Overbygning/Prosjektering/Spor på bruer

Fra Teknisk regelverk utgitt 1. februar 2017
Hopp til: navigasjon, søk

1 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.

2 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 Bruer/Prosjektering og bygging.

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

b) Sporveksler skal ikke plasseres på bruer med bevegelig lager.

2.1 Ballastprofil

a) På bruer skal det anvendes ballastprofil i henhold til Ballast#Profiler på hardt underlag

2.2 Sviller

a) Betongsviller på bruer med lengde > 30 m skal ha ekstra anker for feste av ledeskinner, se Sporkonstruksjoner, brusviller

b) Det skal benyttes Betongsviller med svillematter i en overgangssone mellom bru og spor på land

  • Lengde (m) av overgangssone skal være minimum v (m/s) x 0,5 (s)
  • 1/4 av overgangssonens lengde skal ligge på brua og 3/4 av overgangssonen skal ligge på land.

2.3 Ledeskinner

a) På bruer med gjennomgående ballast, teoretisk spennvidde større enn 30 m og som ikke tilfredsstiller kriterier i pkt g, skal det være ledeskinner med profil 49E1.

b) Ledeskinner skal være lasket med åpne skjøter der avstanden mellom to skjøter ikke overstiger 40 m.

c) Ved alle bevegelige lager skal det anordnes dilatasjonsåpning i ledeskinnene som vist i avsnitt Dilatasjonsåpning.

d) Ledeskinnene skal avsluttes i en spiss 10 m forbi landkaret og beskyttes med en oppkjørsbjelke som beskrevet i Vedlegg 6.f.

e) Ledeskinnene festes til svillene med Pandrol PR eller e-fjærer med unntak av avslutningspartiet. Her brukes skruefeste med klemplater på en underlagsplate pr. sville der underlagsplaten festes i svillene med to innstøpte plastdybler sdü9, (se Overbygning/Prosjektering/Sporkonstruksjoner).

f) Ved prosjektering av ledeskinner skal det tas hensyn til evt. baliser som skal monteres i sporet. Signal/Bygging/ATC beskriver baliseplassering i ledeskinner.

g) Det er ikke nødvendig å anvende ledeskinner dersom brua oppfyller følgende kriterier:

2.4 Glideskjøter

a) 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, ΔD maks. Tabell 1 viser glideskjøter med hovedmål som skal anvendes ved nyanlegg og sporombygging.

Figur 1: Lengdeendring over dilatasjonslengden

Tabell 1: Glideskjøter som skal anvendes ved nyanlegg og sporombygging på bruer med gjennomgående ballast
Betegnelse Skinneprofil ΔD maks A (mm) B (mm) J (mm) L (mm) Tegn. nr. F.nr.
GL-60-200B 60E1 ± 100 mm 3820 9002 1910 12822 OB.800174 101.970.030
GL-60-600B ± 300 mm 7650 9002 3825 16652 OB.800173 101.970.040
GL-60-1200B ± 600 mm 9150 10202 3975 19352 OB.800172 101.970.050
GL-60-1800B ± 900 mm 9450 10202 4125 19652 OB.800170 101.970.060
GL-54-200B 54E3 ± 100 mm 3820 9002 1910 12822 OB.800175 101.970.010
GL-54-600B ± 300 mm 7650 9002 3825 16652 OB.800176 101.970.020

b) Tekniske krav til glideskjøter er gitt i Technical specification - Expansion devices. Tabell 1 viser standard glideskjøter for bruk i Bane NOR med hovedmål.

c) Ved behov for glideskjøter med lengre ekspansjonslengder kan dette anskaffes på grunnlag av Technical specification - Expansion devices.

Figur 2: Glideskjøter hovedmål
Glideskjøt leveres ferdig montert på sviller, hvor man kan velge mellom å få skjøten levert i en del eller delt i to deler (A-del og B-del).

2.4.1 Plassering av glideskjøter

a) Glideskjøtene skal plasseres ved det bevegelige lageret.

b) Der det er to bevegelige lager etter hverandre plasseres glideskjøten på det lengste bruspennet.

