standard european en 13803-1-2010

STANDARD EUROPEAN

EUROPEAN STANDARD EN 13803-1 NORME EUROPÉENNE EUROPÄISCHE NORM

Iunie 2010 ICS 93.100 Înlocuieşte ENV 13803-1:2002 Versiunea română

Aplicaţii feroviare. Cale. Parametrii de proiectare ai traseului

căii. Ecartament 1435 mm şi mai mare. Partea 1: Linie obişnuită

Railway applications - Track - Track alignment design parameters - Track gauges 1435 mm and wider - Part 1: Plain line Applications ferroviaires - Voies - Paramètres de conception du tracé de la voie - Écartement 1435 mm et plus large - Partie 1: Voie courante Bahnanwendungen - Oberbau - Linienführung in Gleisen - Spurweiten 1 435 mm und größer - Teil 1: Durchgehendes Hauptgleis Acest standard european a fost adoptat de CEN la 20 Mai 2010. Membrii CEN sunt obligaţi să respecte regulamentul intern CEN/CENELEC care stipulează condiţiile în care acestui standard european i se atribuie, statutul de standard naţional fără nici o modificare. Listele actualizate şi referinţele bibliografice referitoare la aceste standarde naţionale pot fi obţinute, pe bază de cerere, către Centrul de management sau orice membru CEN. Acest standard european există în trei versiuni oficiale (engleză, franceză, germană). O versiune în oricare altă limbă, realizată prin traducerea, sub responsabilitatea unui membru CEN, în limba sa naţională şi notificată Centrului de management, are acelaşi statut ca şi versiunile oficiale. Membrii CEN sunt organismele naţionale de standardizare din următoarele ţări: Austria, Belgia, Bulgaria, Croaţia, Cipru, Republica Cehă, Danemarca, Estonia, Finlanda, Franţa, Germania, Grecia, Ungaria, Islanda, Irlanda, Italia, Letonia, Lituania, Luxemburg, Malta, Olanda, Norvegia, Polonia, Portugalia, România, Slovacia, Slovenia, Spania, Suedia, Elveţia şi Marea Britanie.

COMITETUL EUROPEAN DE STANDARDIZARE

Comité Européen de Normalisation Europäisches Komitee für Normung

European Committee for Standardization Centru de Management: rue de Stassart 36, B-1050 Bruxelles

© 2006 CEN Toate drepturile de exploatare sub orice formă şi în orice mod Ref.: EN 13803-1: 2006 RO sunt rezervate în toată lumea membrilor naţionali CEN.

- 02 -

EN 13803-1:2010 (E)

Conţinut Page

1. 2. 3. 4. 5.

Introducere .......................................................................................... Scop ......................................................................................... .............Referinţe normative ................................................................................ Termeni şi definiţii..................................................................... .............Simboluri şi abbreviaţii............................................................................ Cerinţe.....................................................................................................

5 6 6 7 10 11

5.1 5.1.1 5.1.2 5.1.3

Context ................................................................................................. Generalităţi.............................................................................................. Parametrii de proiectare ai traseului căii(track alignment) .............. ......... Valori limită pentru parametrii de proiectare (Parameter quantification) ai traseului căii(track alignment) ....................................................................

11 11 12 12

5.2 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.2.4 5.2.5 5.2.6 5.2.7

Limite normale şi limite excepţionale pentru parametrii de proiectare ai traseului.......................................................... ...... Raza arcului de cerc din plan orizontal R ................................... ...........Supraînălţarea(cant) D ...........................................................................Insuficienţa de supraînălţare (cant deficiency) I ....................................... Excesul de supraînălţare (cant excess) E .................................... ........... Înclinarea rampei supraînălţării (cant gradient) dD/ds.................. Modificarea supraînălţării în timp(rate of change of cant) dD/dt........ Modificarea în timp insuficienţei de supraînălţăre (rate of change of cant deficiency) dI/dt....................................

13 13 14 15 17 17 18 19

5.2.8 5.2.9 5.2.10 5.2.11 Anexa A A.1 A.2 A.3 A.3.1 A.3.2 A.3.3 A.3.4 Anexa B (informtivă) Anexa C (informtivă) C.1

Lungimea curbei progresive(transition curve) în plan orizontal LK ........... Lungimile curbelor şi aliniamentelor situate între două curbe progresive(transition curve) Li .............................................. Curbe în profilul în lung...................................................................... .... Raza arcului de cerc din profilul în lung Rv............................... ........ (informativă) Informaţii suplimentare pentru proiectarea traseului căii în legătură cu forma şi lungimea elementelor de traseu.............. Generalităţi......................................................................................... Rezumatul proprietăţilor diferitelor curbe progresive ...................... Parametrii suplimentari care pot fi condideraţi la proiectarea curbelor traseului căii (track alignment curve design) şi un sistem avansat de reguli de proiectare........................................................................ Simboluri şi abrevieri ........ ............................................................ Obiective. ......................................................................................... Proiectarea avansată a elementelor de traseu(tprogressiverack alignment design) ............................................................................... Aplicare... .......................................................................................... Lungimea elementelor de traseu(alignment elements) (curbe arc de cerc şi aliniamente) dintre două curbe progresive Li..................................... Reguli de transformare a valorilor parametrilor pentru ecartamente mai mari decât 1435 mm................ .............................................. Scop ..................................................................................................

21 23 23 24 25 25 25 27 27 29 31 36 51 52 52

- 03 - EN 13803-1:2010 (E)

C.2 C.3 C.4 C.4.1 C.4.2 C.4.3 C.4.4 C.4.5 C.4.6 C.4.7 C.4.8 C.4.9

Simboluri şi abrevieri.............................................................................. Ipoteze de bază şi and reguli de echivalare......................................... Reguli detaliate de transformare............................................................ Raza curbei orizontale (horizontal curve) R1 (5.2.1)........................... Supraînălţarea(cant) D1(5.2.2) ......................................................... Insuficienţa de supraînălţare (cant deficiency) I1 (5.2.3) .......................... Excesul de supraînălţare (cant excess) E1 (5.2.4) ................................... Înclinarea rampei supraînălţării (Cant gradient) dD1/ds (5.2.5) ................. Modificarea supraînălţării în timp(rate of change of cant) dD1/dt (punctul 5.2.6 aparţinând părţii principale a standardului).................... Modificarea insuficienţei de supraînălţăre în timp (rate of change of cant deficiency) dI1/dt (5.2.7) .................................. Lungimea curbei progresive în plan orizontal LK (5.2.8) ....................... Alţi parametrii (5.2.9, 5.2.10 and 5.2.11) ................................................

