EN 13230 Zastosowania kolejowe – Tor – Podkłady i łożyska betonowe

Norma europejska „EN 13230 Zastosowania kolejowe – Tor – Podkłady i elementy nośne betonowe” składa się z następujących podrozdziałów opublikowanych pod tym samym tytułem:

• Norma „EN 13230-1 Część 1: Wymagania ogólne” opisuje kryteria techniczne i procedury kontroli, które muszą spełniać materiały składowe oraz gotowe podkłady i elementy nośne z betonu (np. prefabrykowane podkłady betonowe, żelbetowe podkłady dwublokowe, kratownice i elementy nośne skrzyżowań oraz elementy specjalne dla linii kolejowych).

Podstawową funkcją podkładów i podpór betonowych jest przenoszenie obciążeń pionowych, poprzecznych i podłużnych z szyn na tłuczeń lub inne podpory. Podczas użytkowania są one również narażone na uszkodzenia spowodowane mrozem i wilgocią, co może powodować szkodliwe reakcje chemiczne wewnątrz podkładu.

Norma ta definiuje badania mechaniczne, które zapewniają wytrzymałość podkładów kolejowych lub elementów nośnych na wielokrotne obciążenia i odpowiednią trwałość. Ponadto, w procesach produkcyjnych i testach stosuje się kontrole, aby zapewnić, że beton nie ulegnie pogorszeniu podczas użytkowania w wyniku reakcji chemicznych i uszkodzeń mrozowych.

Tor kolejowy to konstrukcja składająca się z podkładów poprzecznych lub dźwigarów, przymocowanych do szyn za pomocą systemu sprzęgów i podpartych tłuczniem lub innymi podporami. Szerokość toru charakteryzuje się profilem szyn, nachyleniem szyn oraz odstępem między betonowymi podkładami a dźwigarami.

Ogólnie rzecz biorąc, główne cele normy EN 13230 są następujące:

• Określenie minimalnych wymagań eksploatacyjnych, jakie muszą spełniać podkłady betonowe, aby zagwarantować bezpieczeństwo, trwałość i niezawodność w sieciach kolejowych.
• Określenie zasad projektowania (w tym metod projektowania, takich jak obciążenia, kombinacje obciążeń i projektowanie stanu granicznego).
• Określanie wymagań materiałowych (takich jak wytrzymałość betonu, zbrojenie, stal sprężająca).
• Określenie metod badawczych do badań homologacyjnych (takich jak próby zginania statycznego i dynamicznego, próby zmęczeniowe, próby łożysk szynowych, rezystancja elektryczna).
• Określenie kryteriów akceptacji zarówno dla kontroli produkcji w zakładzie, jak i badań typu.
• Zapewnienie interoperacyjności i spójnej jakości podkładów w europejskich systemach kolejowych.
• Dotyczy to podkładów dla linii konwencjonalnych (linie dużych prędkości omówiono w innych sekcjach lub normach).
• Norma „EN 13230-2 Część 2: Podkłady monoblokowe sprężone” określa dodatkowe kryteria techniczne i procedury kontroli produkcji i badań podkładów monoblokowych sprężonych. Norma ta określa reżim badań i zasady odbioru podkładów betonowych.

Główne cele niniejszej normy to:

• Opracowanie szczegółowych specyfikacji technicznych dla podkładów monoblokowych sprężonych (najpopularniejszy rodzaj podkładów betonowych w Europie).
• Określanie tolerancji wymiarów, prostopadłości, płaskości i krzywizny.
• Aby określić minimalne wartości wydajności dla:
• Dodatnie i ujemne momenty zginające statyczne (na podtorzu i w środku)
• Wytrzymałość na zginanie dynamiczne (współczynnik wzmocnienia dynamicznego)
• Odporność na zmęczenie (2-4 miliony cykli obciążeń w zależności od kategorii)
• Zmęczenie łożysk szynowych i powtarzane testy obciążeniowe
• Rezystancja wyciągania śruby i rezystancja elektryczna
• Definiowanie kategorii przejazdu (A, B, C, D) na podstawie maksymalnego nacisku osi i prędkości (np. kategoria A dla linii o bardzo dużej prędkości, kategoria D dla linii o dużej wytrzymałości i mniejszej prędkości).
• Aby określić zgodność systemu połączeń i typy wstawek.
• Określenie badań homologacyjnych i badań rutynowych (kontrola produkcji w zakładzie).
• Należy upewnić się, że podkłady spełniają ogólne wymagania normy EN 13230-1, ale należy również zwrócić uwagę na szczegółowe ograniczenia i procedury badawcze właściwe dla podkładów monoblokowych sprężonych.
• Norma „EN 13230-3 Część 3: Podkłady żelbetowe dwublokowe” opisuje kryteria techniczne i procedury kontroli produkcji i badań podkładów żelbetowych dwublokowych. Norma ta określa reżim badań i zasady akceptacji podkładów żelbetowych dwublokowych. W tej sekcji zdefiniowano plany rozmieszczenia układów testowych dla badań odcinka podtorza.

