Kapitola II. Železniční stanice a kolejová doprava ve městech (ČÁST 3)

2.2      Kolejová doprava ve městech

Do městské kolejové dopravy patří:

  • městská rychlodráha  - povrchová

•         podzemní (metro, expresmetro)

•         nadzemní

  • městská dráha- tramvaj

•         podzemní tramvaj (podpovrchová tramvaj)

•         tramvajová rychlodráha (nesprávně rychlotramvaj)

•         ozubená a lanová dráha

  • nekonvenční dopravní systémy na pevné vodící dráze

 

2.2.1        Tramvaj

Historický vývoj tramvajové dopravy

Růst počtu obyvatel ve městech vyvolával potřebu pohybu lidí uvnitř městské oblasti. První organizovanou veřejnou dopravu ve městech zajišťovaly čtyřmístné fiakry, zavedené v Londýně roku1625 a v Paříži v roce 1640. Později byly fiakry nahrazovány kapacitními omnibusy. Ve městech tak vznikla pravidelná doprava (Vídeň 1815, Berlín 1825, Londýn 1829, Praha 1830). Pravidelná omnibusová doprava osob ve městech byla málo kapacitní a nestačila zabezpečovat potřeby rozvíjejících se měst. Ve městech se počal uplatňovat nový dopravní prostředek s větší přepravní kapacitou – koněspřežní tramvaj (koňská tramvaj = koňka) – Londýn 1836, Berlín 1865, Vídeň 1865, Brno 1869, Praha 1875. Název Tramvaj (původně tramway) se odvozuje od důlních drah, kde se nazýval důlní vozík pojížděný po dřevěných prknech „tram“.

Pro rozvoj městské hromadné dopravy mělo velký význam využití elektrické energie. V roce 1881 uvedl Siemens do provozu v Berlíně první elektrickou tramvaj, která se rychle rozšířila po celém světě. Ve městech vznikaly tramvaje s elektrickou trakcí (elektrické dráhy, elektrické tramvaje), které ve srovnání s koněspřežnými tramvajemi a tramvajemi s parní trakcí zabezpečovaly vyšší přepravní kapacitu, vyšší rychlost a větší provozní spolehlivost.

U nás se o využití elektrické energie v provozu MHD zasloužil František Křižík, který v roce 1891 vystavěl první 800 m dlouhou trať elektrické tramvaje vlastní konstrukce v Praze na Letné. V roce 1905 byly všechny tramvajové tratě  v Praze převedeny na elektrický provoz. Souběžně s Prahou se rozvíjela tramvajová doprava i v dalších městech (Liberec, Plzeň, Olomouc, Brno).

V roce 1993 byla délka tramvajové sítě u sedmi dopravních podniků ČR celkem 421,8 km. Nejdelší síť tramvajových tratí je v Praze, kde činí délka provozovaných tratí 275 km.

Charakteristika tramvajové dopravy

Tramvajová doprava jako jeden ze systémů kolejové dopravy MHD je charakterizována tím, že tramvajové tratě (většinou dvoukolejné) jsou uložen ve společné vozovce s dopravou nekolejovou. Vyznačují se soupravami složenými obvykle ze dvou vozů (výjimečně ze tří). Provoz je charakteristický hustým sledem vlaků. Vzdálenosti zastávek jsou malé, především v centru města (300-600 m). Křížení s nekolejovou dopravou a pěšími je v úrovni vozovky a proto platí pro tramvajový provoz pravidla silničního provozu. Tramvajové vlaky jezdí na dohled. Společný provoz s ostatní nekolejovou dopravou, dopravní signalizace, malé vzdálenosti zastávek vyžadují častou změnu rychlosti (brždění, rozjíždění).  Protože tramvajové vozy mají všechny nápravy hnané, dochází k rychlému opotřebení kol i kolejnic. Přívod stejnosměrného proudu je vrchním vedením, odběr proude se děje  pomocí pantografu umístěného na střeše tramvajového motorového vozu.