52 52 54 54 55 56 57 58 59 60 60 61

Anexa D (informtivă) D.1 D.2 D.2.1 D.2.2 D.2.3 D.2.4 D.2.5 D.2.6 D.2.7 D.2.8 D.2.9 D.2.10 D.3 D.3.1 D.3.2 D.3.3 D.3.4 D.3.5 D.3.6 D.3.7 D.3.8 D.3.9 D.3.10 Anexa E (informtivă)

Limitele parametrilor de proiectare ai traseului căii pentru ecartamente mai mari de 1435 mm.......................................................................... Scop .................................................................................................. Cerinţe pentru ecartamentul de 1668 mm ........................................... Generalităţi ............................................................................................. Supraînălţarea(cant) D1.......................................................................... Insuficienţa de supraînălţare (cant deficiency) I1.................................... Excesul de supraînălţare (cant excess) E................................................. Înclinarea rampei supraînălţării (cant gradient) dD1/ds............................. Modificarea supraînălţării în timp(rate of change of cant) dD1/dt............... Modificarea insuficienţei de supraînălţăre în timp (rate of change of cant deficiency) dI1/dt ................................. Lungimile curbelor circulare(circular curve) şi aliniamentelor (straight) dintre două curbe progresive (transition curbe) Li1 ............................... Curbe în profil longitudinal. Modificări de declivitate ........................... Raza curbei din profilul longitudinal (vertical curve) ............................... Cerinţe pentru ecartamentul de 1524 mm...................................... Generalităţi.............................................................................................. Supraînălţarea(cant) D1......................................................................... Insuficienţa de supraînălţare (cant deficiency) I1.................................... Excesul de supraînălţare (cant excess) E1 ........................................ Înclinarea rampei supraînălţării (Cant gradient) dD1/ds................. Modificarea supraînălţării în timp(rate of change of cant) dD1/dt............... Modificarea insuficienţei de supraînălţăre în timp (rate of change of cant deficiency) dI1/dt ............................... Lungimile curbelor circulare(circular curve) şi aliniamentelor (straight)

dintre două curbe progresive (transition curbe) Li1 .................. Curbe în profil longitudinal. Modificări de declivitate .......................... Raza curbei din profilul longitudinal (vertical curve).................................. Rezistenţa căii la forţe laterale (lateral forces) generate de către materialul rulant(rolling stock)................................................................

62 62 62 62 62 62 63 63 64 64 65 65 65 66 66 66 67 68 68 68 69 69 70 70 71

- 04 - EN 13803-1:2010 (E)

E.1 E.2 E.2.1 E.2.2 E.2.3 E.2.4 Anexa F (informtivă) F.1 F.2 F.3 F.3.1 F.3.2 F.3.3 Anexa G (informtivă) Anexa H (informtivă) H.1 H.2 H.3 H.4 H.5 Anexa I (informtivă) Anexa ZA (informtivă) Bibliografie

Introducere ................................................................................. Efectul parametrilor de proiectare ai traseului asupra forţelor laterale generate de către materialul rulant............................................... Insuficienţa de supraînălţare (cant deficiency)................... ..................... Excesul de supraînălţare (cant excess)............................................. Limita rezistenţei laterale (lateral strength limit) a unei linii încărcate (limita Prud'homme).................................................................. Factori care influenţează rezistenţa la deplasarea laterală a căii (track lateral displacement) .......................................................... Consecinţe asupra rezistenţei căii (track resistance), stress şi oboseală (fatigue) provocate de sistemele de trenuri cu vehicule cu cutie înclinabilă (tilting body train systems)........................................... Generalităţi............................................................................................ Principii de bază care se aplică vehiculelor cu cutie înclinabilă (tilting

body) ...................................................................................... Cerinţe de siguranţă(safety requirements) .......................................... Forţa laterală aferentă osiei montate(lateral axle force) şi rezistenţa laterală a căii (lateral axle force) (deplasarea căii în lateral)..................... Răsturnarea vehiculului(Vehicle overturning) ........................................... Cerinţe de confort.......................................................................... Constrângeri şi riscuri asociate cu utilizarea limitelor excepţionale....... Rezultatul lucrării realizate de Comitetul ORE B 55 - supraînălţarea maxim permisă .................................................................................... Introducere............................................................................................ Criterii pentru siguranţa împotriva deraierii (against derailment) la viteze scăzute prin căţărarea roţii (prin urcarea roţii pe ciuperca şinei) ....... Limite pentru torsionarea căii(track twist)...................................... Reglementări aplicabile la construcţia şi încercarea vehiculelor noi cu referire la capabilitatea (capability) lor de a face faţă(de a suporta) valorilor torsionării căii (track twist) ........................................................ Lista rapoartelor publicate de Comitetul ORE B 55...............................

Derogare A - Elveţia(A-deviation Switzerland).................................... Relaţia între acest standard european şi cerinţele esenţiale din EU Directive 2008/57/EC of the European Parliament şi a consiliului din 17 iunie 2008 asupra interoperabilităţii sistemului feroviar în cadrul comunităţii........................................................................................ ...............................................................................................................

