Videoforklaring til kapittel 14: Profiler og minste tverrsnitt

Automatisk transkripsjon. Det skriftlige kapitlet er den autoritative kilden.

Kjøretøyprofil angir konstruksjonsgrensen som selve kjøretøyet og dets komponenter skal holde seg innenfor. Det dynamiske referanseprofilet fungerer som grensen mellom materiellets og infrastrukturens ansvarsområder. Og dette profilet omslutter alle dynamiske bevegelser i det rullende materielle. Minste tverrsnitt er tverrsnittet av rommet på begge sider av og over sporet, som skal holdes helt fritt for faste installasjoner langs jernbanen.

Dette refereres vinkelrett på sporplanet. Vi må ta hensyn til at et kjøretøy som står stille med statisk last trykker sammen fjæringen, og ulik nedbøyning kan gi nikking eller rulling. Et kritisk punkt ved validering er at dynamiske bevegelser som allerede inngår i et godkjent referanseprofil ikke skal telles to ganger når kompatibiliteten kontrolleres. Et profil består dermed av en kontur og tilhørende beregningsregler og av ikke bare en

geometrisk tegning av et tog. Vi går over til del 1. Vi ser her på det formelle profilhierarkiet. Kontur A utgjør selve kjøretøyprofilet, mens kontur B viser det dynamiske referanseprofilet. Kontur C illustrerer infrastrukturens minste tverrsnitt, som altså er Bane NORs standard for det absolutte frittrommet. Videre har vi kontur D, som er profilet for strømavtaker.

Tallene skiller de ulike delene av klaringsmarginen. Punkt 1 er utvidelsen på infrastruktursiden. Punkt 2 er innskrenkningen på kjøretøysiden, og punkt 3 representerer den samlede klaringsmarginen mellom det rullende materialet og infrastrukturen. Denne marginen utgjør ikke et eget kurvetillegg, og det er viktig å understreke at disse ansvarsområdene er absolutte og ikke kan byttes om. Her sammenligner vi krav til minste

tverrsnitt for nye baner med profilene for eksisterende baner. Ny infrastruktur prosjekteres med et mål for minste tverrsnitt som er forenlig med lasteprofilet GC. Dette er et utvidet profil for intermodal godstransport. De skraverte feltene for nye baner illustrerer stasjonsunntak, som ikke gir generell adgang til å plassere utstyr fritt. For eksisterende baner benyttes A85 som grunnprofil for minste

tverrsnitt. Ved spesifikke transportbehov kreves det at banen oppfyller A96 for kombinert transport, eller A96T og AC. I tillegg opererer vi med et dedikert brøyteprofil. Dette definerer det sideveisrommet som kreves av snøplogen, og dette profilet skal ikke under noen omstendigheter forveksles med frittrommet under hjulets nivå. Tverrsnitt E er et særskilt profil for kontaktledningsanlegget.

Høyden på dette bestemmes av kontakttrådhøyde, bæreline og statiske samt dynamiske elektriske klaringer. Det er et fundamentalt prinsipp at hverken tverrsnitt E eller profilet for strømavtaker får vognkassens kurveutslag lagt til. Beregningen av disse utføres separat. Vi noterer også at ved korte byggverk under 20 meter, samt for tunneller, gjelder egne

betingelser for minste tverrsnitt. Tunnelprofiler dimensjoneres med egne fastsatte marginer for aerodynamikk, rømning og fast utstyr. Vi går videre til del 2, kurveutslag og klaringer. Et kjøretøy krever større plass i tverretningen i en horisontalkurve enn det gjør på rettspor. Vognkassen slår innover mot kurvesentret i midtpunktet mellom boggene, og dette defineres som indre kurveutslag. Utenfor boggesenterne slår vognkassen utover, noe som defineres som

ytre kurveutslag. For eksisterende baner, beregnet med Bane NORs referansekjøretøy, gir en kurveradius R på 500 meter følgende eksakte utslag. Det indre kurveutslaget, KI, blir 81 mm. Minste tverrsnitt skal utvides med disse kurveutslagene på alle steder med kurvatur, og dette inkluderer både overgangskurver og vertikalkurver.

Betingede infrastrukturtillegg og klaringer ved sporet er underlagt svært presise regler. Dette omfatter dimensjonering av sporriller og det nødvendige frittrommet under skinneoverkantplan for sporrenser. Det omfatter også reserverte arealer for skiftepersonell. For fremtidig vedlikehold kreves det sporjusteringstillegg. Som et standard eksempel kreves 100 mm for baksing og 50 mm for løft.

Dette utgjør ingen generell tillatelse til inntrengning i minste tverrsnitt på åpne linjer. Sporets middel markerer det nøyaktige referansepunktet ved bakkant av en sporveksel, hvor avstanden mellom to nabospor er stor nok til at tog kan passere uten fare for profilsammenstøtt. Denne kontrollen av sporavstand bygger på et fast grunnlag. Halvbredden av minste tverrsnitt settes til 2120 mm.

