Climate influence on safety of railway infrastructure

Wyniki prac badawczych wskazują, że należy liczyć się z długofalowymi zmianami klimatu wymagającymi przystosowania sektora transportu kolejowego do tych zmian. W artykule scharakteryzowano Umowne Kategorie Klimatu obejmujące mróz, śnieg, deszcz, wiatr, upał, mgłę oraz przedstawiono w skali liczbowej 0–3 wrażliwość transportu drogowego i kolejowego na poszczególne kategorie. Przeprowadzono analizę przewidywanych zmian Umownych Kategorii Klimatu w perspektywie do 2090 roku stwierdzając, że nastąpi zmniejszenie liczby dni chłodnych, wzrost temperatury, zmniejszenie liczby dni z pokrywą śnieżną i wzrost opadów. Te zmiany mogą mieć negatywny wpływ na bezpieczeństwo infrastruktury transportowej i dlatego konieczne jest określenie niezbędnych działań adaptacyjnych w projektowaniu, budowie i eksploatacji infrastruktury. Obszarem takich działań mogą być m.in. instrukcje wewnętrzne PKP PLK zawierające odniesienia do warunków klimatycznych, jak np. monitoring konstrukcji wrażliwych na podwyższoną temperaturę.The test results reveal that long term climate changes are unavoidable, which require activities to be undertaken to prepare the railway transport accordingly. The article characterises provisional climate categories including frost, snow, rain, heat, fog and the vulnerability of road and railway transport to those elements has been evaluated in a scale from 0 to 3. Changes in the provisional climate categories have been analysed in a time perspective to 2090, stating that there will be a tendency of reducing the number of colder days, increasing of temperature, reducing of number of days with snow cover and increase of rain falls. Such changes may have negative impact on safety of transport infrastructure, hence it is necessary to take precautions in designing, construction and operation of the infrastructure. This can be done in the area of e.g. internal instructions of PKP PLK containing references to the climate conditions, such as e.g. monitoring of structures vulnerable to higher temperature

Civil ferry crossings as element of road infrastructure

W ciągach dróg publicznych są użytkowane promy śródlądowe. W pracy zaprezentowano wyniki badań dotyczących możliwości wykorzystania promów na cywilne i wojskowe cele transportowe. O możliwościach transportowych promu decyduje jego nośność oraz długość i szerokość użytkowa. W artykule przedstawiono charakterystykę przepraw promowych w ciągach dróg publicznych w Polsce oraz wyniki analizy ww. parametrów technicznych wpływających na ocenę możliwości wykorzystania promów cywilnych do celów wojskowych.On public roads inland ferries are used. The paper presents the results of the research related to the possibilities of using ferries for civil and military transport purposes. The ferry’s carrying capacity, its length and usable width determine its forwarding possibilities. The author depicts characteristics of ferry crossings on public roads in Poland and analyses technical parameters influencing the evaluation of possibilities of civil ferries use for military purposes

Jagiełło Bridge - first Polish historical military bridge

In June 2010 r. in 600. - anniversary of the battle of Tannenberg was built the Replica of Jagiełło Bridge. Thanks to the construction of this replica, it was possible to present it to wide audience. What was the Jagiełło bridge? The present article should give the answer

MLC parameter analysis for bridge objects designed after the year 2000

Przystąpienie Polski do NATO postawiło przed państwem wymaganie wyznaczenia klasy obciążenia wojskowego (MLC) obiektów mostowych na podstawie umowy standaryzacyjnej STANAG 2021. Przedstawiono wyniki obliczeń, na podstawie których wyznaczono MLC kilkuset obiektów mostowych. Przeprowadzona analiza wykazała, że nowe lub przebudowywane obiekty mostowe wykonywane według ówcześnie obowiązujących normatywów, wymagają indywidualnego określenia MLC.Accession of Poland to NATO requires that the state has to determine, under the STANAG 2021 standardization agreement, the military load class (MLC) for bridge structures. The article presents results of calculations based on which the MLC of several hundred bridge structures has been defined. The analysis provides an answer to the question whether the new or reconstructed bridge structures which have been done in compliance with applicable regulations require the individual MLC definition

