Overbygning/Prosjektering/Spor på bruer

< Overbygning‎ | Prosjektering
Revisjon per 10. jan. 2011 kl. 09:57 av Ft (diskusjon | bidrag) (Ny side: =Hensikt og omfang= Kapitlet omhandler krav til prosjektering av sporkonstruksjoner på bruer med og uten gjennomgående ballast. Ved temperaturendringer kan lengdeendringer i brukonstruks...)
(diff) ← Eldre revisjon | Nåværende revisjon (diff) | Nyere revisjon → (diff)

Hensikt og omfang

Kapitlet omhandler krav til prosjektering av sporkonstruksjoner på bruer med og uten gjennomgående ballast.

Ved temperaturendringer kan lengdeendringer i brukonstruksjonen føre til store langsgående tilleggskrefter i skinnene. Likeledes kan sporet overføre store langsgående krefter til brukonstruksjonen som følge av temperaturendringer og pga. oppbremsing og akselerasjon fra det rullende materiell. Spor på bruer må derfor konstrueres slik at kraftoverføringene mellom spor og brukonstruksjon begrenses.


Spor på bruer med gjennomgående ballast

For traubruer settes det krav til sporets forskyvning, traubunnens bredde samt avstand til innerkant. Krav for nye bruer er gitt i [JD 525].

På bruer med gjennomgående ballast anvendes samme sporkonstruksjon som i sporet på begge sider av brua bortsett fra at svillene evt. skal påmonteres ledeskinner. Sporveksler skal ikke plasseres på bruer.


Ballastprofil

For å oppnå tilnærmet lik elastisitet i sporet, bør det anvendes samme ballastprofil som for sporet utenfor brua. Avstanden fra o.k. laveste skinne til o.k. brutrau skal være minimum 750 mm.


Sviller

Betongsviller på bruer med lengde > 30 m skal ha ekstra anker for feste av ledeskinner, se kap.6, avsnitt 4.5.


Ledeskinner

På bruer med gjennomgående ballast og teoretisk lengde større enn 30 m skal det være ledeskinner. Det skal benyttes ledeskinner med profil 49E1. Ledeskinner skal være lasket med åpne skjøter der avstanden mellom to skjøter ikke overstiger 40 m. Ved alle bevegelige lager skal det anordnes dilatasjonsåpning i ledeskinnene som vist i avsnitt 3.5.1.

Ledeskinnene skal avsluttes i en spiss 10 m forbi landkaret og beskyttes med en oppkjørsbjelke som beskrevet i vedlegg 6.f. Ledeskinnene festes til svillene med Pandrol PR eller e-fjærer med unntak av avslut¬ningspartiet. Her brukes skruefeste med klemplater på en underlagsplate pr. sville der underlagsplaten festes i svillene med to innstøpte plastdybler sdü9, (se kap.6).

Ved prosjektering av ledeskinner skal det tas hensyn til evt. baliser som skal monteres i sporet. Kap. 10, avsnitt 2.1.1 [JD 551] beskriver baliseplassering i ledeskinner.


Glideskjøter

På bruer med gjennomgående ballast og dilatasjonslengde større enn 120 m skal det være glideskjøter. Hvilken type glideskjøt som skal anvendes er avhengig av maksimal lengdeendring over dilatasjonslengden, D maks. (Fig 11.1). Tabell 11.1 viser hvilke glideskjøter som skal anvendes ved nyanlegg og sporombygging.




Figur 11.1 Lengdeendring over dilatasjonslengden

Tabell 11.1 Glideskjøter som skal anvendes ved nyanlegg og sporombygging på bruer med gjennomgående ballast

Betegnelse Skinneprofil Maks. lengdeendring ΔD maks Tegn. nr. F.nr. GL-60-200B ± 100 mm Sk 3173 101.969.03 GL-60-600B 60E1 ± 300 mm Sk 3193 101.969.04 GL-60-1200B ± 600 mm Sk 3170 101.969.05 GL-54-200B 54E3 ± 100 mm Sk 3176 101.969.01 GL-54-600B ± 300 mm Sk 3190 101.969.02


Plassering av glideskjøter

Glideskjøtene skal plasseres ved det bevegelige lageret. Der det er to bevegelige lager etter hverandre plasseres glideskjøten på det lengste bruspennet. På figur 11.2 er vist prinsippskisser for plassering av glideskjøter på bruer.