På figur 2 er vist prinsippskisser for plassering av glideskjøter på bruer.

Figur 3: Plassering av glideskjøter

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

G = glideskjøtkonstruksjon

3 Spor på stålbruer uten ballast

3.1 Generelle regler

a)På bruer hvor det ikke er anordnet ballast skal det ved sporfornyelse og nyanlegg anvendes skinneprofil 49E1 eller større.

b) Skinneprofilet skal være likt eller større enn skinneprofilet i sporet på begge sider av brua.

c) Sporveksler skal ikke plasseres på bruer.

d) Skinneskjøter på stålbruer og i de tilsluttende spor skal ikke ligge nærmere bruas teoretiske opplagerpunkter på landkarene enn 2 m. Glideskjøtkonstruksjonene kan dog ligge nærmere opplagerpunktene.

3.1.1 Stålbruer med dilatasjonslengde D > 100 m

a) Det skal være glideskjøtkonstruksjon ved bruas bevegelige lager.

b) Det skal anvendes normal fjærende befestigelse hvor skinnene følger stålkonstruksjonens bevegelse ved temperaturvariasjoner og togbelastning.

c) Skinnene på brua skal laskes eller helsveises.

d) Når de tilsluttende spor på en eller begge sider av brua er helsveist, gjelder spesielle regler, jf.Overbygning/Prosjektering/Helsveist spor

3.1.2 Stålbruer med dilatasjonslengde 10 m < D ≤ 100 m

a) Det skal ikke anvendes glideskjøtkonstruksjoner.

b) Det skal derfor anvendes en befestigelse som tillater en lengdebevegelse av skinnene uavhengig av bruas bevegelse (se Sviller).

c) 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.

3.1.3 Stålbruer med dilatasjonslengde D ≤ 10 m

a) Det skal anvendes samme skinnebefestigelse som i de tilsluttende spor.

b) Det skal ikke legges skinneskjøter på brua.

c) Når brua befinner seg i et helsveist spor skal en evt. overgang til lasket spor ikke ligge nærmere enn 150 m fra brua.

3.2 Glideskjøter

a) På stålbruer uten ballast med dilatasjonslengde over 100 m skal det normalt være glideskjøt. Tabell 2 angir glideskjøtkonstruksjoner med hovedmål som skal anvendes ved sporombygging og nyanlegg.

Tabell 2: Glideskjøter som skal anvendes ved nyanlegg og sporombygging på stålbruer
Betegnelse Skinneprofil ΔD maks A (mm) B (mm) J (mm) L (mm) Tegn. nr. F.nr.
GL-60-200T 60E1 ± 100 mm Sk 3196 101.969.11
GL-54-200T 54E3 ± 100 mm 3820 9002 1910 12822 OB.800177 101.970.110
Se Figur 2 for forklaring til hovedmål

b) Glideskjøter skal plasseres i henhold til "Plassering av glideskjøter"

c) Tekniske krav til glideskjøter er gitt i Technical specification - Expansion devices

3.3 Sviller

3.3.1 Bruer med enkle bærere

a) Sviller og svilledeling på stålbruer med enkle bærere skal være i henhold til Figur 4

b) Svillene skal ligge godt an på bærebjelkene og utboring for naglehoder skal utføres så nøyaktig at svillenes anleggsflate ikke minskes unødvendig.

c) Overkanten av svillene skal ligge i flukt med hverandre.

d) Alle sviller skal festes med to hakebolter til bærebjelkene.

e) Over enden av svillene skal det monteres 48x123 impregnerte planker som festes med bolter Ø16 til svillene.

f) I skarpe kurver skal svilleavstanden forminskes eller svilledimensjonen økes.

