CONTRACK w rozjazdach tramwajowych – wzmocnienie konstrukcji dzięki poprzeczce wewnątrzkanałowej
Technologia CONTRACK to nowoczesne rozwiązanie bezpodsypkowej konstrukcji torowiska, zapewniające wysoką trwałość, stabilność geometryczną oraz ograniczenie kosztów utrzymania infrastruktury. Szczególnego znaczenia nabiera ona w obrębie rozjazdów, które – jako elementy o złożonej geometrii – stanowią najbardziej wymagające fragmenty toru.
Rozjazd jest bowiem układem krzywoliniowym, w którym – oprócz standardowych obciążeń pionowych – występują dodatkowe oddziaływania dynamiczne i siły poprzeczne wynikające z prowadzenia pojazdu po torze o zmiennej geometrii. Z tego względu konstrukcja rozjazdów wymaga zwiększonej sztywności oraz odporności na przemieszczenia, aby zapewnić długotrwałą i bezpieczną eksploatację.
W klasycznych konstrukcjach układu torowego w rozjeździe funkcję dodatkowego wzmocnienia skomplikowanego układu krzywoliniowego pełniły powszechnie stosowane poprzeczki torowe. Rozwiązanie to, wykorzystywane nie tylko w Polsce, lecz także w całej Europie, pozwala zachować odpowiedni prześwit torowiska, zwiększając stabilność układu i bezpieczeństwo eksploatacji.
Wraz z rozwojem technologii zabudowy układów torowych oraz wprowadzeniem możliwości prefabrykacji także węzłów rozjazdowych, Grupa KZN opracowała innowacyjne rozwiązanie stanowiące zamiennik poprzeczki torowej, mianowicie wzmocnienie części stalowej rozjazdów w postaci poprzeczki wewnątrzkanałowej, traktowane jako element konstrukcyjny, a nie jedynie pomocniczy. Dzięki temu uzyskano trwałe zwiększenie sztywności i odporności torowiska dokładnie w tych obszarach, w których – zgodnie z wiedzą inżynierską – występują największe obciążenia dynamiczne i siły boczne.
Zastosowanie poprzeczki przekłada się na:
- wyraźny wzrost sztywności pionowej układu, co ogranicza ugięcia i poprawia współpracę tor–pojazd,
- znaczące zwiększenie oporu poprzecznego, kluczowego w obszarach oddziaływania sił bocznych,
- redukcję przemieszczeń szyny, a tym samym poprawę stabilności geometrycznej toru,
- utrzymanie wysokiej dokładności odwzorowania geometrii torowiska.
Dzięki temu rozwiązaniu rozjazdy w technologii CONTRACK charakteryzują się podwyższoną trwałością, większą odpornością na obciążenia eksploatacyjne oraz zwiększonym bezpieczeństwem użytkowania.
Zastosowanie poprzeczki wewnątrzkanałowej stanowi więc świadome wzmocnienie konstrukcji w najbardziej wymagających miejscach torowiska, potwierdzając, że technologia CONTRACK odpowiada na realne potrzeby nowoczesnej infrastruktury tramwajowej.
Opisane rozwiązanie zostało zgłoszone do opatentowania jako wynalazek pod nazwą „Rozpora wewnątrzkanałowa do rozjazdów tramwajowych”. Dodatkowo, w celu potwierdzenia przyjętych założeń, w Laboratorium Badawczym Materiałów i Konstrukcji Budowlanych Politechniki Krakowskiej przeprowadzono badania oceniające wpływ poprzeczki wewnątrzkanałowej na właściwości układu. Badania wykonano dla odcinka nawierzchni z poprzeczką oraz – jako odcinka referencyjnego – bez poprzeczki. Obejmowały one między innymi:
- sztywność pionową (statyczną i dynamiczną),
- opór podłużny i poprzeczny,
- wpływ obciążeń cyklicznych (3 mln cykli),
- pomiary przemieszczeń,
- analizę tolerancji wymiarów i ich wpływu na szerokość toru
Przeprowadzone badania pozwoliły potwierdzić efekt wzmocnienia uzyskiwany dzięki zastosowaniu poprzeczki wewnątrzkanałowej. Na szczególną uwagę zasługują następujące wyniki:
- sztywność pionowa: dynamiczna +71,4% oraz statyczna +50% przed obciążeniem i +25,9% po obciążeniu dla wariantu z poprzeczką co wskazuje na wyraźną poprawę sztywności układu
- opór poprzeczny: +16,8% przed obciążeniem oraz +78,8% po obciążeniu dla wariantu z poprzeczką co wskazuje na większa stabilność pracy toru
- przemieszczenia szyny: do 45% mniej na stopce szyny oraz do 40% mniej na główce szyny dla wariantu z poprzeczką co wskazuje większą stabilność pracy toru
Zastosowanie poprzeczki wewnątrzkanałowej zdecydowanie poprawia parametry systemu przytwierdzenia, w szczególności:
- znacząco zwiększa sztywność pionową,
- wyraźnie poprawia opór poprzeczny (stabilność boczną),
- zmniejsza przemieszczenia szyny,
- nie pogarsza geometrii toru.
Podsumowując, zastosowanie poprzeczki wewnątrzkanałowej w rozjazdach tramwajowych w technologii CONTRACK w sposób jednoznaczny poprawia parametry eksploatacyjne torowiska. Rozwiązanie to zwiększa sztywność i stabilność układu, ogranicza przemieszczenia szyn oraz wspiera utrzymanie właściwej geometrii toru, co przekłada się na wyższe bezpieczeństwo, trwałość i niezawodność infrastruktury.