D = dilatasjonslengde = summen av brulengder hvis lengdevariasjon ved temperatur og belastning (dilatasjon) utløses gjennom bevegelige lagre på samme sted G = glideskjøtkonstruksjon


Figur 11.2 Plassering av glideskjøter

Spor på stålbruer uten ballast

Generelle regler

På bruer hvor det ikke er anordnet ballast skal det ved sporfornyelse og nyanlegg anvendes skinneprofil 49E1 eller større. Skinneprofilet på slike bruer skal være likt eller større enn skinneprofilet i sporet på begge sider av brua. Sporveksler skal ikke plasseres på bruer.

Skinneskjøter på stålbruer og i de tilsluttende spor skal ikke ligge nærmere bruas teoretis¬ke opplagerpunkter på landkarene enn 2 m. Glideskjøtkonstruksjonene kan dog ligge nærmere opplagerpunktene.


Stål¬bruer med dilatasjonslengde D > 100 m

Normalt skal det være glideskjøt¬konstruksjon ved bruas bevegelige lager.

Det forutsettes at skinnene følger stålkonstruksjonens bevegelse ved tempera¬turvariasjoner og togbelastning. Det skal anvendes normal fjærende befestigelse. Skinnene på brua laskes eller helsveises. Når de tilsluttende spor på en eller begge sider av brua er helsveist, gjelder spesielle regler, jf. kap.8.


Stålbruer med dilatasjonslengde 10 m < D ≤ 100 m

Det skal ikke anvendes glideskjøtkonstruksjoner. Skinnene skal kunne gli på underlagsplatene ved stålkonstruksjonens bevegelse pga. temperaturvaria¬sjoner og togbelastning. Det skal derfor anvendes en befestigelse som tillater en lengdebevegelse av skinnene uavhengig av bruas bevegelse (se avsnitt 3.3). Skinnene kan laskes eller helsveises. Helsveising tillates bare når brua befinner seg i et helsveist spor som på begge sider av brua har en lengde på minst 150 m regnet fra nærmeste landkar.


Stålbruer med dilatasjonslengde D ≤ 10 m

Normalt skal det anvendes samme skinnebefestigelse som i de tilsluttende spor. Det kan derfor benyttes underlagsplater med fjærfeste når også disse benyttes i tilsluttende spor på begge sider av brua og at sporene er lagt i pukkballast. I motsatt fall skal det på brua anvendes en befestigelse som tillater en lengdebevegelse av skinnene.

Det skal ikke legges skinneskjøter på brua. Når brua befinner seg i et helsveist spor skal endene av dette sporet ikke ligge nærmere enn 150 m fra brua.


Glideskjøter

På stålbruer med dilatasjonslengde over 100 m skal det normalt være glideskjøt. Tabell 11.2 angir hvilke glideskjøtkonstruksjoner som skal anvendes ved sporombygging og nyanlegg.

Tabell 11.2 Glideskjøter som skal anvendes ved nyanlegg og sporombygging på stålbruer

Betegnelse Skinneprofil Maks. lengdeendring ΔD maks Tegn. nr. F.nr. GL-60-200T 60E1 ± 100 mm Sk 3196 101.969.11 GL-54-200T 54E3 ± 100 mm Sk 3198 101.969.12

For plassering av glideskjøter, se avsnitt 2.4.1.


Sviller

Bruer med enkle bærere

Figur 11.3 viser sviller og svilledeling på stålbruer med enkle bærere. Svillene skal ligge godt an på bærebjelkene og utboring for naglehoder skal utføres så nøyaktig at svillenes anleggsflate ikke minskes unødvendig. Overkanten av svillene skal ligge i flukt med hverandre. Alle sviller festes med to hakebolter til bærebjelkene. Over enden av svillene monteres 48x123 impregnerte planker som festes med bolter Ø16 til svillene. I skarpe kurver skal svilleavstanden forminskes eller sville¬dimensjonen økes.