Figur 4: Sviller på stålbruer med enkle bærere

Tabell 3: Sviller på stålbruer med enkle bærere
Avstand mellom bærebjelkene e ≤ 1800 mm e > 1800 mm
Svilledeling Etter figur 3 Skal bestemmes for hvert tilfelle
Svilletype Brusville 230x230 Brusville 230x230
Svillelengde 2500 mm 2700 mm

3.3.2 Bruer med tvillingbærere

a) Sviller og svilledeling på stålbruer med tvillingbærere skal være i henhold til Figur 5

b) Svillene skal ligge godt an på bærebjelkene og utboring for naglehoder skal utføres så nøyaktig at svillenes anleggsflate ikke unødvendig minskes.

c) Overkanten av svillene skal ligge i flukt med hverandre.

d) Alle sviller festes med to hakebolter til bærebjelkene.

e) Over enden av svillene monteres impregnert justert trevirke J 48x123, som festes med bolter Ø16 mm til svillene.

Figur 5: Sviller på stålbruer med tvillingbjelker

Tabell 4: Sviller på stålbruer med tvillingbjelker
Avstand mellom tvillingbjelkene, t (figur 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

3.4 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.

a) Tabell 5 viser anvendelse av glideskjøt og befestigelse på stålbruer med forskjellig dilatasjonslengde.

Tabell 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.

3.4.1 Befestigelse som gir lengdeforskyvningsmotstand

a) Det skal benyttes samme befestigelse som på tresviller i sporet for øvrig.

Tabell 6: Befestigelse som skal anvendes ved sporombygging og nyanlegg
Pandrol e Skinneprofil Underlagsplate Fjær Mellomlegg Svilleskrue
Betegnelse 49E1/54E3 Sk 3049 Pandrol FC1501 Fastclip PU 10x175x160 SK 1086
F.nr. 103.049.190 103.203.010 103.101.590 104.101.310

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

Tabell 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 6.a og vedlegg 6.d.

3.4.2 Befestigelse som tillater fri lengdebevegelse

a) Det skal benyttes befestigelse av typen Pandrol Railfree.

Tabell 8: Befestigelse som skal anvendes ved sporombygging og nyanlegg
Pandrol Railfree Skinneprofil Underlagsplate Fjær Anleggsplate Svilleskrue
Betegnelse 49E1/54E3 Sk 3131 Pandrol e2071 Sk 3134 Sk 1086
F.nr. 103.049.18 103.201.73 103.201.63 104.101.31

Sammenstilling figur 5. Figurer / tegninger av befestigelseskomponentene finnes i vedlegg 6.d.

Figur 6: Pandrol Railfree befestigelse

Tabell 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

3.4.3 Befestigelse for støydemping på bruer uten ballast

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

3.5 Ledeskinner

a) På alle stålbruer med samlet lengde over 10 m skal det være ledeskinner. Utskiftede og kappede skinner kan benyttes.

b) For bruer med kjøreskinner opp til profil 49E1 skal det benyttes skinner med samme profil som kjøreskinnene på brua.

c) For bruer med kjøreskinner som har større profil enn 49E1, skal det benyttes 49E1 skinner.

d) Ledeskinnene skal legges direkte på svillene og festes med to svilleskruer til hver sville (figur 6).

e) Ledeskinnene skal skjøtes med vanlige lasker.

f) Ledeskinnene skal føres minst 10 m forbi landkarene ved begge ender av brua og avsluttes i en spiss.

g) Avslutning av ledeskinner med profil 49E1 skal beskyttes med en oppkjørsbjelke som beskrevet i Vedlegg 6.f.

h) Avslutning av ledeskinner med mindre profil enn 49E1 skal beskyttes med oppkjørsplanke.

Figur 7: Ledeskinner

3.5.1 Dilatasjonsåpning

a) Dilatasjonsåpninger i ledeskinner skal anordnes ved alle bevegelige lager i mellomrommet mellom de to sviller hvor bevegelsen foregår.

b) Ved dilatasjonsåpningen skal det ikke benyttes lasker.

c) Plassering av dilatasjonsåpninger skal være i henhold til Fig.7.

d) Størrelsen av dilatasjonsåpningen (d), avhengig av skinnetemperaturen og dilatasjonslengden (D) er gitt i tabell 10.