Główne cele niniejszej normy to:

• Szczegółowe specyfikacje techniczne dotyczą wyłącznie podkładów dwublokowych (dwóch oddzielnych bloków betonowych połączonych stalowym prętem lub kratownicą). Są one powszechne w niektórych krajach europejskich.
• Określanie tolerancji geometrycznych, kształtu bloku, zabezpieczenia drążka kierowniczego i wymagań montażowych.
• Aby określić minimalne wartości wydajności dla:
• Momenty zginające statyczne i dynamiczne (łożysko i środek szyny)
• Odporność na zmęczenie (zwykle 2–4 miliony cykli)
• Wielokrotne testy obciążeniowe na podtorzu kolejowym.
• Wytrzymałość korbowodu na rozciąganie i ścinanie
• Opór elektryczny
• Określenie kategorii poprzeczek (A, B, C, D) zgodnie z normą EN 13230-2 w zależności od nacisku na oś i prędkości maksymalnej.
• Aby określić kompatybilne systemy połączeń.
• Określenie badań homologacyjnych i badań kontroli produkcji fabrycznej, specyficznych dla konstrukcji dwublokowej.
• Należy w pełni przestrzegać ogólnych zasad podanych w normie EN 13230-1, ale limity i metody badań muszą być dostosowane do technologii podwójnego bloku.
• Norma „EN 13230-4 Część 4: Podpory sprężone kratownic i skrzyżowań” określa dodatkowe kryteria techniczne, procedury kontroli i określone granice tolerancji dla produkcji i badań podpór sprężonych kratownic i skrzyżowań o maksymalnej długości 8,5 m. Podpory dłuższe niż 8,5 m są uważane za elementy specjalne i wchodzą w zakres normy EN 13230-5.

Główne cele niniejszej normy to:

• Należą do nich długie elementy sprężonego betonu (zwykle o długości od 2,6 m do 9 m), które zastępują standardowe grupy podkładów pod kratownicami, przejściami i złączami dylatacyjnymi.
• Wiąże się to z określeniem wymagań geometrycznych i tolerancji dla tych bardzo długich i często zmiennych przekrojów poprzecznych nośników.
• Aby określić wymagania eksploatacyjne dostosowane do złożonych i wysoce asymetrycznych obciążeń belek ścinanych:
• Dodatnie i ujemne momenty zginające na wielu krytycznych odcinkach (nie tylko na torowisku i jego środku).
• Wyższe obciążenia dynamiczne i zmęczeniowe
• Wielokrotne testy obciążeniowe na kilku torach kolejowych.
• Odporność na ścinanie i skręcanie (ważne w ścinaniu)
• Podobnie jak w przypadku innych części, definiuj kategorie poprzeczek/nośników (ponownie A, B, C, D) w zależności od obciążenia osi i prędkości.
• Aby określić wymagania dotyczące kompatybilności z wieloma punktami połączeń (zwykle 6–14 punktów połączeń na nośnik) i różnymi systemami zaczepów nożycowych.
• Aby zdefiniować testy typu i testy rutynowe specyficzne dla długości i złożoności podnośników nożycowych (np. testy w kilku punktach załadunku jednocześnie).
• Należy zapewnić pełną zgodność z ogólnymi zasadami normy EN 13230-1, ale z uwzględnieniem ograniczeń i procedur badawczych dostosowanych do długich, sprężonych kratownic nośnych.
• Norma „EN 13230-5 Część 5: Elementy specjalne” opisuje dodatkowe kryteria techniczne i procedury kontroli dotyczące wytwarzania i badania elementów specjalnych.

Dla celów niniejszej normy element specjalny oznacza każdy pojedynczy element betonowy (z wyłączeniem płyt i belek podłużnych) podtrzymujący szyny w konstrukcjach torów kolejowych, do których stosuje się niniejszą normę, ale które nie są omówione w innych sekcjach.