Figur 11.3 Sviller på stålbruer med enkle bærere

Tabell 11.3 Sviller på stålbruer med enkle bærere

Avstand mellom bærebjelkene e ≤ 1800 mm e > 1800 mm Svilledeling Etter figur 11.3 Skal bestemmes for hvert tilfelle Svilletype Brusville 230x230 Brusville 230x230 Svillelengde 2500 mm 2700 mm


Bruer med tvillingbærere

Figur 11.4 viser sviller på tvillingbærere. Svillene skal ligge godt an på bærebjelkene og utboring for naglehoder skal utføres så nøyaktig at svillenes anleggsflate ikke unødvendig minskes. Over¬kanten av svillene skal ligge i flukt med hverandre. Alle sviller festes med to hakebolter til bærebjelkene. Over enden av svillene monteres impregnert justert trevirke J 48x123, som festes med bolter Ø16 mm til svillene.


Figur 11.4 Sviller på stålbruer med tvillingbjelker

Tabell 11.4 Sviller på stålbruer med tvillingbjelker

Avstand mellom tvillingbjelkene, t ( se figur 11.4) t ≤ 400 mm 400 mm< t ≤ 500 mm t ≥ 500 mm Svilledeling Etter figur 11.4 Etter figur 11.4 Bestemmes for hvert tilfelle Svilletype X Brusville 230x230 Brusville 230x230 Svillelengde 2500 mm 2700 mm 2700 mm


Befestigelse

På stålbruer uten ballast skiller vi mellom to prinsipper for befestigelse:

• befestigelse som gir lengdeforskyvningsmotstand (underlagsplate med fjærfeste) • befestigelse som tillater fri lengdebevegelse av skinnene relativt til svillene

Hvilken type befestigelse som skal benyttes er avhengig av bruas dilatasjonslengde og om det benyttes glideskjøt eller ikke. Tabell 11.5 viser anvendelse av glideskjøt og befestigelse på stålbruer med forskjellig dilatasjonslengde.

Tabell 11.5 Glideskjøt og befestigelse på stålbruer

Dilatasjonslengde D < 10 m 10 m < D < 100 m D > 100 m Glideskjøt Nei Nei Ja Skinnebefestigelse Befestigelse med lengdeforskyvnings-motstand 1) Befestigelse som tillater fri lengdebevegelse Befestigelse med lengdeforskyvnings-motstand 2)


1) Det forutsettes at underlagsplate med fjærfeste benyttes i tilsluttende spor på begge sider av brua og at sporene er lagt i pukkballast. Dersom dette kravet ikke er oppfylt benyttes befestigelse som tillater fri lengdebevegelse.

2) Dersom de tilsluttende spor på land ikke er forsynt med underlagsplater med fjærfeste skal skinnene sikres mot skinnevandring ved hjelp av skinnestoppere.


Befestigelse som gir lengdeforskyvningsmotstand

Her benyttes samme befestigelse som på tresviller i sporet for øvrig.


Tabell 11.6 Befestigelse som skal anvendes ved sporombygging og nyanlegg

Pandrol e Skinneprofil Underlagsplate Fjær Mellomlegg Svilleskrue Betegnelse 49E1/54E3 Sk 3131 e 1877 2x170x125 Sk 1086 F.nr. 103.049.18 103.201.56 103.101.15 104.101.31

Figurer / tegninger av befestigelsessystemet og komponentene finnes i vedlegg 6a og 6c.


Tabell 11.7 Befestigelse som for øvrig forekommer i eksisterende spor Hey-Back Skinneprofil Underlagsplate Fjær Mellomlegg Svilleskrue Betegnelse 35kg/NSB40 Sk 695 HBFJ35 2x160x110 Sk 1086 F.nr. 103.035.03 103.201.01 103.101.16 104.101.31 Betegnelse S41/49E1 Sk 691 HBFJ49 2x170x125 Sk 1086 F.nr. 103.035.03 103.201.01 103.101.15 104.101.31 Betegnelse 54E3 Sk 691 HBFJ54 2x170x125 Sk 1086 F.nr. 103.035.03 103.201.01 103.101.15 104.101.31

Figurer / tegninger av befestigelsessystemet og komponentene finnes i vedlegg 6a og 6d.