Tabell 10: Dilatasjonsåpning for ledeskinner
Skinnetemp. (0C) +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 8: Dilatasjonsåpninger for ledeskinner

3.6 Landkarkonstruksjon

a) Landkarsvillene skal ha godt anlegg på murverk eller betong og festes med to bolter med Ø24 mm.

b) Svilleavstanden A, se figur 8, skal ved faste opplagerpunkter være mindre enn den største tillatte svilleavstanden for den aktuelle overbygningsklassen, se Overbygning/Prosjektering/Generelle tekniske krav

c) Det skal anvendes elastiske sviller av tre- eller komposittmateriale på landkar.

Figur 9: Landkarkonstruksjon

3.7 Spor i kurver

3.7.1 Spor med overhøyde på stålbruer

a) Ved bruer med spennvidde inntil ca. 10 m skal overhøyden tilordnes ved å legge stålkonstruksjonen i skråstilling tilsvarende overhøyden.

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

c) Alternativt kan overhøydeklosser av impregnert tre brukes for å gi sporet nødvendig overhøyde. Overbygningskonstruksjon med overhøydeklosser er vist på Figur 10.

d) Bredde av klossene skal være minst 165 mm.

e) Stigningen skal være 1: N = 1: (1500/h)

f) Når overhøyden er mindre enn 20 mm skal overhøydeklossene erstattes av en stålplate som felles inn i svillen.

g) Tykkelsen t på stålplaten skal være lik eller større enn (h+3) mm.

h) Stålkiler skal legges under underlagsplatene til indre skinne for å gi denne riktig helning mot spormidt.

Stålkile er vist på Figur 11. Helningen bestemmes også ved fallretningen til underlagsplatene. Tabell 11 viser stålkilenes stigning og fallretning, samt underlagsplatenes fallretning, avhengig av overhøyden.

Figur 10: 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 bolter (16 mm) og svilleskruer (23 mm)

Tabell 11: Stålkiler og overhøydeklosser/stålplater i overbygningskonstruksjoner på stålbruer
Overhøyde h (mm) Stålkilenes stigning Fallretning for stålkiler Fallretning for underlagsplate (Indre skinne) Overhøydeklossen / Stålplatens tykkelse T / t (se figur 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: Stålkiler til overbygningskonstruksjon på stålbruer

Tabell 12: Stålkiler til overbygningskonstruksjon på stålbruer
Skinneprofil Underlagsplater Mål (mm) for stålkiler (figur 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

3.7.2 Plassering av spor i kurver på stålbruer

a) Beliggenheten av sporets midtlinje i forhold til bruaksen skal utføres etter Figur 12.

b) Anordning av overgangskurver på bruer skal bestemmes i hvert enkelt tilfelle.

For eksisterende bruer kan det gjøres unntak fra ovenstående hvis tverrsnittet ikke tilfredsstiller minste tverrsnitt.

Figur 12: Plassering av sporets midtlinje

Forklaringer:

R = Kurveradius (m)

l = Bruas lengde (m)

f = Kurvens horisontale pilhøyde over bruas lengde

3.8 Bolter

a) Figur 12 viser bolter som skal anvendes til overbygningskonstruksjoner på stålbruer.

Figur 13: Bolter til overbygningskonstruksjoner på bruer

Innstøpte bolter på landkarsviller og splintbolter leveres i lengder på 370 mm og 460 mm. Hakebolter og bolter for feste av plank på svilleendene leveres i varierende lengder. Lengdene som forekommer er gitt i tabell 13.

Tabell 13: Hakebolter
L (mm) F.nr. Hakebolter
180 104.150.01
200 104.150.02
220 104.150.03
240 104.150.04
260 104.150.05
280 104.150.06
300 104.150.07
320 104.150.08
340 104.150.09
360 104.150.10
380 104.150.11
400 104.150.12
420 104.150.13
440 104.150.14
460 104.150.15
480 104.150.16
500 104.150.17