71 72 72 72 73 73 74 74 74 75 75â76 77 79 80 80 80 81 82 83 84 85 90

- 05 -

EN 13803-1:2010 (E)

Prefaţă Acest document (EN 13803-1:2010) a fost elaborat de Comitetul Tehnic CEN/TC 256 ”Aplicaţii feroviare” al cărui secretariat este deţinut de DIN. Acest standard european trebuie să primească statutul de standard naţional, fie prin publicarea unui text identic, fie prin ratificare, cel târziu până la Decembrie 2010, iar toate standardele naţionale conflictuale trebuie anulate cel târziu până în Decembrie 2010. Se atrage atenţia asupra posibilităţii ca unele elemente ale acestui document să fie brevetate. CEN[şi/sau CENELEC] nu se face răspunzător de identificarea oricăror sau tuturor unor astfel de drepturi brevetate Acest document înlocuieşte ENV 13803-1:2002. Acest document a fost elaborat în cadrul unui mandat acordat CEN de către Comisia Europeană şi de Asociaţia Europeană a Liberului Schimb şi vine în sprijinul cerinţelor esenţiale ale Directivelor europene. Pentru relaţia cu Directivele EU, a se vedea anexa ZA, informativă, care face parte integrantă din acest document. - Directiva Consiliului 96/48/CE din 23 iulie 1996 referitoare la

interoperabilitatea sistemului feroviar transeuropean de mare viteză2)

- Directiva Parlamentului European şi a Consiliului European 2004/17/CE din 31 martie 2004 privind coordonarea procedurilor de atribuire a contractelor de achiziţii de către entităţile care operează în sectoarele apă, energie, transport şi telecomunicaţii

2)

- Directiva Consiliului 91/440/EC din 29 iulie 1991 referitoare la dezvoltarea reţelelor feroviare ale Comunităţii3)

EN 13803 „Aplicaţii feroviare – Parametri de proiectare ai traseului căii - Ecartament 1435 mm şi mai mare” este alcătuit din următoarele părţi: - Partea 1: Linie obişnuită(situată în afara aparatelor de cale)(plain line) - Partea 2: Aparate de cale şi situaţii comparabile de proiectare ale traseului

cu schimbări bruşte de curbură Conform Regulamentului intern al CEN/CENELEC, organismele naţionale de standardizare din următoarele ţări au obligaţia să pună în aplicare acest standard european: Austria, Belgia, Bulgaria, Croaţia, Cipru, Republica Cehă, Danemarca, Estonia, Finlanda, Franţa, Germania, Grecia, Ungaria, Islanda, Irlanda, Italia, Letonia, Lituania, Luxemburg, Malta, Olanda, Norvegia, Polonia, Portugalia, România, Slovacia, Slovenia, Spania, Suedia, Elveţia şi Marea Britanie. ------- 1)

Official Journal of the European Communities N° L 235 of 1996-09-17 2)

Official Journal of the European Communities N° L 134 of 2004-04-30 3)

Official Journal of the European Communities N° L 237 of 1991-08-24

- 06 - EN 13803-1:2010 (E)

1 Scop Acest standard european specifică(precizează) regulile şi limitele care determină viteza permisibilă(permissible speed) pentru un element de traseu (track alignment) dat. Rând pe rând(în mod alternativ), pentru o viteză permisibilă specificată (specified permissible speed), standardul defineşte limitele pentru parametrii de proiectare ai traseului (alignment design parameter). Pot fi aplicate(können zutreffen = peuvent s'appliquer) cerinţele mai aspre(mai severe, care limitează mai mult) din: - specificația tehnică de interoperabilitate privind subsistemul „infrastructură” al sistemului feroviar transeuropean de mare viteză (High

Speed TSI Infrastructure), - specificația tehnică de interoperabilitate referitoare la subsistemul „infrastructură” al sistemului feroviar transeuropean convențional(Conventional Rail TSI Infrastructure) precum şi, - alte norme(naţionale, companii, etc),

Acest standard european se aplică liniilor curente şi directe (main lines) cu ecartamente de 1435 şi mai mari cu viteze permisibile între 80 km/h şi 300 km/h. Anexa C (informativă) descrie regulile de conversiune(de transformare) care pot fi folosite în cazul liniilor cu ecartamente mai mari decât 1435 mm. Anexa normativă (care serveşte ca normă) D se aplică în cazul ecartamentelor mai mari decât 1435 mm. Totuşi, valorile şi condiţiile stabilite (fixate, formulate) pentru acest domeniu de viteze pot fi aplicate, de asemenea, liniilor la care vitezele permisibile sunt mai mici de 80 km/h, dar(însă), în acest caz, poate fi necesară folosirea de valori mai mult sau mai puţin restrictive iar aceste valori trebuie definite prin contract. Acest standard european nu se aplică liniilor urbane şi suburbane (urban and suburban lines). De asemenea, acest standard european are în vedere vehiculele care au fost autorizate pentru însuficienţe de supraînălţare ridicate (for high cant deficiencies). În acest standard european sunt definite (precizate, fixate) cerinţele specifice (caracteristice) pentru exploatarea trenurilor pendulare (tilting train)

2 Referinţe normative Următoarele documente de referinţă sunt indispensabile pentru aplicarea acestui document. Pentru referinţele datate se aplică numai ediţia citată. Pentru referinţele nedatate, se aplică ultima ediţie a documentului de referinţă (inclusiv eventualele amendamente). EN 13803-2, Aplicaţii feroviare - Parametri de proiectare ai traseului căii - Ecartament 1435 mm şi mai mare - Partea 2: Aparate de cale şi situaţii

comparabile de proiectare ale traseului cu schimbări bruşte de curbură EN 14363, Aplicaţii feroviare. Încercări pentru omologarea caracteristicilor de

comportare dinamică ale vehiculelor feroviare. Încercări statice şi în circulaţie

- 07 -

EN 15686, Aplicaţii feroviare - Încercări pentru omologarea caracteristicilor de comportare dinamică a vehiculelor feroviare cu sistem de compensare a

insuficienţei de supraînălţare (cant deficiency compensation system) şi/sau vehicule destinate să circule cu o insuficienţă de supraînălţare mai mare decât cea stabilită în anexa G din EN 14363:2005

EN 15687, Aplicaţii feroviare - Încercări pentru omologarea caracteristicilor de

comportare dinamică a vagoanelor de marfă cu sarcina statică pe osie mai mare de 225 kN şi până la 250 kN

ISO 80000-3, Mărimi şi unităţi de măsură - Partea 3: Spaţiu şi timp

3 Termeni şi definiţii. Pentru scopurile acestui document se aplică următorii termeni şi următoatrele definiţii.

3.1 Element de traseu(alignment element)

Segment de cale care - fie în privinţa traseului căii din plan orizontal, - fie în privinţa traseului căii din profilul în lung, - fie în privinţa supraînălţării căii,

satisface (respectă) o descriere matematică unică în dependenţă(în funcţie) de lungimea parcursă (longitudinal distance).