Konkretny element jest definiowany za pomocą szczegółowych rysunków, zawierających tolerancje. Wszystkie tolerancje dotyczące elementów betonowych, szyn, systemu połączeń i rozstawu szyn, zgodnie z normą EN 13230-1, są określone przez kupującego. Kupujący określa odpowiednie dodatnie i ujemne charakterystyczne momenty zginające w przekroju łożyska szyny lub w dowolnym innym odpowiednim przekroju.

Główne cele niniejszej normy to:

• Aby zapewnić spójne ramy, dzięki którym niestandardowe produkty będą mogły uzyskać znak CE i być oferowane na rynku europejskim.
• Określenie wymagań eksploatacyjnych (zginanie, zmęczenie, ścinanie, obciążenia powtarzalne, opór elektryczny itp.) dostosowanych do konkretnej geometrii i obciążenia każdego pojedynczego elementu.
• Umożliwiamy projektowanie specyficzne dla danego projektu lub systemu, przy zachowaniu zgodności z normami europejskimi.
• Określanie procedur badań typu i kontroli produkcji w zakładzie, na ogół opartych na metodach zawartych w normie EN 13230-1, ale odnoszących się do konkretnego kształtu i zastosowania konkretnego komponentu.
• Aby zapewnić pełną zgodność z ogólnymi wymogami normy EN 13230-1.
• Norma „EN 13230-6 Część 6: Projektowanie” zawiera szczegółowe wytyczne dotyczące projektowania w następujących obszarach:
• Wyprowadzenie obciążeń charakterystycznych i obciążeń próbnych.
• Obliczanie momentów zginających charakterystycznych i próbnych.

Celem niniejszej normy jest dostarczenie wytycznych dotyczących przygotowania wszystkich danych, które kupujący ma przekazać dostawcy, zgodnie z pozostałymi sekcjami. Norma ta ma zastosowanie do wymiarów 1000 mm, 1435 mm, 1668 mm oraz wszystkich długości podkładów kolejowych i nośnych.

Niniejsza norma określa szczegółowe kryteria projektowania podkładów i elementów nośnych z betonu jako elementów szynowych. Metody projektowania określone w Eurokodzie nie mają zastosowania do tych elementów betonowych.

Wszystkie parametry szyn, które należy uwzględnić przy projektowaniu podkładów i wagonów, są szczegółowo opisane w niniejszej normie. Informacje te mają na celu umożliwienie wykorzystania tych parametrów jako danych wejściowych w procesie obliczeń projektowych. Za obliczenie lub określenie wszystkich parametrów szyn użytych w niniejszej normie odpowiada kupujący.

Niniejsza norma zawiera wytyczne dotyczące procesu obliczeń projektowych. Wyjaśnia, jak można połączyć doświadczenie i obliczenia, aby wykorzystać parametry projektowe. Norma ta zawiera obowiązkowe i informacyjne metody obliczeniowe, które projektanci i producenci muszą stosować, aby wykazać, że ich podkłady kolejowe/podwozia spełniają wymagania eksploatacyjne zawarte w innych częściach niniejszej normy.

Definiuje również następujące metody obliczeniowe:

• Obciążenia obliczeniowe (statyczne, dynamiczne, zmęczeniowe, uderzeniowe, temperaturowe, wykolejeniowe)
• Współczynniki rozkładu obciążenia tłucznia lub toru
• Dynamiczne współczynniki powiększenia zależne od prędkości i jakości szyny.
• Charakterystyczne i projektowe momenty zginające (dodatnie i ujemne) na podtorzu i w środku szyny.
• Siły ścinające, skręcające i podłużne
• Straty wstępnego naprężenia (chwilowe i zależne od czasu)
• Weryfikacja ostatecznego statusu granicznego i statusu granicznego użyteczności.
• Kontrola szerokości rys i weryfikacja zmęczenia betonu i stali.

Nasza organizacja, dysponująca kompetentną i doświadczoną kadrą, od wielu lat rozumie potrzeby swoich klientów, zapewniając im zaawansowane usługi testowe, których potrzebują, oraz wspierając ich we wdrażaniu, wdrażaniu i doskonaleniu systemów zarządzania. W tym zakresie świadczymy również usługi testowe zgodne z normą EN 13230.