Coefficient of earth pressure at rest for backfill compacted in layers

Uwzględniając wskazania Eurocodu EC 7-1, dotyczące projektowania konstrukcji oporowych z zagęszczaną zasypką, w referacie omówiono metodę określania współczynnika parcia spoczynkowego (K0). Szczegółowo zanalizowano parcie gruntu na pionową sztywną ścianę (ρ = 0), jakie jest wzbudzane przez przesuwającą się maszynę przy warstwowym zagęszczaniu zasypki. W analizie przyjęto histeretyczny model gruntu (HSM), określający zmienność współczynnika Ko = ơh:ơv dla gruntów normalnie skonsolidowanych (NC) i prekonsolidowanch (OC), wyznaczając 3 strefy parcia (rys. 5): HI – strefę odporową dla zasypki prekonsolidowanej mechanicznie (OC), gdzie współczynnik parcia KI = K0,OC ≈ 1; HII – strefę przejściową przy rezydualnym współczynniku parcia KII K0,OC KI; HIII – strefę zasypki normalnie skonsolidowanej (NC), gdzie KIII = K0,NC. Dodatkowe „wzbudzone” parcie gruntu należy uwzględniać również w przypadku obsypywanych ścianek płytowo-kątowych (w analizie wytrzymałościowej STR wspornika). W części wnioskowej zwrócono uwagę na zależność parcia gruntu od uwarunkowań technologicznych: rodzaju gruntu, grubości warstw, sposobu ich zagęszczania i wysokości ściany oporowej.Taking into account general design recommendations given in the Eurocode EC 7-1 for backfi lled retaining structures, the problem of determination of the coeffi cient of earth pressure at rest K0 is discussed. The case of compaction–induced earth pressure acting on the vertical rigid wall (ρ = 0) – wherein compaction of fi ll layers (ΔH = const, IS = const) is realized by removal mechanical loading – is analyzed in details. In accordance with the hysteretic stress model HSM, where Ko = ơh:ơv is determinated for normally consolidated (NC) and for over-consolidated (OC) soils (Fig. 3), three zones of earth pressure are presented (Fig. 5): HI – reaction zone for OC-soil, where the coeffi cient KI = K0,OC ≈ ≈ 1; HII – mediate zone with residual stress coeffi cient KII = K0,OC < KI; HIII – typical zone for NC-soil, where KIII = K0,NC. Additional compaction–induced earth pressure should be considered even in case of plate – cantilever retaining walls (in the STR – analysis). The relationship between lateral pressure and technical conditions of backfi ll compaction as well as height of the retaining structure are pointed out in fi nal conclusions

On principles of dealing with bridge facilities in flood-stricken areas

W pracy zaprezentowano wyniki analizy dotyczącej postępowania z obiektami mostowymi uszkodzonymi w wyniku powodzi. Zaproponowano wprowadzenie zasad projektowania, budowy, utrzymania i naprawy obiektów budowlanych na terenach szkód powodziowych.The paper presents the results of an analysis related to dealing with bridge facilities damaged by floods. The author suggests introducing the principles of designing, building, maintaining and repairing structures in flood-stricken areas

Evaluation of a light substitute ramp facilitating access for the disabled to civil engineering structures

Lekka Pochylnia Zastępcza (LPZ) to autorska propozycja poprawy dostępności przestrzeni publicznej dla osób niepełnosprawnych. Koncepcja pochylni, oraz jej rozwinięcie w postaci Klatkowej Pochylni zastępczej (KLPZ), została opracowana i przebadana w ramach przygotowania rozprawy doktorskiej przez K. Kaperczaka [1], obronionej w 2017 r. na Wydziale Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska Uniwersytetu Technologiczno-Przyrodniczego im. J. J. Śniadeckich w Bydgoszczy W artykule omówiono budowę stanowiska badawczego i zaprezentowano wyniki badań testowych pochylni LPZ, które potwierdziły możliwość wprowadzenia modyfikacji parametrów pochylni w stosunku do wymagań sformułowanych w obowiązujących w Polsce przepisach. Mimo, że obecnie w centrach miast przejścia bezkolizyjne są coraz powszechniej zastępowane przejściami w poziomie jezdni, to jednak w wielu miejscach są i w dalszym ciągu będą wykonywane np. kładki dla pieszych, wiadukty, tunele. Ich wielką zaletą, jest odseparowanie pieszego od bezpośredniej styczności z ruchem pojazdów. Jednak zmuszają człowieka do pokonywania różnic wysokości. Dla wielu osób jest to dużym utrudnieniem, dla innych barierą nie do pokonania. Obowiązujący „gorset” przepisów technicznych powinien być modyfikowany stosownie do potrzeb i możliwości, zarówno użytkowników jak i zarządców obiektów inżynierskich - prezentowane wyniki badań mogą to zadanie ułatwić.The Light Substitute Ramp (LSR) is the original proposal for improvement of accessibility of public space for the disabled. The concept of the ramp and its expansion in the form of a Stair Substitute Ramp (SSR) was developed and tested under the process of preparation of doctoral dissertation of Mr. K. Kaperczak defended in 2017 at the Faculty of Civil and Environmental Engineering and Architecture of the UTP University of Science and Technology in Bydgoszcz. The article discusses construction of a test stand and presents the results of tests of the LSR ramp which confirmed the possibility of modifying the parameters of the ramp in relation to the requirements specified in the regulations applicable in Poland. Despite the fact that grade-separated crossings in the city centres are more and more often replaced by crossings at the roadway level, in many places pedestrian bridges, flyovers and tunnels are and will still be constructed. Their great advantage is the possibility to separate a pedestrian from the direct contact with vehicular traffic. However, they force people to overcome differences in height. For many this is a huge difficulty, while for others it may be an insuperable barrier. The applicable “corset” of technical regulations should be modified according to needs and capacities of both users and administrators of civil engineering structures — the presented test results may facilitate that task