NOTĂ Cu excepţia cazului în care se prevede altfel, parametrii în legătură cu proiectarea traseului căii (appertaining track alignment design parameters) sunt definiţi pentru axa căii(track centre line) iar lungimea parcursă în lungul axei căii (longitudinal distance for the track centre line) este definită pornind de la proiecţia (projection) axei căii pe un plan orizontal.

3.2 Arc de cerc(circular curve)

Element de traseu (alignment element) având raza constantă

3.3 Curbă progresivă(transition curve) Element de traseu (alignment element) având raza variabilă.

NOTA 1 Clotoida (care uneori este aproximată printr-un polinom de gradul 3, „parabola cubică”) este în mod normal folosită pentru curbele progresive (transition curve) care furnizează o variaţie liniară a curburii. În anumite cazuri, curbura este prevăzută cu îmbunătăţiri la extremităţile curbei progresive(pentru a elimina discontinuităţile din diagrama curburii).

NOTA 2 Este posibil să fie folosite alte forme de curbe progresive (transition curve), care prezintă o variaţie neliniară de curbură (non-linear variation of curvature). Anexa informativă A prezintă o relatare detaliată a unor tipuri opţionale (alternative) de curbe progresive care pot fi utilizate la proiectarea traseului căii (in track alignment design).

NOTA 3 În mod normal, la arcele de cerc din profilul în lung (die Ausrundung) nu sunt utilizate curbe progresive.

- 08 -

3.4 Curbă compusă(compound curve) Succesiune(sequence) de elemente de traseu situate în curbă (curved alignment element) incluzând (cuprinzând) două sau mai multe arce de cerc cu aceeaşi abatere (in the same direction). NOTĂ Curba compusă (compound curve) poate conţine(poate avea în componenţă) curbe progresive (transition curve) între arcele de cerc(circular curve) şi/sau între arcele de cerc(circular curve) şi aliniamente(straight track).

3.5 Curbă-contracurbă(reverse curve) Succesiune(sequence) de elemente de traseu situate în curbă(curved alignment element) incluzând (cuprinzând) elemente de traseu care sunt curbe cu abateri opuse (in the opposite direction)

NOTĂ O succesiune(sequence) de elemente de traseu situate în curbă (curved alignment element) poate fi atât o curbă compusă (compound curve) cât şi o curbă-contracurbă(reverse curve).

3.6 Supraînălţare(cant) Diferenţa de nivel cu care o şină de rulare(running rail) este ridicată deasupra celeilalte şine de rulare (running rail)

NOTĂ Supraînălţarea(cant) este pozitivă atunci când firul exterior de şină (outer rail) din curbă este ridicat deasupra firului interior de şină (inner rail) şi este negativă atunci când firul interior de şină(inner rail) din curbă este ridicat deasupra firului exterior de şină(outer rail). Supraînălţarea(cant) negativă este inevitabilă în cazul aparatelor de cale (switches and crossings) amplasate pe o linie directă sau curentă cu supraînălţare (canted main line) în cazul în care linia deviată (a aparatului de cale) are abaterea de sens opus abaterii curbei de pe linia directă sau curentă (main line) şi, în anumite cazuri, pe linia obişnuită (plain line) din vecinătatea schimbătorului(a se vedea EN 13803-2).

3.7 Supraînălţare de echilibru(equilibrium cant) Supraînălţarea aferentă vitezei la care vehiculul va avea o rezultantă (resultant force) perpendiculară pe planul de rulare (running plane).

3.8 Excesul de supraînălţare(cant excess) Diferenţa între supraînălţarea aplicată pe teren (applied cant) şi supraînălţarea de echilibru (equilibrium cant) care este mai mică.

NOTA 1 Când există exces de supraînălţare (cant excess), atunci va exista o forţă laterală necompensată (unbalanced lateral force) în planul de rulare (running plane). Rezultanta(resultant force) se va deplasa spre firul interior de şină (inner rail) din curbă.

NOTA 2 Supraînălţarea(cant) pe o porţiune de cale situată în aliniament provoacă exces de supraînălţare(cant excess), care generează o forţă laterală (lateral force) îndreptată spre firul de şină aflat mai jos(low rail).

- 09 -

3.9 Insuficienţa de supraînălţare(cant deficiency) Diferenţa între supraînălţarea aplicată pe teren (applied cant) şi supraînălţarea de echilibru (equilibrium cant) care este mai mare.

NOTĂ Când există insuficienţă de supraînălţare(cant deficiency), atunci va exista o forţă laterală necompensată (unbalanced lateral force) în planul de rulare (running plane). Rezultanta(resultant force) se va deplasa spre firul exterior de şină (outer rail) din curbă.

3.10 Rampa supraînălţării(cant transition) Element de traseu (alignment element) în cuprinsul cărua supraînălţarea (cant) se modifică în raport cu lungimea parcursă (longitudinal distance)

NOTA 1 În mod normal, rampa supraînălţării(cant transition) trebuie să coincidă cu curba progresivă(transition curve).

NOTA 2 De obicei sunt folosite rampele de supraînălţare(cant transition) având o variaţie liniară a supraînălţării(linear variation of cant). În unele cazuri, sunt eliminate neregularităţile de la extremităţile rampei liniare a supraînălţării.

NOTA 3 Este posibil să fie folosite alte forme ale rampelor supraînălţării(cant transition), care au o variaţie neliniară a supraînălţării (non-linear variation of cant). Anexa informativă A prezintă o relatare detaliată a unor tipuri opţionale (alternative) de curbe progresive care pot fi utilizate la proiectarea traseului căii (in track alignment design).

3.11 Înclinarea rampei supraînălţării(cant gradient) Valoarea absolută a derivatei supraînălţării (derivative of cant) (în raportcu distanţa parcursă în lungul căii).

3.12 Modificarea supraînălţării în timp(rate of change of cant) Valoarea absolută a derivatei supraînălţării în raport cu timpul (time derivative of cant)

3.13 Modificarea în timp a insuficienţei de supraînălţăre(rate of change of cant deficiency)

Valoarea absolută a derivatei insuficienţei de supraînălţăre(şi/sau a excesului de supraînălţare) în raport cu timpul (time derivative of cant deficiency (and/or cant excess).

