dvouvrstvý systém je základní typ nosných vrstev kolejového svršku na nově realizovaných trasách metra. Název vychází z toho, že v celém systému svršku a jeho nosné vrstvy jsou dvě pružné vrstvy – pryžové podložky pod kolejnicí a pod podkladnicí. Samotnou nosnou vrstvu svršku tvoří neodpružené betonové prahy. Jsou umístěny pod každou kolejnicí symetricky k ose koleje. V příčném řezu mají rozměr 0,97 × 0,37 m (viz obr. 1), v podélném směru jsou prahy betonovány kontinuálně v úsecích, které jsou násobkem 10 m. Prahy jsou betonovány na tunelové dno monoliticky, z betonu C16/20-XC2. Kari sítí jsou vyztuženy jen u dolního povrchu prahu.
Po zatuhnutí betonu jsou v povrchu prahů provedeny řízené spáry hloubky 30 mm, které zajišťují vznik trhlin od smršťování betonu v předem určených místech. Vzdálenost řízených spár závisí na poloze výztuže, zpravidla je 5 m. Pro zajištění polohy prahů v příčném směru, a tím i rozchodu, jsou použity čtyři kotevní trny na jeden 5m práh. Prostor mezi podélnými prahy tvoří odvodňovací žlab tunelu, prostor na jejich vnější straně je vyplněn nevyztuženým betonem C16/20. Povrchy podélných prahů a výplňových betonů jsou v přímé spádovány sklonem 1,5 % do odvodňovacího žlabu. V oblouku jsou povrchy podélných prahů a výplňových betonů ve sklonu podle převýšení koleje. Zároveň se ve výplňovém betonu na vnitřní straně oblouku zřizuje odvodňovací žlábek, který je sveden příčným svodem do odvodňovacího žlabu v ose koleje. Stejný princip úpravy povrchů platí i pro ostatní popisované systémy.

Obr. 1 – Dvouvrstvý systém ve dvojkolejném
tunelu.

Třívrstvý systém
Třívrstvý systém je nejpoužívanější systém nosných vrstev na realizované trase metra IV.C2 Ládví – Letňany. Používá se tam, kde je třeba dosáhnout nadstandardního útlumu vibrací přenášených do tunelového ostění z provozu metra. Pružné vrstvy tvoří kromě podložky pod patou kolejnice a pod podkladnicí i desková antivibrační rohož, která odděluje podkolejnicový práh od zbytku konstrukce.
Monolitický betonový práh má rozměry 0,94 × 0,55 × 5,00 m (viz obr. 2). Je z betonu třídy C25/30-XC2, výztuž tvoří armokoš z oceli 10505 R. Podélná nosná výztuž má průměr 20 mm, třmínky mají průměr 10 mm. Armokoš je navržen podle vzdálenosti podpor kolejového svršku tak, aby při vrtání otvorů pro kotevní šrouby podpor nebyla převrtána výztuž. Mezi podkolejnicovými prahy je neodpružený rozpěrný betonový pás z betonu C25/30-XC2, přikotvený kotevními trny k tunelovému dnu. Tento pás tvoří stabilizační prvek pro podkolejnicové prahy a tím zároveň zajišťuje rozchod koleje. Jednotlivé prahy délky 5 m jsou vzájemně odděleny 2mm PE fólií plnící funkci akustické přepážky. Právě z hlediska akustiky je ideální délka prahu 5 m. Deskové antivibrační rohože tloušťky 23 mm, které tvoří třetí pružnou vrstvu, jsou vyrobeny z pryžového recyklátu. Všechny rohože (spáry), které by případně mohly být vystaveny ohni, jsou chráněny zatmelením protipožárními tmely, které zároveň zajišťují uzavření spár proti vniknutí vody.

Obr. 2 – Třívrstvý systém ve dvojkolejném
tunelu.

Třívrstvý systém ve výhybkovém objektu stanice Letňany
Ve výhybkovém objektu stanice Letňany byla užita modifi kace třívrstvého systému. Výhybky jsou kompletně uloženy na betonových deskách odpružených rolovanými kaučukovými rohožemi tloušťky 25 mm. Desky jsou děleny podle dilatačních dílů konstrukce hloubeného tunelu a zároveň tak, aby bylo zohledněno jejich vyvážené zatěžování při přejezdu soupravy. Desky jsou monolitické, tloušťky 0,55 m, z betonu třídy C25/30-XC2, křížem vyztužené ocelí 10505 R průměru 14 mm. Tato výztuž je umístěna u dolního povrchu a ve 2⁄3 výšky desky tak, aby nekolidovala při vrtání otvorů pro kotevní šrouby podpor kolejového svršku. Kvůli možnému vzniku trhlin od smršťování betonu je u horního povrchu deska vyztužena kari sítí.
Jednotlivé desky jsou od sebe odděleny akustickou přepážkou z 2mm PE fólie. Všechny rolované rohože (spáry) jsou chráněny nehořlavým provazcem proti ohni a zatmeleny trvale pružným tmelem, který zajišťuje uzavření spáry proti vniknutí vody. Povrchy betonových desek jsou vodorovné, bez odvodňovacích žlabů – ty jsou ve výplňových betonech, které přiléhají ke stěnám tunelu výhybkového objektu.

Čtyřvrstvý systém
Čtyřvrstvý systém je používán v místech vyžadujících maximální ochranu proti přenosu vibrací z tunelového ostění do okolí. Na trase metra IV.C2 Ládví – Letňany byl tento systém použit poprvé. Skládá se ze čtyř pružných vrstev – kromě podložky pod patou kolejnice a pod podkladnicí to jsou deskové a rolované antivibrační rohože. Deskové antivibrační rohože (třetí vrstva) oddělují podélné prahy od konstrukce lamely. Rolovaná antivibrační rohož (čtvrtá pružná vrstva) odděluje konstrukci příčné lamely od konstrukce tunelu. Podélné prahy jsou oproti třívrstvému systému navrženy s výškou 0,80 m (TK – 1,030 m). Šířka prahu – 0,94 m z třívrstvého systému – je zachována. Prahy jsou betonovány monoliticky do „van“, které vzniknou po betonáži příčné lamely. Prahy z betonu C25/30-XC2 jsou vyztužené armokoši z oceli 10505 R. Podélná nosná výztuž má průměr 20 mm.
Příčná lamela, nejmasivnější prvek celého systému, je betonována monoliticky, bez spár, na celou šířku (7,5 m) prohloubeného dna dvojkolejného tunelu. Ve směru osy koleje má délku 1,25 m. Lamela je navržena z betonu C25/30-XC2, výztuž tvoří armokoš z oceli 10505 R průměru 16 mm. Jednotlivé lamely jsou celoplošně uloženy na rolovaných antivibračních rohožích. Vzájemně jsou odděleny 2mm fólií z PE, která slouží jako akustická přepážka.

Tento článek v plném znění naleznete v časopisu Silnice Železnice 1/2007.

Autoři

• (red)
• Ing. Nosek Jan