Tramvajová doprava s oddělenou sítí od ostatní městské dopravy ztrácí svůj původní charakter a stává se specifickým systémem městské rychlodráhy. V ČR se připravuje výstavba tramvajové rychlodráhy v Brně a Ostravě. Pro projektování a stavbu platí „Podmínky pro projektování tratí, staveb a zařízení tramvajové rychlodráhy“ vydané v roce 1980 FMD.

Konstrukce tramvajové trati

Nejstarší konstrukce tramvajové trati vycházely z konstrukce železničního svršku. Postupně se však vyvinula v odlišnou konstrukci kolejové dráhy, kterou mohou pojíždět i těžká vozidla nekolejové dopravy. Hlavní charakteristikou konstrukce tramvajové trati je užitý typ konstrukce kolejového svršku (tvar kolejnice, typ upevnění) a druh podkladu kolejového svršku.

V konstrukci kolejového svršku se užívají kolejnice:

  • širokopatní
  • stojinové žlábkové
  • blokové žlábkové

Upevnění kolejnice k podkladu může být tuhé nebo pružné s podkladnicemi nebo bezpodkladnicové. Moderní upevnění kolejnice tramvajové trati užívá ověřených typů pružného bezpodkladnicového upevnění užívaných na železnici.

Konstrukce kolejového svršku může být uložena na podklad, který tvoří:

  • nestmelené vrstvy
  • stmelené vrstvy
  • prefabrikované betonové bloky
  • příčné pražce
  • prefabrikované pražcové desky
  • prefabrikované desky
  • podélné betonové prahy
  • panelové konstrukce
  • speciální podklady s protihlukovými matracemi

Vedlejšími charakteristika tramvajové trati je dána typem užitého krytu, který může tvořit:

  • humus s vegetačním krytem
  • děrovaná betonová dlažba s humusem a vegetačním krytem
  • dlažba
  • prefabrikované betonové desky
  • živičné vrstvy
  • monolitický beton a litý asfalt
  • prefabrikované betonové desky a litý asfalt
  • nekryté (otevřené) kolejové lože

Svršek tramvajové trati

Konstrukce tramvajové trati se skládá zpravidla ze spodku a ze svršku tramvajové trati. Spodek tramvajové trati je tvořen zemním tělesem, odvodňovacími zařízeními, propustky, opěrnými, zárubními nebo obkladními zdmi a jinými objekty.

Pro svršek tramvajové trati v jízdním pásu nebo pruhu se užívají stojinové žlábkové kolejnice, nebo blokové kolejnice. Je-li svršek tramvajové trati zřízen na vlastním tělese elektrické dráhy, nebo na zvýšeném tramvajovém pásu nebo pruhu, je možno kromě žlábkových kolejnic též použít širokopatních kolejnic.

Tramvajový svršek na zvýšeném tramvajovém pásu nebo pruhu bývá zpravidla opatřen krytem. Mimo městskou zástavbu je možno zřídit svršek tramvajových tratí bez krytu (s nekrytým kolejovým ložem).

Po konstrukci tramvajové tratě umístěné na příčných pražcích, obsadila místo druhé metoda velkoplošných panelů BKV, vyvinutá a odzkoušená v budapešťském dopravním podniku, po kterém němž nesou svůj název : BKV “Budapesti kęzlekedési vállalat“.

Železobetonové panely, které jsou opařeny koryty z ocelového plechu pro uložení blokových kolejnic se vyrábí o standardní výšce 180 mm v délkách 0,7 m, 1,5 m, 3,0 m a 6,0 m. Blokové kolejnice se volně ukládají do koryt na podkladní pryžové pásy a jsou v korytech zajišťovány proti bočnímu posunu dvěma pryžovými profily, které do koryta zatlačují speciální zatlačovací stroje.

Nejčastěji se ukládají na vrstvu z hutněného asfaltu a jen v úseku trati v ulici Na Poříčí byly zkušebně uloženy na vrstvu porézního betonu, aby se snížila jejich hlučnost. Na stejném místě byla zkušebně nahrazena ocelová koryta pro kolejnice polyamidovými.

