Technologie budowy nawierzchni rozjazdów > Rozjazdy z nawierzchnią w technologii bezpodsypkowej na podbudowie betonowej z wykorzystaniem prefabrykatów

Rozwiązania z zastosowaniem prefabrykatów są od dawna stosowane w ramach budowy nawierzchni torowych na odcinkach prostych i łukowych (zobacz - tutaj). W miarę rozwoju możliwości technologicznych udało się opracować technologię prefabrykacji również w budowie nawierzchni rozjazdów. Stosowanie prefabrykatów powoduje skrócenie czasu trwania wyłączeń z ruchu, a więc utrudnień komunikacyjnych, gdyż przygotowanie płyt monolitycznych odbywa się w zakładach produkcyjnych, a na placu budowy realizuje sie tylko zakres przygotowania podtorza, ułożenia płyt prefabrykowanych i montażu elementów rozjazdów. W obecnie stosowanych rozwiązaniach szyny montowane są w komorach żelbetonowych prefabrykatów z użyciem w tzw. elastycznej masy zalewowej z żywicy poliuretanowej, co zapewnia ciągłe, sprężyste podparcie toków szynowych i zwrotnic, tłumienie drgań oraz izolację elektryczną.  

Płyty monolityczne rozjazdowe są projektowane w odniesieniu do wymagań układu torowego konkretnego skrzyżowania pod względem rozmieszczenia zwrotnic, promieni łuków torów rozjazdowych itp. co komplikuje proces przygotowania prefabrykacji w stosunku do klasycznych, zestandaryzowanych, powtarzalnych płyt stosowanych w nawierzchniach torowych (tory proste i łukowe). Zaletą tego rozwiązania jest również aspekt utrzymaniowy nawierzchni szynowej. W razie potrzeby, szyny i elementy rozjazdów, można wymienić bez konieczności uszkadzania prefabrykatów (tzw. odkuwania), co ma miejsce w tradycyjnych technologiach.


Wizualizacje 3D przykładowych rozjazdów z płyt prefabrykowanych

   
 
Wizualizacje 3D przykładowych płyt prefabrykowanych

Poniżej przedstawiam przykładowe rozwiązania skrzyżowań zrealizowanych w technologii prefabrykowanych płyt monolitycznych rozjazdowych dwóch producentów: PREFA i KZN Rail "Contrack.tech". 

Płyty prefabrykatów dostarczone na plac budowy 

W zależności od zastosowanych rozwiązań technologicznych prefabrykowane płyty monolityczne są układane na podbudowach betonowych lub na odpowiednio przygotowanym podtorzu pokrytym warstwą cementową. W razie potrzeby pod płytami mogą być rozścielane gumowe maty wibroizolacyjne. 

Gotowa podbudowa betonowa obszaru rozjazdów, na której ułożone będą prefabrykaty 


Podczas układania płyt prefabrykowanych

Poniższe fotografie przedstawiają płyty prefabrykowane, ułożone na przygotowanym podtorzu z warstwy cementowej. Po ułożeniu poszczególnych płyt monolitycznych, poprzez specjalne siłowniki hydrauliczne unosi się je i precyzyjnie poziomuje i wzajemnie wyrównuje. Następnie przez przewidziane w konstrukcji płyt otwory technologiczne wtłacza się samorozlewającą się i szybkowiążącą masę cementową, która po zastygnięciu ostatecznie utrzymuje płyty w ustalonej pozycji.
Płyty prefabrykowane zostały zaprojektowane i wykonane tak, by ich kształt odpowiadał geometrii torów przewidzianej dla danego skrzyżowania. Płyty posiadają odpowiednie komory odpowiadające kształtom elementów rozjazdów, czyli zwrotnicom z napędami, szynom, krzyżownicom, układowi odwodnienia, czujników torowych itp., z uwzględnieniem aspektów gabarytowych zapewniających możliwość transport z zakładu produkcyjnego i  ułożenia na placu budowy.   

   
Prefabrykaty ułożone na podtorzu 

   
Komory w płytach: pod skrzynki czujników torowych (1), napęd zwrotnicy (2), półzwrotnice z widocznymi otworami instalacji odwodnienia (3)

   
Siłowniki hydrauliczne zdemontowane (1), umieszczone w otworach prefabrykatów (2) i ręczna pompa hydrauliczna do regulacji wysokości tłoka siłownika (3) 

Po ułożeniu płyt przystępuje się do montażu elementów rozjazdu i szyn.

