Durability of railway turnout sleepers

Niezawodność rozjazdów jest nieodłącznym, ważnym czynnikiem utrzymania sieci kolejowej. Na procesy degradacji oraz zużycie rozjazdów i skrzyżowań torów wywiera wpływ wiele cech określających współdziałanie pojazdów szynowych z torem, takich jak prędkość pociągów, nacisk osi, liczba i rodzaj pociągów, liczba pociągów w kierunku zwrotnym, stan podłoża, dokładność ułożenia itp. Bardzo ważny jest również układ geometryczny, stan materiału, metody diagnostyki i utrzymania. Średni czas od ułożenia do wymiany rozjazdu jest uzależniony od bezpieczeństwa (ryzyko wykolejeń) i ekonomii (utrzymanie bardziej kosztowne niż wymiana). Na trwałość rozjazdów silny wpływ wywierają podrozjazdnice. Przenoszą one obciążenie taboru przekazywane przez szyny na podsypkę i zapewniają trwałe położenie szyn. Artykuł przedstawia pewne uszkodzenia podrozjazdnic drewnianych i betonowych. Zawiera również rekomendacje dotyczące utrzymania podrozjazdnic. Przedstawione obserwacje stanowią część programu badawczego, którego celem jest zwiększenie trwałości rozjazdów.The reliability of turnouts is an important factor in maintaining the railway network. Degradation processes and wear of railway switches and crossings are influenced by a large number of parameters of the complex rolling stock - track system such as speed of train, axle loads, amounts and type of train, amount of train in diverting direction, sub - soil state, accuracy of installation etc. Very important are also state of track geometry, state of material, method of turnout inspection and maintenance. The average replacement age of turnout depends mainly on safety reason (risk of derailment) and economical reason (maintaining more expensive than replacing). The durability of turnout is influenced strongly by a condition of its sleepers. The sleepers distribute the load of the train, which is transmitted by the rail to the ballast. The second requirement for the sleepers is to fix rails in their position. The paper describes some defects of timber and concrete turnout sleepers. Recommendations on the maintenance of turnout sleepers are also given. Presented investigation is a part of research program, the main goal of which is the increasing railway turnout durability

Shaping the reliability of the Permanent Way During the Modernization of Railway Lines

Niezawodność nawierzchni kolejowej na zmodernizowanych liniach kolejowych zależy w dużym stopniu od jakości robót. Jakość ta nie zawsze odpowiada wymaganiom. W artykule przedstawiono model niezawodności procesu technologicznego zmodernizowanej drogi kolejowej, przypadki wadliwego wykonawstwa robót i propozycje działań zmierzających do eliminacji tych przypadków. Szczególne znaczenie mogą mieć odpowiednio opracowane listy kontrolne, poprawa odbiorów zakończonych robót budowlanych oraz szkolenia pracowników.Railway track reliability on the upgraded lines depends to a large extent on the quality of works. This quality does not always meet the requirements. The paper presents a model of reliability of technological process of modernized railway track, cases of faulty performance of works and suggestion for action to eliminate these cases. Of particular importance may have properly developed checklists, improvement of the acceptance of completed construction works and employee training

Creating of geometrical track layouts taking into account durability of permanent way

W całości zagadnień dróg kolejowych układy geometrycz.ne wyróżniają się następującymi cechami: mają decydujący wpływ na parametry eksploatacyjne linii kolejowych, wśród których najważniejszymi są: prędkość maksymalna pociągów, opory ruchu związane bezpośrednio z zużyciem energii, koszty utrzymania nawierzchni i pojazdów szynowych oraz spokojność jazdy; wywierają istotny wpływ na koszty budowy nowych linii; oznaczają się matą podatnością na zmiany, które zwy.kle wymagają przebudowy nawierzchni i podtorza, konstrukcji wsporczych sieci trakcyjnej oraz nierzadko zmian granic władania gruntów (wywłaszczeń)