Zastánci tohoto systému tvrdí, že je takřka bezúdržbový, výměna ojetých kolejnic je snadná (není třeba rozebírat povrch vozovky) a životnost panel dosahuje až 30 let.

Zbývaly tedy pouhé dvě nevýhody:

  • vyšší hlučnost (která například Dopravní podnik Brno vedla k jasnému odmítnutí tohoto systému) a
  • hladký povrch betonových panel, který byl za vlhka a mokra příčinou zvýšeného potu dopravních nehod osobních vozidel.

Hladký povrch se nejprve zdrsňoval s použitím zákrytu Slurry-seal, který se naléval na panely po jejich uložení do vozovky. Měl však jednu velkou nevýhodu - po pár týdnech se odlupoval. Od roku 1990 zjistil výrobce panel, že by mohl formu na jejich výrobu otočit tak, aby navrchu byla pojížděná část panelu a ta se po nalití betonové směsi zdrsňuje. Vyšší hlučnost panelu se odstranit nepodařilo dosud, třebaže se zkušebně použily výše uvedená polyamidová koryta a vkládala se geotextilie mezi panel a asfaltový podklad. Jenže panely na takovém podklad v úsecích o větším podélném sklonu a v obloucích cestují a deformují tak okolní vozovku.

Panely VÚIS

jsou podobné velkoplošným panelům BKV pouze v několika málo věcech :

  • jsou taktéž vyrobeny z betonu a vyztužené železem,
  • také jsou citlivé na uložení do podloží.

Zde však podobné znaky končí. Základním rozdílem je uložení obou typů panelů. Zatímco svršek tvořený panely BKV tvoří zároveň kryt vozovky, a tím již není nutná jakákoliv další povrchová úprava, panely VÚIS potřebují při pojížděném krytu krycí asfaltobetonovou vrstvu, zádlažbové betonové panely, případně dlážděný kryt. Železobetonové panely VÚIS se kladou na zhutněnou vrstvu štěrku (nejlépe obalenou geotextilií), případně na vrstvu asfaltového betonu.

Výhodou konstrukce tramvajové trati na těchto panelech je příznivé roznesení zatížení na podloží, jednoduchá montáž kolejí, možnost odvodnění podloží, ale tou nejzásadnější výhodou a důvodem, proč se používají zejména na podklady křižovatek je možnost upevnění kolejové konstrukce na betonovou desku v libovolné poloze.

Technologie VIUS je díky možnosti položení panelů na pevný podklad vhodná i k použití v místech s nižší konstrukční výškou trati - např. na mostech.

Nevýhodou VÚIS je stejně jako u panelů BKV nutnost zřízení přesné výšky podloží a nemožnost opravy výškové polohy koleje.

Železobetonové panely VÚIS jsou vysoké 200 mm a široké 2200 mm. Jejich délka se pohybuje v rozmezí od 1270 mm po 3960 mm. V horní třetině mají zabetonovány vždy dvojice 80 mm vysokých kolejnic. Prostor vzniklý mezi hlavami těchto kolejnic užívaných na úzkorozchodných polních drážkách je určen pro zasunutí hlavy šroubu, ke kterému se uchytí kolejnice pomocí upevňovadla. Drážky mezi hlavami zabetonovaných kolejnic v horní ploše panelu umožňují přimontování libovolného tvaru kolejové konstrukce.

Mezi kolejnici a panel se vkládá pryžový pás a panely samotné bývají uložené na zhutněnou vrstvu podkladního štěrku. Většinou k panelům bývají připevněné klasické žlábkové kolejnice a kryt tvoří asfaltobetonový koberec.

Ze snímku Obr. 2.32je patrný zásadní rozdíl obou konstrukcí - panely BKV tvoří zároveň i kryt vozovky.