Befestigelse som tillater fri lengdebevegelse

Tabell 11.8 Befestigelse som skal anvendes ved sporombygging og nyanlegg

Pandrol Railfree Skinneprofil Underlags-plate Fjær Anleggsplate Svilleskrue Betegnelse 49E1/54E3 Sk 3131 e2071 Sk 3134 Sk 1086 F.nr. 103.049.18 103.201.73 103.201.63 104.101.31

Sammenstilling figur 11.5. Figurer / tegninger av befestigelseskomponentene finnes i vedlegg 6d.


Tabell 11.9 Befestigelse som for øvrig forekommer i eksisterende spor

Klemplate/kile Skinneprofil Underlagsplate Klemplate / kile Svilleskrue Betegnelse 49E1/54E3 Ribbeplate Sk 3039 Kpo B9 Sk 1086 F.nr. 104.101.31 Betegnelse 49E1/54E3 Bøyleplate Sk 463 Spesialkile Sk 1615 Sk 1086 F.nr. 103.049.04 103.201.47 104.101.31 Betegnelse 35 kg Bøyleplate Sk 476 Slipt kile Sk 476 Sk 1086 F.nr. 103.035.02 103.201.41 104.101.31



Figur 11.5 Pandrol Railfree befestigelse

Befestigelse for støydemping på bruer uten ballast

På bruer uten ballast med spesielle krav til støydemping kan spesielle sporkonstruksjoner med ekstra vertikal fleksibilitet anvendes. Vedlegg 6.a beskriver 3 ulike utgaver av Pandrol VIPA hvor ekstra vertikal fleksibilitet er bygd inn i en dobbel underlagsplate.


Ledeskinner

På alle stålbruer med samlet lengde over 10 m skal det være ledeskinner. For bruer med kjøreskinner opp til profil 49E1 benyttes skinner med samme profil som kjøreskinnene på brua. For bruer med kjøreskinner som har større profil enn 49E1, benyttes 49E1 skinner. Utskiftede og kappede skinner kan benyttes.

Ledeskinnene legges direkte på svillene og festes med to svilleskruer til hver sville (figur 11.6). Ledeskinnene skjøtes med vanlige lasker. Ledeskinnene føres minst 10 m forbi landkarene ved begge ender av brua og avsluttes i en spiss, se figur 11.6. Avslutning av ledeskinner med profil 49E1 beskyttes med en oppkjørsbjelke som beskrevet i vedlegg 6.f. Avslutning av ledeskinner med mindre profil enn 49E1 beskyttes med oppkjørsplanke, se figur 11.6.


Figur 11.6 Ledeskinner


Dilatasjonsåpning

Dilatasjonsåpninger i ledeskinner skal anordnes ved alle bevegelige lager i mellomrommet mellom de to sviller hvor bevegelsen foregår. Ved dilata¬sjonsåpningen benyttes ikke lasker. Fig 11.7 viser plassering av dilatasjonsåpninger.

Størrelsen av dilatasjonsåpningen (d), avhengig av skinnetemperaturen og dilatasjonslengden (D) er gitt i tabell 11.10.

Tabell 11.10 Dilatasjonsåpning for ledeskinner

Skinne-temp (oC) +25 + 20 +15 + 10 +5 0 -5 -10 -15 d (mm) 0,76xD 0,82xD 0,88xD 0,94xD D 1.06xD 1,12xD 1,18xD 1,24xD

Eksempel : Ved skinnetemp. = 15 0C og D = 125 m blir d = 0,88 x 125 = 110 mm.


Figur 11.7 Dilatasjonsåpninger for ledeskinner


Landkarkonstruksjon

Landkarsvillene skal ha godt anlegg på murverk eller betong og festes med to bolter med Ø24 mm. Svilleavstanden A, se figur 11.8, skal ved faste opplagerpunkter være mindre enn den største tillatte svilleavstanden for den aktuelle overbygningsklassen, se kap. 4.


Figur 11.8 Landkarkonstruksjon


Spor i kurver

Spor med overhøyde på stålbruer

For spor med overhøyde på stålbruer i bør det anvendes laminerte sviller for å gi sporet nødvendig overhøyde. Tykkelsen på hver enkelt sville tilpasses for å bygge opp overhøyden i overgangskurver.

