Jeden z prvních průjezdů vlaku přes výhybku č. 31 v žst. Prosenice
V souvislosti s narůstajícími diskuzemi o budování vysokorychlostních tratí (VRT) v ČR se dostávají do popředí zájmu také čím dál více vysokorychlostní výhybky. Společnost DT – Výhybkárna a strojírna, a.s. (dále jako DT) se sídlem v Prostějově se na budoucí potřebu dodávek vysokorychlostních výhybek dlouhodobě připravuje, přičemž v současné době je již provozně ověřována výhybka umožňující rychlost odbočnou větví 160 km/h a ve fázi konstrukčního zpracování je výhybka umožňující rychlost v odbočné větvi až 230 km/h.
Počátek vývoje výhybky umožňující rychlost jízdy 160 km/h odbočnou větví sahá v DT až do roku 2009. V průběhu následujících let byla vyvinuta, a to včetně vlastního přestavného a závěrového systému, výhybka tvaru J60-1 : 33,5-8000/4000/14000- PHS (dále uváděno jako „tvar 1 : 33,5“), jejíž výměnová a srdcovková část byla v roce 2012 instalována jako funkční vzorek v areálu DT pro interní a neprovozní zkoušky. Na základě devítiletého testování doznala výhybka několika konstrukčních úprav, až byla konečně v roce 2020 vložena u Správy železnic (dále jako SŽ) v počtu dvou kusů do žst. Prosenice k provoznímu ověřování.
Informace k výhybce tvaru 1:33,5 byly již mnohokrát publikovány v odborných periodicích a v rámci konferencí (viz literatura [1 – 4]), proto zde k samotné konstrukci výhybky uvádíme pouze základní informace. Jedná se o první skutečně vysokorychlostní výhybku vyvinutou v DT. Výhybka má na standardní zvyklosti odlišný průběh geometrie odbočné větve s použitím vstupní a výstupní přechodnice ve tvaru klotoidy. Díky tomu je možné výhybku projíždět vyššími rychlostmi oproti použití pouze kružnicového oblouku, jelikož je eliminována náhlá změna nedostatku převýšení v začátku výhybky. Výhybka je samozřejmě osazena srdcovkou s pohyblivým hrotem (dále jen srdcovka s PHS), jež je konstruována s odlévaným rámem z bainitické oceli, která má vynikající otěruvzdorné a kontaktně-únavové vlastnosti. V oblasti pohyblivého hrotu jsou instalována přídavná zařízení jako válečkové stoličky a dotlačovače hrotu. Ve výměnové části výhybky jsou jazyky a opornice perlitizovány (tepelná úprava pojížděných ploch kolejnic za účelem zlepšení mechanických vlastností), jsou také použity integrované válečkové stoličky. Po celé délce výhybky je vyřešen úklon kolejnic obrobením hlavy kolejnice ve výhybce do tvaru simulující úklon kolejnice používaný v běžné koleji. Celková délka výhybky 131,91 m, celé kolejové spojky pak 307 m. Výhybka je v původním návrhu primárně navržena tak, aby při použití v jednoduché kolejové spojce (JKS) o osové vzdáleností kolejí 4,75 m byl inflexní bod směrového motivu spojkové koleje v ose os kolejí. Výhybky tohoto tvaru je ale možné použít i pro osové vzdálenosti 4,70 m a 4,50 m, stejně tak i pro osové vzdálenosti větší než 4,75 m. Pro jednoduché odbočení je preferováno použití výhybky včetně krátkého úseku s doplňkovými pražci za výhybkou s pokračující výstupní přechodnicí až do geometrického konce přechodnice (viz obr. 2). Nepředpokládá se transformování tohoto tvaru výhybky.
Výhybky tvaru 1:33,5 byly v loňském roce vloženy do žst. Prosenice v počtu dvou kusů, a to v rámci JKS (podrobně viz literatura [5 – 7]). Každá z vložených výhybek má jiné řešení přestavných a závěrových systémů. Výhybka č. 27 je ovládána čelisťovými závěry a přestavníky EP 600. Je vybavena ve výměnové části celkem 6 čelisťovými závěry, 6 přestavníky EP 600 a 5 snímači polohy. V srdcovkové části jsou instalovány 3 čelisťové závěry, 3 přestavníky EP 600 a jeden snímač rozřezu. Výhybka č. 31 je ovládaná novou technologií hydraulického přestavného závěrového systému DTZ 6/3 vyvinutou v DT, přičemž je vybavena ve výměnové části 6 závěry a 5 snímači polohy a v srdcovkové části 3 závěry a jedním snímačem rozřezu. Výhybka č. 31 je vybavena nově vyvinutým elektrickým ohřevem výhybek DT (dále jen EOV DT).
Dne 15. 7. 2020 proběhlo zahájení provozu na obou výhybkách a bylo zahájeno pětileté provozní ověřování. Kontroly při provozním ověřování provádějí zástupci DT v pravidelných intervalech (nebo v případě potřeby), a to i ve spolupráci s pracovníky Správy tratí dle vytvořených a schválených metodik měření. Současně se stavbou a pokládkou obou výhybek bylo provedeno měření parametrů železničního spodku. Za účelem sledování vibrací a tlaků přenášejících se při jízdě vlaků z výhybky do pražcového podloží byly na pláň tělesa železničního spodku instalovány tlakové snímače firmy Geokon a měřicí kameny (akcelerometry) konstrukce VUT v Brně.