Dalšími používanými konstrukcemi tramvajové trati jsou:

Tramvajový kryt dlážděný

Dláždění jako kryt tramvajové trati je pohledovým prvkem vhodným do historických částí sídelních útvarů při velkém podílu pěší dopravy. Avšak z provozního hlediska je tento kryt tramvajové trati pro běžný provoz nevhodný jak z hlediska šíření hluku a vibrací, tak z hlediska údržby a případných oprav kolejového svršku.

Tramvajová trať s vegetačním krytem

Tramvajové trati s vegetačním krytem se zřizují pouze ve vhodných místech, většinou tam, kde je trať vedena v dlouhém přímém úseku, kde není požadavek na přejíždění tramvajového pásu. Tento druh krytu je v dnešní době spíše módní záležitostí, i když vykazuje určité zlepšení prostředí na území měst z hlediska hluku, vibrací a ovzduší. Jeho nevýhodou je poměrná pracnost, nedostupnost upevňovadel, údržba travnatého povrhu především sekání, zavlažování, hnojení, doplňování zeminy apod. Zkušebně se ještě řeší problematika zasolování okrajů krytu v zimních měsících. Zkušenosti s provozováním uvedeného krytu jsou malé. Tramvajové tratě s vegetačním krytem jsou v ČR provozovány posledních 5-7 let.

Obr. 2. 35.     Příklad tramvajové trati s vegetačním krytem

Tramvajové trati na příčných pražcích

Konstrukce tramvajové trati na příčných pražcích, ať dřevěných, betonových nebo ocelových, vychází z konstrukce železničního svršku. Výhodou je snadná oprava porušené výškové polohy kolejnicových pásů. Podmínkou pro dlouhou životnost uvedené konstrukce je dostatečná únosnost pražcového podloží a její spolehlivé odvodnění.

2.3        Metro

Historický vývoj metra

Metro je prostředek městské hromadné kolejové dopravy vedený zpravidla pod úrovní terénu a vytvářející vlastní síť tratí. Je charakteristický vysokou přepravní výkonností, vyšší cestovní rychlostí, úplnou nerušeností provozu ostatními druhy hromadné a individuální dopravy ve městě, automatizovaným provozem, bezpečností provozu i cestujících, plynulostí a přesností v dopravě.

První metro bylo dáno do provozu v roce 1863 v Londýně, kdy bylo jako pohonu užito parních lokomotiv. Skutečný rozvoj metra nastal teprve s využitím elektrických lokomotiv. Zahájení provozu metra s elektrickou trakcí bylo v roce 1890 v Londýně. Nejdelší síť tratí metra má New York s 394 km, Londýn má 388 km a Paříž 294 km.

Charakteristika metra

Metro jako jeden ze systémů kolejové dopravy MHD, je charakteristický tím, že vytváří vlastní síť tratí. Ty jsou vedeny převážně pod povrchem terénu. Křížení s ostatními komunikacemi je vždy mimoúrovňové. Tratě metra jsou vždy dvoukolejné vedené ve společném tunelu nebo v samostatných tunelech.

Konstrukce metra se skládá z kolejového spodku a kolejového svršku. Kolejový spodek metra tvoří stavby podzemní (tunely, stanice) a povrchové (mosty, propustky, opěrné zdi, atd.). Kolejový svršek metra tvoří kolejnice upevněné k příčným pražcům nebo k betonovému podkladu. Příčné pražce jsou uloženy ve štěrkovém loži nebo v betonovém podkladu. Kolejnice bývají většinou širokopatní o hmotnosti 50-60 kg/m. Upevnění kolejnic bývá pomocí podkladnic. Ke kolejovému rozvětvení se užívá výhybek jako na železnici. Rozchod koleje a jeho rozšíření, přechodnice, vzestupnice, převýšení apod. jsou stejné jako u železnice. Sklon kolejí bývá do 50‰. Poloměry oblouků se používají co největší pro dosažení vyšší rychlosti jízdy (podle roku výstavby byly povoleny poloměry oblouků 150 – 350 m).