Alternativt kan overhøydeklosser brukes for å gi sporet nødvendig overhøyde. Overbygningskonstruksjon med overhøydeklosser er vist på figur 11.9. Ved bruer med spennvidde inntil ca. 10 m anordnes normalt overhøyden ved å legge stålkonstruksjonen i skråstilling tilsvarende overhøyden.


Figur 11.9 Overbygningskonstruksjon på stålbruer

1) S = den foreskrevne sporutvidelse 2) Når overhøyden er mindre enn 40 mm avsluttes klossen etter den stiplete linjen. Den ene skruen (Sk 357) faller da bort. 3) Hullene i overbygningsklossen bores med samme diameter som skruene

Overhøydeklossene produseres av impregnert tre. Bredde av klossene skal være minst 165 mm. Stigningen er lik 1: N = 1: (1500/h). Når overhøyden er mindre enn 20 mm erstattes overhøydeklossene av en stålplate som felles inn i svil¬len. Tykkelsen t på stålplaten skal være lik eller større enn (h + 3) mm.

Stålkiler legges normalt under underlagsplatene til indre skinne for å gi denne riktig helning mot spormidt. Stålkile er vist på figur 11.10. Helningen bestemmes også ved fallretningen til underlagsplatene. Tabell 11.11 viser stålkilenes stigning og fallretning, samt underlagsplatenes fallretning, avhengig av overhøyden.


Tabell 11.11 Stålkiler og overhøydeklosser/stålplater i overbygningskonstruksjoner på stålbruer


Overh¬øyde h (mm) Stål¬kilenes stig¬ning Fallretning for stålkiler Fallretning for underlagsplate (Indre skinne) Overhøydeklossen/ Stålplatens tykkelse T/t (se fi¬gur 11.9)

h < 20 Stålkiler brukes ikke - Mot spormidt (normalretning) t ≥ h+3 mm

20 ≤ h ≤ 75 h/1500 Fra spormidt Mot spormidt (normalretning) T = h + 12 (mm) 75 < h ≤ 130 (150 - h)/¬1500 Mot spormidt Fra spormidt (snudd 1800) T = h + 12 (mm) h > 130 Stålkiler brukes ikke - Fra spormidt (snudd 1800) T = h (mm)



Figur 11.10 Stålkiler til overbygningskonstruksjon på stålbruer

Tabell 11.12 Stålkiler til overbygningskonstruksjon på stålbruer

Skinneprofil Underlagsplater Mål (mm) for stålkiler (figur 11.10)

Type Betegnelse b l c d 35 kg Hey - Back Sk 695 150 310 30 65 49E1 / 54E3 Hey - Back Sk 691 160 350 25 80 Pandrol Sk 3131 160 393 28 80


Plassering av spor i kurver på stålbruer

Beliggenheten av sporets midtlinje i forhold til bruaksen utføres etter figur 11.11.

For eksisterende bruer kan det gjøres unntak fra ovenstående hvis tverrsnittet ikke tilfredsstiller minste tverrsnitt. Anordning av overgangskurver på bruer bestemmes i hvert enkelt tilfelle.


Figur 11.11 Plassering av sporets midtlinje

Forklaringer: R = Kurveradius (m) l = Bruas lengde (m) f = Kurvens horisontale pilhøyde over bruas lengde

Bolter

Figur 11.12 viser bolter som anvendes til overbygningskonstruksjoner på stålbruer.


Figur 11.12 Bolter til overbygningskonstruksjoner på bruer

Innstøpte bolter på landkarsviller og splintbolter leveres i lengder på 370 mm og 460 mm. Hakebolter og bol¬ter for feste av plank på svilleendene le¬veres i varierende lengder. Lengdene som forekom¬mer er gitt i tabell 11.13.


Tabell 11.13 Hakebolter

L (mm) F.nr. Hakebolter L (mm) F.nr. Hakebolter L (mm) F.nr. Hakebolter 180 104.150.01 300 104.150.07 420 104.150.13 200 104.150.02 320 104.150.08 440 104.150.14 220 104.150.03 340 104.150.09 460 104.150.15 240 104.150.04 360 104.150.10 480 104.150.16 260 104.150.05 380 104.150.11 500 104.150.17 280 104.150.06 400 104.150.12