3.14 Viteza maximă permisibilă(maximum permissible speed) Viteza maximă care rezultă în urma aplicării limitelor aferente elementelor de traseu (track alignment limit) din cuprinsul acestui standard.

3.15 Limită normală(normal limit) Limită care în mod normal nu este depăşită.

NOTĂ În mod normal, valorile efective de proiectare (actual design value) pentru liniile noi trebuie să fie mărginite de limitele normale(normal limit). Aceste valori asigură menţinerea costurilor de întreţinere a căii la un nivel rezonabil, cu excepţia situaţiilor particulare în care stabilitatea căii se înrăutăţeşte, fără compromiterea confortului călătorilor. Pentru a optimiza performanţa pe liniile existente poate fi util a se merge dincolo de limitele nornale(normal limit).

- 10 -

3.16 Limita excepţională(exceptional limit) Limita extremă care nu trebuie depăşită.

NOTĂ Deoarece limitele excepţionale (exceptional limit) sunt extreme, este esenţial ca folosirea lor să fie, pe cât este posibil, cât mai rară şi cu condiţia investigării lor ulterioare. Anexa informativă H descrie constrângerile şi riscurile asociate cu folosirea limitelor excepţionale(exceptional limit).

4 Simboluri şi abrevieri Nr. Simbol Denumire unităţi

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

ai aq C dai/dt daq/dt dD/ds dD/dt dI/dt D DEQ e E g hg I LD LK Li lim max min qD qI

Acceleraţia laterală quasi-statică (quasi-static lateral acceleration), la nzvelul căii(at track level), însă paralelă cu podeaua vehiculului (platforma vehiculului = vehicle floor) Acceleraţia laterală necompensată (non-compensated lateral acceleration) în planul de rulare (running plane) ..................... coeficient pentru calculul supraînălţării de echilibru (equilibrium cant)............................................................................................. Modificarea în timp a acceleraţiei laterale quasi-statice (rate of change of quasi-static lateral acceleration), la nzvelul căii(at track level), însă paralelă cu podeaua vehiculului (platforma vehiculului = vehicle floor) ................................................................................... Modificarea în timp a acceleraţiei laterale necompensate (rate of change of non-compensated lateral acceleration).......................... Înclinarea rampei supraînălţării (cant gradient) .............................. Modificarea în timp a supraînălţării(rate of change of cant).............. Modificarea în timp a insuficienţei de supraînălţare (rate of change of cant deficiency) (sau/şi modificarea în timp a excesului de supraînălţare (rate of change of cant excess)) ....................... Supraînălţare (Cant) .................................................................... Supraînălţare de echilibru (equilibrium cant) .................................. Distanţa între punctele centrale nominale (nominal centre point) ale celor două pete de contact ale unei osii montate (contact patches of a wheelset) (adică circa 1500 mm pentru calea cu ecartament(track gauge) 1435 mm) .............................................. Exces de supraînălţare(cant excess) ............................................... Acceleraţia gravitaţională: 9,81 m/s2............................................ Înălţimea centrului de greutate (centre of gravity) ......................... Insuficienţa de supraînălţare(cant deficiency) ................................. Lungimea rampei supraînălţării(length of cant transition)............... Lungimea curbei progresive(length of transition curve)................. Lungimea elementului de traseu (length of alignment element) (arc de cerc(circular curve) sau aliniament(straight)) dintre două curbe progresive (transition curve)........................................................ limită (indice) .................................................................................. valoare maximă(maximum value) (indice) ..................................... valoare minimă(minimum value) (indice)................................... coeficient pentru calculul lungimii rampei supraînălţării(length of cant transition)............... ............................................................... coeficient pentru calculul lungimii curbei progresive(length of transition curve)..............................................................................

m/s2 m/s2 mm·m·h2/km2 m/s3 m/s3 mm/m mm/s mm/s mm mm mm mm m/s2 mm mm m m m - - - m·h/(km·mm) m·h/(km·mm)

- 11 -

4 Simboluri şi abrevieri(continuare)

Nr. Simbol Denumire unităţi 24

qN

coeficient pentru calculul lungimii rampei supraînălţării(length of cant transition) sau a lungimii curbei progresive(length of transition curve) în cazul înclinării variabile a rampei supraînălţării (non-constant gradient of cant) şi, respectiv, în cazul înclinării variabile din diagrama curburii (non-constant gradient of curvature.............

-

25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38

qR qV R Rv s sr st t V Vmax Vmin ∆aq ∆D ∆I

coeficient pentru calculul razei verticale (vertical radius) ........... coeficient pentru transformarea unităţilor de măsură pentru viteza vehiculului(vehicle speed): 3,6 km·s/(h·m) ...................................... raza curbei din plan orizontal (radius of horizontal curve) ............... raza curbei verticale(radius of vertical curve) ................................. distanţa longitudinală(longitudinal distance) ..................................... coeficientul de supleţe pentru rotirea în jurul axei longitudinale (roll flexibility coefficient), echivalent cu coeficientul de supleţe (flexibility coefficient) „s” in EN 15273-1.................................... coeficientul de compensare a înclinării (tilt compensation factor) a sistemului de realizare a înclinării (tilt system) ............................ timp.............................................................................................. viteza ........................................................................................... viteza maximă(maximum speed) a trenurilor rapide(fast train) ......... viteza minimă (minimum speed) trenurilor lente(slow train) ........... variaţia totală (overall variation) a acceleraţiei laterale necompensate (non-compensated lateral acceleration) ............. variaţia totală (overall variation) a supraînălţării pe lungimea rampei supraînălţării(cant transition) .............................................. variaţia totală (overall variation) a insuficienţei de supraînălţare (cant deficiency) (şi/sau a excesului de supraînălţare (cant excess))

m·h2/km2 km·s/(h·m)m m m - - s km/h km/h km/h m/s2 mm mm

5 Cerinţe 5.1 Context 5.1.1 Generalităţi Regulile normative tehnice (technical normative rule) care urmează presupun că cerinţele de recepţie a vehiculelor, a construcţiei căii şi cerinţele referitoare la întreţinerea căii sunt îndeplinite. Trebuie să fie găsit un bun compromis între performanţele dinamice ale trenului, întreţinera vehiculului şi a căii, şi costurile privind construcţia căii (construction cost). Limite mai restrictive(limite mai severe) decât limitele din acest standard european pot să fie specificate(precizate) în contract. Trebuie să fie evitată folosirea fără rost(fără a fi necesară, inutilă) a limitelor excepţionale(exceptional limit) specificate în acest standard european. O rezolvare efectivă a situaţiilor, fie prin a fi de acord cu lumitele normale (normal limit), fie prin aplicarea unei limite (margin) privitoare la viteza permisibilă (permissible speed). Pentru detalii suplimentare, a se vedea anexa informativă G.