Tunelové trouby jsou kruhové, obdélníkové nebo eliptické, ražené pomocí tunelových metod, nebo budované v otevřených jámách. Při vedení trasy přes řeky se užívá kesonů nebo se pod hladinu řeky hotové části tunelové trouby spouštějí jako vodotěsné. Při budování metra se jsou známy čtyři charakteristické typy metra:

  • berlínské (železobetonové rámové konstrukce pravoúhlé v otevřených jamách
  • pařížské (tunelování, betonové konstrukce klenbového tvaru, hloubky do 30m)
  • londýnské (tunelování, hloubky 30-35 m, samostatné trouby)
  • moskevské (jednokolejné tunely v hloubkách 25-40 m, ražené štítem, ostění litinové nebo z betonových tybinků)

V napájení se užívá stejnosměrného proudu o napětí 600-1500V. Odběr elektrické energie je zajištěn většinou samostatnou přívodní (proudovou) kolejnicí nebo vrchním vedením. K zásobování provozů a prostorů metra el. energií slouží energetická zařízení (napájecí vedení, měnírny, transformátory, kabelové vedení v tunelech, trakční zařízení přívodní kolejnice, silové rozvody nn v tunelech a stanicích). K zajištění spolehlivosti se budují zpravidla tak, aby provozní úseky včetně osvětlení všech prostor metra byly zabezpečeny ze dvou zdrojů. Podzemní prostory stanic metra traťové tunely jsou zpravidla vybaveny vodovodem.

Součástí metra jsou i vozidlová depa, která slouží k údržbě, běžným opravám, provoznímu ošetření a odstavování souprav vlaků metra. Současně s výstavbou prvního úseku trati C pražského metra bylo vybudováno depo metra na Kačerově s remízovací kapacitou 185 vozů. Kolejiště depa umožňuje vjezdy a výjezdy souprav do hal, přesun mezi jednotlivými provozy a obracení vozidel na trianglu. Depo metra na Kačerově je spojeno s kolejí vlečkou SŽDC. Paralelně s kolejí vlečky je vybudována v délce 1176 m zkušební trať metra, určená pro zkoušky vozidel po opravách.

Kolejový spodek metra

Kolejový spodek metra slouží k uložení konstrukce svršku metra, která bývá zpravidla odlišná na povrchových tratích a na tratích podzemních. Konstrukce kolejového spodku metra na povrchových tratích musí zajišťovat stabilitu kolejového svršku metra i při dlouhotrvajících nepříznivých povětrnostních podmínkách. V podzemních tratích je kolejový spodek tvořen tunelovými konstrukcemi.

Kolejový svršek metra

Kolejový svršek metra vytváří stabilní dráhu pro vozidla metra. Užívají se kolejnice širokopatní nebo dvouhlavé, uložené na příčných pražcích, osamělých podporách a podélných prazích. Užívá se štěrkového lože i konstrukce s přímým upevněním k betonovému podkladu. Na podzemních tratích metra v přímých úsecích a v obloucích o poloměru 350 m a větším se zřizuje zásadně bezstyková kolej s plným napětím (teplotní interval upínací teploty je +7ºCdo +21ºC). Složitější konstrukci kolejového svršku metra si vyžadují vozy metra na pneumatikách.

V kolejovém svršku se užívají převážně širokopatní kolejnice o hmotnosti 50 –60 kg/m. U pražského metra (na podzemích i povrchových tratích) se používá kolejnice tvaru S49, UIC 60. Kolejnice se svařují nebo stykují podle vzorových listů SŽDC. Nevstřícnost styků kolejnic může být nanejvýš 25 mm.

Délka přívodní kolejnice je 12,5 m. Přívodní kolejnice se svařují na délku max. 100 m u podzemních tratí a u povrchových tratí na délku max. 37,5 m. Mezi svařenými úseky se zřizují dilatační styky. Přívodní kolejnice musí mít od středu koleje vzdálenost 1408 mm +/- 6 mm a ve svislém směru 160 mm +/- 4 mm nad spojnicí TK.

There are currently no posts in this category.