    
  
Gotowe segmenty rozjazdów pokryte masą izolacyjną (wykonane w zakładzie produkcyjnym i dostarczone na miejsce budowy)


Wyprofilowana na odpowiedni promień szyna rozjazdu


Skrzynia z napędem zwrotnicy

Powyższe elementy układa się na płytach monolitycznych, opierając na drewnianych podporach dystansowych dokładnie nad komorami płyt. Następnie wykonuje się spawanie poszczególnych elementów tworząc tym samym gotową geometrię ramy nawierzchni szynowej rozjazdu. Zobacz opis spawania szyn - tutaj.


Półzwrotnice dostarczone do ułożenia

   
Układanie półzwrotnic nad dedykowanymi dla nich komorami

      
     
Układanie elementów rozjazdu nad dedykowanymi dla nich komorami

Kolejnym krokiem jest montaż betonowych bloczków komorowych w komorach szynowych, poprzez ich przyklejenie do szyjek szyn. Stanowią one wypełnienie przestrzeni i ograniczenie ilości następnie zalewanej poliuretanowej masy mocującej.

 
Betonowe bloczki komorowe przygotowane do wklejenia w komory szynowe

     
Betonowe bloczki komorowe w komorach zamontowane w komorach szyn

Tak przygotowaną ramę torową rozjazdu umieszcza się w komorach płyt prefabrykowanych. Na dolnej płaszczyźnie komór płyt prefabrykowanych umieszcza się wcześniej elementy dystansowe, zapewniające, że stopa szyny jest uniesiona ponad płaszczyznę betonu. Dzięki temu, wlana do przestrzeni poliuretanowa masa zalewowa obleje szynę również od spodu, zapewniając jej elastyczne ciągłe podparcie.

Układanie elementów rozjazdów w komorach płyt prefabrykowanych


Widoczne uniesienie szyny ponad płaszczyznę komory płyty

   
Ramy torowe rozjazdów ułożone w komorach prefabrykatów


Kliny pozycjonujące szyny 

Szczeliny na łączeniach płyt prefabrykowanych wypełnia się masą zalewową pełniącą rolę mocującą i uszczelniającą.

  
Szczeliny łączeń płyt przed i w trakcie uszczelniania

Ramę torową w komorach płyt zalewa się poliuretanową masą zalewową i pozostawia do zastygnięcia.

 
Szyna w komorze zalana masą zalewową


Szyny zalane masą zalewową i widoczne betonowe bloczki komorowe przed zalaniem

   
Wyschnięta masa zalewowa mocująca elementy rozjazdów i w łączeniach płyt

 
Montaż napędu zwrotnicowego


Szyna po szlifowaniu


Gotowy rozjazd wykonany w technologii prefabrykatów (PREFA)

   
Gotowe rozjazdy wykonane w technologii prefabrykatów (KZN Rail "Contrack.tech")


Szyny rozjazdu z zastosowaniem splotu torowego (dwa równoległe toki szynowe w ramach jednej komory szynowej prefabrykatu)

Więcej informacji o splotach torowych - tutaj.

W poniższym rozwiązaniu zdecydowano się na zastosowanie prefabrykatów tylko na obszarze szyn łączeniowych i krzyżownic rozjazdu. Zwrotnica została zabudowana w tradycyjnej technologii przykręcania do podbudowy przytwierdzeniami sprężysto-śrubowymi. Ze względu na takie rozwiązanie zastosowana podbudowa betonowa jest wyższa w strefie zwrotnicy i niższa w strefie, w której ułożone są płyty prefabrykowane.

   
Widoki na łączenie technologii prefabrykowanej z tradycyjną zabudową zwrotnicy

Różnica poziomów podbudowy

W celu przyspieszenia przywrócenia ruchu tramwajów na obszarze skrzyżowania, możliwe jest etapowanie prac, polegąjace na tym, że wykonuje się w pierwszej kolejności obszar rozjazdów, które wymagają jak najszybszego przywrócenia ruchu, a następnie kontynuuje się prace na kolejnych obszarach. Poniższa fotografia przedstawia zakończony obszar, umożliwiający prowadzenie ruchu tramwajowego oraz puste komory płyty prefabrykowanej, w której będą układane kolejne fragmenty skrzyżowania torów, aż do pełnego jego uruchomienia.


Płyta prefabrykowana przygotowana do dalszej rozbudowy skrzyżowania torowego