- 12 -

5.1.2 Parametrii de proiectare ai traseului căii În 5.2 sunt specificaţi(menţionaţi, prescrişi) următorii parametrii: - raza curbei orizontale R (m) (*S); - supraînălţarea(cant) D (mm) (*S); - insuficienţa de supraînălţare (cant deficiency) I (mm) (*S); - excesul de supraînălţare (cant excess) E (mm); - Înclinarea rampei supraînălţării (cant gradient) dD/ds (mm/m) (*S); - modificarea supraînălţării în timp(rate of change of cant) dD/dt (mm/s); - modificarea insuficienţei de supraînălţăre în timp (rate of change of cant deficiency) dI/dt (şi/sau a excesului de supraînălţare) (mm/s); - lungimile rampelor de supraînălare (length of cant transitions) LD (m) (*S); - lungimea curbei progresive(transition curve) în plan orizontal LK (m); - lungimile elementelor de traseu(alignment element) (curbe arc de cerc şi aliniamente) între două curbe progresive Li (m); - raza curbei în profilul longitudinal Rv (m); - viteza „V” (km/h) (*S). Parametrii urmaţi de (*S) arată că este vorba de parametrii legaţi de siguranţă(safety-related parameter).

5.1.3 Valori limită pentru parametrii de proiectare ai traseului căii (Parameter quantification) Pentru majoritatea parametrilor se specifică (se menţionează, se prescrie) două tipuri diferite de limite: - o limită normală (normal limit); - o limită excepţională(exceptional limit) care poate avea două înţelesuri diferite:

a) În cazul parametrilor legaţi de siguranţă(safety-related parameter), limita excepţională(exceptional limit) va fi limita maximă absolută a parametrului respectiv; această limită maximă poate să depidă de starea geometrică reală a căii (actual track geometrical state) şi de starea mecanică reală a căii(actual track mechanical state).

NOTA 1 Limitele excepţionale(exceptional limit) sunt legate de siguranţă şi pot (pentru majoritatea parametrilor) provoca un nivel redus de confort). Aceste limite sunt extreme şi vor fi folosite numai în circumstanţe speciale sau după o analiză specifică a riscului.

NOTA 2 Limitele sunt definite pentru activităţi de funcţionare normale (normal service operation). Dacă sunt efectuate teste în circulaţie (running trial), de exemplu, pentru a verifica comportarea dinamică a vehiculului(prin intermediul controlului continuu (by continually monitoring) a răspunsurilor vehiculului), depăşirea limitelor(în special din punctul de vedere al insuficienţei de supraînălţare) ar putea fi permisă şi aceasta este lăsată la latitudinea managerului de infrastructură, care decide asupra

- 13 - oricărei măsuri corespunzătoare. În acest context,

limitele legate de siguranţă(safety margins) sunt crescute prin luarea de măsuri suplimentare, precum stabilizarea prismei căii, monitorizarea calităţii geometriei căii, etc.

b) Pentru parametrii nelegaţi de siguranţă, limitele trebuie considerate

ca fiind limite superioare dincolo de care confortul călătorilor poate fi afectat iar nevoia de întreţinere a căii poate să fie mai ridicată; totuşi pentru a face faţă situaţiilor speciale, pot fi folosite valori mai mari decât limitele specificate, însă, aceste valori mai mari trebuie să nu depăşească vreo limită de siguranţă (safety limit).

Folosirea limitelor excepţionale trebuie evitată; în special, trebuie evitată folosirea limitelor excepţionale pentru mai mulţi parametrii în acelaşi loc din lungul liniei. Nu toate vehiculele sunt omologate pentru limitele normale sau excepţionale . (normal or exceptional limit). Pentru astfel de vehicule, limita cu care se lucrează trebuie să fie în conformitate cu insuficienţa de supraînălţare (cant deficiency) maxim aprobată.

5.2 Limitele normale şi limitele excepţionale pentru parametrii de proiectare ai traseului căii.

5.2.1 Raza arcului de cerc din plan orizontal R Unde este posibil, ar trebui să să se utilizeze cea mai mare rază a arcului de cerc din plan orizontal şi cea mai lungă curbă progresivă care sunt permise de restricţiile privind proiectarea căii. Limita normală pentru raza arcului de cerc din plan orizontal este 190 m şi limita excepţională pentru raza arcului de cerc din plan orizontal este150 m. Este de observat că aceste raze mici ale arcului de cerc din plan orizontal vor cauza o viteză admisibilă (permissible speed) inferioară vitezei de 80 km/h. Prin urmare, limitele normale şi limitele excepţionale pentru raza arcului de cerc din plan orizontal vor fi obţinute din cerinţele prezentate mai departe. Parametrii care vor fi consideraţi la determinarea razei minime pentru arcul de cerc din plan orizontal sunt:

- vitezele maxime şi minime; - supraînălţarea aplicată; - limitele pentru insuficienţa de supraînălţare şi pentru excesul de

supraînălţare.