Forecasting Rail Cracks

Analiza pęknięć szyn umożliwia ocenę zagrożeń istniejących w nawierzchni kolejowej i stanowi istotny czynnik określający jej stan w Polsce. Zdecydowana większość pęknięć szyn występuje w Polsce w okresie niskich temperatur. Największą grupę stanowią pęknięcia w spoinach termitowych. Liczba pęknięć szyn w przeliczeniu na 1 km stanowi kryterium wymian ciągłych. Na innych kolejach przyjmowane są wskaźniki określające ryzyko wystąpienia zdarzeń niepożądanych. Artykuł charakteryzuje metody prognozowania, przedstawia błędy, jakie można w nich popełnić, pokazuje wahania pęknięć szyn w ujęciu relatywnym, zawiera porównania wskaźników przyjmowanych w Polsce i w innych krajach oraz wnioski zmierzające do zmniejszenia zagrożeń, jakie stwarzają pęknięcia szyn.Rail cracking analysis makes it possible to evaluate risks existing in the permanent way and constitutes significant factor describing its condition in Poland. Distinct majority of rail cracks in Poland occurs under low temperature conditions. Cracks of thermite welds belong to the largest group. Number of rail cracks per 1 kilometer is a criterion for continuous replacements of rails. Railways in other countries use indicators describing the risk of undesired effects. The article describes forecasting methods and presents possible errors. It shows rail cracks variations in relative perspective as well as includes a comparison of the indicators used in Poland and other countries and also presents conclusions aiming at the reduction of risks produced by rail cracks

Methods of defining railway tracks nonhomogeneity and its application

Niejednorodność nawierzchni kolejowej oznacza różnice jej stanu na sąsiednich odcinkach. Niejednorodność jest zjawiskiem niekorzystnym, ponieważ wymaga napraw toru dostosowanych do najgorszych odcinków. Rozróżnia się niejednorodność geometryczną i konstrukcyjną. Określanie niejednorodności geometrycznej jest możliwe za pomocą dwóch metod – parametrycznej i syntetycznej. Artykuł przedstawia opis tych metod i ich przykłady. We wnioskach podkreślono znaczenie oceniania niejednorodności dla doskonalenia działalności modernizacyjnej.Nonhomogeneity of permanent way means differences of its state on neighbor sections. Nonhomogeneity is a disadvantageous phenomenon as it requires repairs of track fitted to the worst sections. It is distinguished geometrical and constructional nonhomogeneity. A quantification of the geometrical nonhomogeneity is possible by means of two methods – parametric and synthetic. The paper presents the descriptions of these methods and their examples. The meaning of the estimation of track nonhomogeneity for perfecting modernization activity is underlined in conclusions

Rail service time until cracking

Trwałość szyn należy do jednych z najważniejszych cech nawierzchni kolejowej Stanowią one najdroższy składnik drogi kolejowej i w największym stopniu decydują o bezpieczeństwie jazdy. W ciągu ostatnich 9 lat na liniach PKP Polskie Linie Kolejowe S.A. zmalała liczba pęknięć szyn. Ich liczba jest jednak nadal duża i przekracza znacznie liczbę pęknięć na innych kolejach. Poprawę w tym zakresie można osiągnąć poprzez usprawnienie bieżącego utrzymania nawierzchni.Rail cracking is one of the most characteristic faults of rail track. Rails are the most expensive component the track superstructure. In the last 9 years the cracking of rails on PKP Polskie Linie Kolejowe S.A. railway lines has decreased, but it is still a bigger problem than in other countries. Authors claim that it is possible to achieve an improvement in this respect through better track maintenance

Kinematic Quantities in the Design of Geometrical Layout of High Speed Rail Tracks

Układ geometryczny toru ma rozstrzygające znaczenie w kształtowaniu linii kolejowej i w bardzo dużym stopniu wpływa na jej eksploatację. Zmiany układu (z wyjątkiem samej przechyłki) wymagają kosztownych robót. W całej historii budowy kolei wymagania dotyczące układu geometrycznego ulegały zmianie. Przez długie lata dobrym układem był taki, który zapewniał wyrównanie mas ziemnych przy budowie podtorza, później zwracano uwagę na zachowanie parametrów kinematycznych obowiązujących w okresie, w którym budowano kolej. Wyłom w tej zasadzie uczyniono w opracowaniu założeń budowy Centralnej Magistrali Kolejowej, która miała służyć i służył, w pierwszych dekadach jej istnienia, do wywozu węgla, później zaś jako linia do szybkich przewozów pasażerskich z maksymalną prędkością 160 km/h. Układ geometryczny tej linii spełnił warunki prowadzenia ciężkich pociągów towarowych (pochylenie 6 promili), ale pozwala też osiągnąć prędkość maksymalną nie 160, lecz 250 km/h. Wymagania dotyczące projektowania układu geometrycznego toru, należy obecnie ustalać uwzględniając opublikowaną ostatnio nową politykę transportową UE. Artykuł omawia to zagadnienie, naświetla powiązania między parametrami kinematycznymi i nowymi jednostkami, które pojawiają się w projektowaniu układów geometrycznych oraz zawiera konkretne propozycje dotyczące linii Y.Track geometrical layout is of decisive importance for shaping a railway line and greatly affects its operation. Changes in the layout (except for only the cant of the track) require costly work. Geometrical layout requirements have been changing over the whole history of railways. A layout that guaranteed proper cut-and-fill balance during construction of the substructure of the track was considered good for many years. Later on, attention was focused at maintaining kinematic parameters adopted at the time of railway line construction. Deviation from this rule was made, for the first time, when technical specifications for construction of the Centralna Magistrala Kolejowa (Central Railway Mainline) were prepared. This line was initially intended for the coal transport and served its purpose during the first decades of its existence and then was used for the fast passenger service with the speed of 160 km/h. Geometrical layout of this railway line satisfied the requirements for heavy freight trains (gradient 6 per mil) while the allowed maximum speed is 250 km/h rather than 160 km/h. At present, the requirements related to the design of track geometrical layout should be established according to the newly published EU transport policy. This issue has been discussed in the paper: Interrelations between kinematic parameters and new units appearing in design of geometrical layout were discussed. Moreover, exact proposals concerning the Y line are given