Incident formation of the waterproofing blistering on bridges

Pęcherze pod izolacjami płyt pomostów obiektów mostowych powstawały zawsze. Powody zjawiska były znane - były to błędy wykonawcze, tak charakterystyczne, że zdiagnozowano je po przecięciu pęcherza i oględzinach izolacji. Pęcherze mogły być wypełnione: wodą lub parą wodną, powietrzem albo rozpuszczalnikami, które nie odparowały z asfaltowego środka gruntującego. W roku 2003 zaobserwowano nowy rodzaj pęcherzy, które były wypełnione gazem. Po przecięciu takich pęcherzy i wypuszczenia z nich gazu izolacja z papy zgrzewalnej samoistnie przyklejała się do podłoża. W artykule zestawiono szacunkowe dane o skali zjawiska „pęcherzenia” w kraju oraz wybrane dane o obiektach mostowych, na których ono wystąpiło. Podano też dane dotyczące składu chemicznego pobranego gazu oraz zaobserwowanego skokowego wzrostu temperatury w otoczeniu obiektu, bezpośrednio przed pojawieniem się pęcherzy. Przedstawiono wyniki dotychczasowych obserwacji i badań, które wskazują na przyczyny powstania pęcherzy gazowych.Blisters under the insulation plate bridges were created forever. The reasons for the phenomena were known - were mistakes regulations, so characteristic that diagnosed them after cutting examination of the bladder and insulation. Blisters can be filled in: water or steam, air or solvents which are not evaporated from the asphalt primer. In 2003, we observed a new type of bubbles, which were filled with gas. After cutting these bubbles and the release of these gas insulation roofing weld able itself from adhering to the substrate. The article summarizes the estimates of the scale of the phenomenon of “blistering” in the country and selected data on bridges, on which it occurred. Also recorded data on the chemical composition of the gas collected and observed an abrupt increase in temperature in the vicinity of the object, just before the appearance of blisters. We presented the results of previous observations and studies that indicate the cause of the gas bubbles

Obciążenia termiczne materiałów w trakcie budowy pomostu i nawierzchni drogowej

The work characterizes the blistering phenomenon of bituminous insulation and asphalt pavement on bridge structures. Two cases have been described in which large quantities of hydrogen have been detected in gases taken from the blisters. The known from publications mechanisms of blister formation on coatings have been quoted, which are used to explain the blistering of insulation and bridge pavements, usually without analysis of gas samples. The paper formulates the hypothesis of a "cold process" and "hot process" as potential blister formation mechanisms, in which hydrogen may be present. The article presents one of the stages of research on the verification of that hypotheses. The aim was to investigate thermal actions on materials during the construction of a bridge deck, during extreme temperature of the summer. Determination of the actual temperature to which mineral materials such as concrete and organic materials such as primer, bituminous insulation, mastic asphalt and SMA heat up during application is crucial in the investigation of possible mechanisms. The aim was also to investigate how the technological temperature of subsequent stacked layers affects those located below. Due to delays in some stages of the construction schedule, the placing of insulation and pavement was postponed to the period of cold seasons (September/October). This resulted in construction works being carried out at relatively low temperatures what together with wind cooled the object.W pracy scharakteryzowano zjawisko pęcherzenia izolacji bitumicznych i asfaltowych nawierzchni drogowych na obiektach mostowych. Opisano dwa przypadki, w których w gazach pobranych z pęcherzy wykryto duże ilości wodoru. Przytoczono znane z literatury mechanizmy powstawania pęcherzy na powłokach, które stosowane są do wyjaśniania pęcherzenia izolacji i nawierzchni mostowych często bez bez analizy gazów w pęcherzach. W pracy sformułowano hipotezę o „zimnym procesie” i „gorącym procesie” jako potencjalnym mechanizmie powstawania pęcherzy, w których składzie może występować wodór. Artykuł przedstawia jeden z etapów badań nad weryfikacją hipotez. Celem było zbadanie obciążeń cieplnych materiałów w trakcie budowy obiektu mostowego, podczas ekstremalnej temperatury w okresie letnim. Określenie rzeczywistej temperatury do jakiej nagrzewają się w trakcie aplikacji materiały mineralne jak beton i materiały organiczne jak środek gruntujący, izolacja bitumiczna, asfalt lany i mieszanka mineralno asfaltowa jest kluczowe w dyskusji możliwych mechanizmów. Celem było także zbadanie jak temperatura technologiczna kolejnych układanych warstw wpływa na te położone poniżej. Z powodu opóźnień w niektórych etapach harmonogramu budowy układanie izolacji i nawierzchni przesunięto na okres chłodów września i października. Spowodowało to, że roboty budowlane odbywały się przy względnie niskich temperaturach, które szczególnie w nocy i z udziałem wiatru wychładzały obiekt