Pentru fiecare combinaţie între viteza maximă Vmax şi insuficienţa maximă de supraînălţare Ilim , raza minimă arcului de cerc (minimum permissible curve radius) va fi calculată folosind următoarea formulă:

2min max

lim

CR VD I

= ⋅+

where C = 11,8 mm·m·h2/km

2

- 14 -

Where D > Elim, raza maximă a arcului de cerc (maximum permissible curve radius) pentru viteza minimă Vmin va fi calculată folosind următoarea formulă:

2max min

lim

CR VD E

= ⋅−


2, şi D > Elim

NOTA 1 Se recomandă ca razele arcelor de cerc situate în lungul peroanelor (radius of tracks alongside platforms) să nu fie mai mici de 500 m. Această prevedere este prevăzută pentru a se limita lacuna(rostul, luftul) dintre marginea peronului şi vehicul spre a se înlesni pasagerilor intrarea în vehicul şi ieşirea din vehicul.

NOTA 2 O rază mai mică a arcului de cerc (ein kleiner Bogenradius) poate impune supralărgirea căii (gauge widening; die Spurerweiterung) în vederea îmbunătăţirii înscrierii vehiculului în curbă (die Kurvenfahrt des Fahrzeuges; negotiating or driving along curves).

5.2.2 Supraînălţarea „D” Supraînălţarea trebuie să fie determinată în legătură cu următoarele considerente: - o supraînălţare mare(eine große Überhöhung) în curbele arc de cerc cu rază

mică sporeşte riscul de a se produce deraierea vagoanelor de marfă la viteze reduse(bei geringer Geschwindigkeit). În aceste condiţii, încărcarea verticală pe roată care se aplică asupra firului exterior de şină este mult redusă, în special când torsionarea căii (track twist defined in EN 13848-1) provoacă o micşorăre a încărcării pe roată;

- supraînălţarea care depăşeşte 160 mm poate provoca deplasarea încărcăturii şi reducerea nivelului de confort atunci când trenul face o oprire sau când rulează cu viteză scăzută(rulează cu o valoare ridicată a excesului de supraînălţare). Maşinile grele de cale şi încărcăturile speciale cu centru de greutate ridicat pot deveni instabile;

- o supraînălţare mare(eine große Überhöhung) măreşte valorile pentru excesul de supraînălţare la curbele la care există diferenţe mari între vitezele trenurilor rapide (fast trains) şi vitezele trenurilor lente (slow trains).

Limita normală(normal limit) a supraînălţării(cant) este de 160 mm. NOTĂ Pentru liniile situate lângă peroane se recomandă limitarea

supraînălţării la valoarea de 110 mm. De asemenea, oricare alte amenajări ale liniei precum trecerile la nivel, podurile şi tunelurile pot, în anumite condiţii locale, să impună limitări în privinţa supraînălţării.

Limita excepţională(exceptional limit) pentru supraînălţare este 180 mm.

- 15 - Pentru a evita riscul de producere a deraierii vagoanelor de marfă rigide în privinţa torsionării în arcele de cerc cu rază mică (R < 320 m), supraînălţarea căii trebuie să fie limitată la următoarele valori:

[ ]lim50

1,5 /R mD mm

m mm−

=

Utilizarea acestei limite presupune un standard ridicat de întreţinere a căii, în special în privinţa torsionării căii. Pentru informaţii suplimentare, a se vedea anexa H(informativă).

5.2.3 Insuficienţa de supraînălţare „I” În cazul valorilor date(cunoscute) ale razei arcului de cerc „R” şi ale supraînălţării „D”, viteza maximă permisă (maximum permissible speed) pe întreaga lungime a arcului de cerc(pe lungimea curbei arc de cerc) trebuie determinată astfel încât:

[ ]2

limEQVI C D D D I mmR

= ⋅ − = − ≤

where 2 211,8 /C mm m h km= ⋅ ⋅

NOTA 1 Ilim poate fi înlocuit cu valoarea (aq)lim:

( )2

2limlim

1 /q qV

g IV g D g Ia a m sq R e e e

⎛ ⎞ ⋅⋅ ⋅ ⎡ ⎤= ⋅ − = ≤ =⎜ ⎟ ⎣ ⎦⎝ ⎠

Limitele normale şi excepţionale pentru insuficienţa de supraînălţare sunt date în tabela 1. Aceste limite se aplică tuturor trenurilor care circulă pe o linie.Se presupune că fiecare vehicul a fost testat şi autorizat(omologat) în conformitate cu procedurile din EN 14363, EN 15686 şi/sau EN 15687 în condiţiile care acoperă domeniul lor propriu al insuficienţelor de supraînălţare din exploatare.

Tabela 1 - Insuficienţa de supraînălţare (der Überhöhungsfehlbetrag) Ilim

Limite normale Limite excepţionale Trenuri nependulare

80 km/h < V ≤ 200 km/h 130 mm 183 mm 200 km/h < V ≤ 230 km/h 130 mm 168 mma, b 230 km/h < V ≤ 250 km/h 130 mm 153 mma, b 250 km/h < V ≤ 300 km/h 100 mm 130 mma, b, c

Trenuri nependulare 80 km/h ≤ V ≤ 260 km/hd 275 mmb 306 mmb a) Trenurile în conformitate cu EN 14363, echipate cu un sistem de compensare a

insuficienţei de supraînălţare care este diferit decât sistemul pendular, pot fi acceptate de managerul de Infrastructură spre a rula cu valori mai mari ale insuficienţei de supraînălţare.

b) Managerul de Infrastructură poate solicita calificarea unei porţiuni de linie pentru introducerea trenurilor care circulă cu aceste insuficienţe de supraînălţare mai mari, luând în consideraţie calitatea cerută a căii şi alte condiţii.

c) Pentru liniile fără balast, limita poate fi crescută la 153 mm. d) În prezent, pentru trenurile pendulare nu există linii în exploatare sau linii proiectate la

care viteza maximă depăşeşte 260 km/h.

- 16 -

NOTA 1 Sistemul european de semnalizare ERTMS include vehiculele pentru care valorile limită ale insuficienţei de supraînălţare Ilim de 92 mm, 100 mm, 115 mm, 122 mm, 130 mm, 153 mm, 168 mm, 183 mm, 245 mm, 275 mm and 306 mm. Aceste valori arată practica actuală de exploatare a diferitelor tipuri de trenuri în Europa. NOTA 2 Vehiculele de marfă sunt în mod normal aprobate pentru o insuficienţă de supraînălţare cuprinsă în domeniul de la 92 mm la 130 mm.