Deretter legges halvbredden av statisk lasteprofil fra nabosporet til, som er 1700 mm. Til slutt adderes en fastklaring på 100 mm. Grunnregnestykket før lokale tillegg for kurve og overhøyde blir dermed 2120, pluss 1700, pluss 100. Dette gir nøyaktig 3920 mm i minimumsporavstand ved dette markørpunktet. Lasteprofiler og transportkoder er inndelt i

spesifikke grupper. Godkjenninger for profilene G1, GA, GB og GC, samt de dynamiske referanseprofilene NO1 og NO2, er strengt definerte og kan ikke byttes om. En slik presis koding kan illustreres gjennom kombinert transport, nærmere bestemt koden P407. Tallet 407 representerer en lastenhet med en høyde på 4070 mm. Denne enheten er plassert på en bærevogn, hvor selve lasteplanet ligger 330 mm over

skinneoverkantplan. Resultatet gir en totalhøyde på nøyaktig 4400 mm. Vi presiserer at bæreplanet refererer utelukkende til godsvognen, og at dette målet ikke er relatert til høyden på passasjerplattformer. Beregningen av det horisontale plassbehovet krever en summering av klaringer mellom hjul og skinne, primær- og sekundærfjæring, samt effekten av kjøretøyets rullesenter.

Det beregnes også et spesifikt tillegg for manglende overhøyde eller overskuddshøyde, avhengig av om toget er i bevegelse eller står i ro. Et kritisk prinsipp i denne sammenhengen er at resultatet av disse forskyvningsforholdene utgjør et sideveis tillegg som utelukkende legges til kjøretøyets matematiske halvbredde. Tillegget i seg selv utgjør altså ikke hele kjøretøyets halvbreddebehov. Kjøretøy i bevegelse i en ytterkurve vil dessuten alltid måles

ulikt fra et stillestående kjøretøy i en innerkurve. Først beregnes sirkelkurve og eventuelle sporvekslere. Trinn 2 omfatter tverrsnitt, overhøyde og overhøyde ramper. For ytterkurvetilfeller uten overhøyde baseres beregningen på posisjonen 20 meter før selve kurvepunktet. Trinn 3 omhandler dørplassering og universell utforming.

Utdata for et regneeksempel med 500 meters radius gir at Ai er like 1811,7 mm, og Hi er like 692,6 mm. Videre er Ay like 1718,0 mm, og Hy er like 926,2 mm. Forskriften TSI-PRM definerer nivåfri adkomst som maksimalt 75 mm horisontalt gap og 50 mm vertikalt trinn.

Del 5 tar for seg vertikalt plassbehov og anskaffelse. Vertikalt plassbehov styres primært av kjøretøysposisjon i konkave og konvekse vertikalkurver. Nedre og øvre kontrollpunkter justeres basert på fjæringsnedbøyning, eventuell skjev lasting, og den kontinuerlige komponenten hjulslitasje. Den geometriske realiteten dikterer en absolutt regel her.

En reduksjon i hjulets diameter gir nøyaktig halvparten så stor reduksjon i hjulets radius. Oppoverrettede og nedoverrettede sikkerhetstillegg er parametre som ikke kan byttes om. Før en kontrakt for anskaffelse av nytt materiell signeres, må kompatibiliteten med infrastrukturens minste tverrsnitt garanteres langs hele den planlagte strekningen. Til slutt ser vi på del 6, kontrollmetoder og begrensninger.

Nøyaktig verifikasjon av minste tverrsnitt gjennomføres med flere anerkjente metoder. Fysiske lasterammer overvåker stasjonære profilgrenser. Laserskanning med roterende laser fra målevogn produserer punktskyer med høy presisjon, mens simuleringer som ClearLoad utfører programvarebaserte kinematiske analyser. Vi må huske at instrumentets måletekniske nøyaktighet er et utstyrsspesifikt faktum.

Det utgjør ikke en generell toleranse for godkjenning av inngrep i minste tverrsnitt. En hver registrert innmåling må være fullt ut sporbar til det eksakte referansepunktet i feltet. Infrastrukturen er gjenstand for faste restriksjoner. Eldre tunneller og fjellskjæringer som ble sprengt ut etter historiske profilstandarder, krever ofte lokale profiltavler og signalisering.

Nidareidtunnelen illustrerer et historisk eksempel der datidens tverrsnitt satte definitive begrensninger. Skulle det gjøres fysiske inngrep, for eksempel en senking av sporplanet for å øke frittrommet, må minste tverrsnitt, kontaktledningshøyde og den horisontale klaringen underkastes en fullstendig ny beregning og verifikasjon i sporet. Opprettholdelse av korrekte profilregler og faktisk kjøretøy- og lastestatus er selve

fundamentet for beskyttelse av den faste infrastrukturen. Minste tverrsnitt danner en ufravikelig parameter for dimensjonering. Hver beregning av kurveutslag, dynamisk referanseprofil og overhøyde skal utføres for den komplette ruten, og den elektriske klaringen må alltid håndteres som en distinkt parameter.