Appropriateness for application risk estimation methods in railway engineering

Cechą nowoczesnego budownictwa kolejowego powinna być duża niezawodność budowli liniowych i obiektów inżynieryjnych. Osiągnięcie tej niezawodności zależy głównie od jakości projektu i poprawności procesów technologicznych budowy. Liczne przykłady dowodzą, że warunki te nie zawsze są obecnie spełniane. W projektach budownictwa kolejowego można doszukać się zwłaszcza braku koordynacji rozwiązań należących do różnych specjalności. Artykuł charakteryzuje dwie, spośród kilku częściej stosowanych, metod wykrywania zagrożeń na etapie projektowania, tj. metody HAZOP oraz list kontrolnych. Podano konkretne przykłady, w których zastosowanie tych metod w drogach kolejowych, pozwoliłoby uniknąć grubych błędów.The feature of modern railway engineering should be considerable reliability of linear structure and engineering objects. An achievement of such reliability depends mostly on the quality of the project and the correctness of the technological processes of construction. Numerous examples prove that these conditions are not nowadays fulfilled. There is an evidence on the lack of coordination of the various solutions that belong to various specialities. The two, among several, more often applied methods for risk detection in designing stage i.e. HAZOP method and checklist have been characterized in the paper. Some examples when the application of these methods in railway lines could help to avoid some gross errors, have been given

Typology of mistakes in planning the track outlay

Wykrywane błędy w kształtowaniu układów torowych mają dwojakie podłoże - niewłaściwe projektowanie, nieuwzględniające sytuacji na gruncie, skutkujące ograniczeniami, które mogą wpłynąć na niepełne wykorzystanie prędkości pociągów lub jazd manewrowych, na jakie pozwala nowy element wprowadzany do układu oraz błędy wykonawcze, naruszające ogólnie znane zasady. Artykuł zawiera typologię obu rodzajów tych błędów oraz propozycje pewnych wielkości, które opisywałyby ich rozmiar. Przedstawione w nim przypadki są tylko pewnym, niewielkim zbiorem błędów, jakie można spotkać na sieci kolejowej w Polsce.Observed mistakes in rail track layout have a double origin - inappropriate designing of the new tracks element without taking into account of ground conditions, which results in speed restrictions for trains and limited switching/shunting operations, and constructions failures infringing main known rules. The article contains a typology of both kinds of mistakes and presents a proposition of values in order to describe their volume. Examples included in the article are only a small sample of the mistakes that can be observed on the Polish rail network

Determinants of the evaluation of efficiency of railway lines modernization

Modernizacja linii kolejowych jest bardzo kosztowna. Jej wyniki powinny być oceniane wg jednolitej metody, uwzględniającej parametry eksploatacyjne oraz infrastrukturalne. Ocena ta nie powinna ograniczać się tylko do samej linii modernizowanej, lecz uwzględniać również wpływ modernizacji tej linii na parametry eksploatacyjne linii powiązanych. Artykuł przedstawia taką metodę, proponowaną przez autora. Wszystkie obliczenia wg tej metody są ilustrowane przykładami.Modernisation of railway lines is very expensive. The received results of the modernisation should be evaluated by a uniform method, taking into account the operational and infrastructural parameters. The evaluation should not be limited only to the same modernised line but it also should take into account the impact of this modernisation on operational parameters of connected lines. The paper presents such a method of the evaluation proposed by the author. All calculations according to the method are illustrated with examples