Téměř roční provozní ověřování výhybek přineslo cenné poznatky. Při sledování stavu kolejové části výhybky se potvrdila velká teplotní dilatace jazyka a hrotu srdcovky PHS, která byla zohledněna již při návrhu konstrukce i příslušenství. Probíhá měření standardních provozních parametrů výhybek, jako např. rozchod koleje, vůle mezi patou kolejnice a kluznou stoličkou, doléhání jazyka do jazykových opěrek. Z hlediska kolejové části jsou také měřeny výšky kolejnicových pásů v pravidelných intervalech, z čehož je zjišťována jednak míra a způsob sedání jednotlivých částí výhybky a také počítány některé veličiny GPK. Sledování hydraulického přestavného závěrového systému DTZ 6/3 se dělí na měření mechanické části a měření elektrické části. Na základě srovnání naměřených hodnot lze konstatovat, že porovnávané trendy hodnot jsou stabilní. Sledování prototypu EOV DT v síti SŽ potvrdilo správnou funkci navržených parametrů soustavy topných tyčí včetně spínacích charakteristik, způsobu upevnění topných tyčí a správné komunikace celého systému s dispečinkem apod. Všechna sledování probíhají v režimu pravidelných kontrol a měření. DT ve spolupráci se SŽ vyhodnocuje průběžně poznatky z provozu, které využije pro návrh dalších konstrukcí výhybek, přestavných a závěrových systémů DTZ a EOV DT.
Společnost DT směřuje svůj pohled do budoucnosti a připravuje další vysokorychlostní výhybku, která je navržena pro rychlost jízdy až 230 km/h v odbočné větvi. Takové výhybky jsou na VRT používány zejména na místech větvení a sjezdech z VRT, ze kterých je potřeba velmi rychle dostat sjíždějící vlaky, aby nebyla blokována kapacita trati. Geometrie této výhybky je J60-1:55,3-15700/7900/28100-PHS.
Směrový motiv je stejného charakteru jako u výhybky tvaru 1:33,5, tzn. v konfiguraci vstupní přechodnice/kružnicová část oblouku/výstupní přechodnice. Geometrie je navržena tak, aby bylo možno v případě potřeby (i když je to velmi nepravděpodobné) použít výhybku i do JKS o osové vzdálenosti 4,70 m. Výhybka je řešena již s návrhovým rozchodem koleje 1 437 mm. Při použití na sjezdech z VRT se předpokládá výhybka vč. doplňkových pražců za výhybkou, ve kterých bude obsažena pokračující výstupní přechodnice do svého konce, stejně jako u výhybky tvaru 1 : 33,5. Geometrické schéma obou výhybek vč. doplňkových pražců za výhybkou, resp. včetně pokračující přechodnice směrového motivu odbočné větve je znázorněno na obr. 2.
Ing. Lukáš Raif
Ing. Jiří Zatloukal
Ing. Michal Vyhlídal
DT – Výhybkárna a strojírna, a.s
LITERATURA:
[1] PUDA, Bohuslav a Antonín VÉVODA. Vysokorychlostní výhybka 1:33,5 pro ŽST Prosenice. In: Seminář Stroje pro práce na železničním spodku a svršku: 4. a 5. 3. 2015. Děčín: VOŠ a SPŠ strojní, stavební a dopravní Děčín, 2015, s. 59 – 64. ISBN 978-80-905733-2-1
[2] PUDA, Bohuslav. Výhybky pro vysokorychlostní tratě. In: Seminář Železniční dopravní cesta 2006: 4.– 6. dubna 2006. Ostrava: Správa železniční dopravní cesty, s. o., 2006, s. 81 – 88. ISBN 80-85104-85-7
[3] RAIF, Lukáš, Marek SMOLKA, Bohuslav PUDA a Jiří HAVLÍK. Příprava vysokorychlostních výhybek pro koncepci rychlých spojení v ČR. In: Železnice 2016, Praha 23. listopadu 2016. Praha: SUDOP Praha, 2016, s. 111 – 116
[4] RAIF, Lukáš a Bohuslav PUDA. Připravenost DT Prostějov na dodávky výhybek pro VRT. In: Stavby dopravní infrastruktury: 26. a 27. 2. 2020. Děčín: VOŠ a SPŠ strojní, stavební a dopravní Děčín, 2020. ISBN: 978-80-905733-7-6
[5] EUROVIA CS, a.s. Rozsáhlá modernizace železničního uzlu u Přerova pokračuje. Silnice železnice. 2020, číslo 2/2020, s. 30 – 31. ISSN 1801-822X
[6] SWIETELSKY RAIL CZ s.r. o. Stanicí Prosenice se bude projíždět vyšší rychlostí. Silnice železnice. 2020, číslo 2/2020, s. 30 – 31. ISSN 1801-822X
[7] PERNIČKA, Jaromír. První výhybky pro rychlost 160 km/h do odbočky na síti Správy železnic. Železniční magazín. 2020, číslo 5/2020, s. 20 – 24. ISSN 1212-185