NOTA 3 Vehiculele de călători nependulare sunt în mod normal aprobate pentru o insuficienţă de supraînălţare cuprinsă în domeniul de la 130 mm to 168 mm.

NOTA 4 În funcţie de caracteristicele anumitor amenajări speciale ale liniei, cum sunt anumite aparate de cale amplasate în curbă, poduri care suportă direct calea fără balast, linii cu joante, anumite porţiuni de linie expuse la vânturi transversale foarte puternice, etc., poate fi necesar să se limiteze insuficienţa de supraînălţare permisă. Reglementările cu privire la aceste limitări nu pot fi formulate în prealabil deoarece ele vor fi dictate prin intermediul proiectului acestor amenajări speciale (special features); definirea unui astfel de cadru de referinţă poate numai să fie lăsat la imniţiativa managerului de infrastructură.

NOTA 5 Pentru consideraţii suplimentare aferente materialului rulant solicitat să funcţioneze la insuficienţe de supraînălţare ridicate, confortul călătorilor în prrivinţa acceleraţiei transversale poate fi analizat după cum urmează: - Acceleraţia laterală qvasi-statică (quasi-static lateral acceleration) ai (la nivelul

căii(at track level), insă paralelă cu platforma vehiculului) este o măsură a acceleraţiei simţite de către pasagerii din interiorul vehiculului;

- Pentru un tren nependular (non-tilting train) ai este mai mare decît acceleraţia laterală necompensată din planul căii(lateral non-compensated acceleration in the track plane) aq:

( ) ( ) 21 1 / ;i r r qIa s g s a m se

⎡ ⎤= + ⋅ ⋅ = + ⋅ ⎣ ⎦

- Pentru un tren pendular, acceleraţia laterală qvasi-statică (quasi-static lateral acceleration) poate fi exprimată

( ) ( ) 21 1 /i r tIa s s g m se

⎡ ⎤= + ⋅ − ⋅ ⋅ ⎣ ⎦ ;

- Pentru vehicule nependulare, coeficientul de supleţe (roll flexibility coefficient) sr este pozitiv deoarece axa longitudială de rotaţie a cutiei vagonului se află la un nivel redus(um die Aufhängung der Federungsebe), prin urmare acceleraţia laterală simţită de călători datorată insuficienţei de supraînălţare este mai mare decât acceleraţia laterală care se referă la planul de rulare. Acest coeficient poate fi redus prin alegerea unui sistem de suspensie consacrat .

Cu ajutorul tehnicilor de înclinare a cutiei vehiculului 0ts > , acceleraţia transversală simţită de către călători va fi mai mică decât acceleraţia necompensată din planul căii

- Influenţa acceleraţiei laterale asupra confortului călătorului este descris în EN 12299.

- 17 - NOTA 6 Pentru detalii suplimentare privind operaţiunile cu trenurile pendulare (tilting train), a se vedea anexa informativă F

5.2.4 Cant excess E Există exces de supraînălţare atunci când valoarea obţinută cu ajutorul formulei următoare este pozitivă:

[ ]2

EQVE D C D D mmR

= − ⋅ = −


2

Limita normală pentru excesul de supraînălţare este de 110 mm. Valoarea lui „E” afectează eforturile unitare ale firului interior de şină care sunt provocate de către trenurile lente(slow train), deoarece este crescută forţa verticală cvasi-statică roată/şină aferentă roţii susţinute de firul interior de şină.

5.2.5 Înclinarea rampei supraînălţării (Cant gradient) dD/ds Următoarele limite se aplică pretutindeni unde supraînălţarea variază în lungul căii:

[ ]max lim

/dD dD mm mds ds

⎛ ⎞ ⎛ ⎞≤⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠

Limita normală: lim

2,25 /dD mm mds

⎛ ⎞ =⎜ ⎟⎝ ⎠

Limita excepţională: lim

2,50 /dD mm mds

⎛ ⎞ =⎜ ⎟⎝ ⎠

NOTĂ Pentru viteza permisă(permissible speed) mai mică decât 80 km/h, după o analiză privitoare la siguranţă(a safety-case analysis) poate fi utilizată o rampă a supraînălţării mai mare, a se vedea anexa H. În cazul zonelor de trecere de la o supraînălţare la o altă supraînălţare(cant transition) caracterizate printr-o înclinare a rampei de supraînălţăre care este

constantă(constant cant gradient) (supraînlţarea are o variaţie liniară), max

dDds

⎛ ⎞⎜ ⎟⎝ ⎠

se poate

calcula pornind de la variaţia totală de supraînălţare DΔ şi de la lungimea LD(lungime pe care are loc variaţia de supraînălţare):

[ ]lim

/D

dD D dD mm mds L ds

Δ ⎛ ⎞= ≤ ⎜ ⎟⎝ ⎠

Nu există limite suplimentare speciale pentru trenurile pendulare (tilting train).

- 18 -

5.2.6 Modificarea supraînălţării în timp(rate of change of cant) dD/dt 5.2.6.1 Modificarea supraînălţării în timp dD/dt pentru trenurile nependulare (non-tilting train)

Zonele de trecere de la o supraînălţare la alta se găsesc în mod normal în cuprinsul curbelor progresive. Cu toate acestea, poate fi necesar să fie prevăzute zone de trecere de la o supraînălţare la alta pe zone arc de cerc şi pe aliniamente. În cazul zonelor de trecere de la o supraînălţare la o altă supraînălţare(cant transition) caracterizate printr-o înclinare a rampei supraînălţării care este constantă(constant cant gradient), se va aplica relaţia următoare, în care DΔ reprezintă variaţia supraînălţării:

[ ]lim

/D V

dD D V dD mm sdt L q dt

Δ ⎛ ⎞= ⋅ ≤ ⎜ ⎟⎝ ⎠

unde LD este lungimea zonei de trecere de la o supraînălţare la alta în metrii, „V” este viteza vehiculului în km/h şi qV = 3,6 km·s/(h·m) Limitele excepţionale şi limitele normale pentru modificarea supraînălţării în timp (rate of change of cant) dI/dt sunt date în tabela 2.

Table 2 - modificarea supraînălţării în timp (rate of change of cant) (dD/dt)lim în cazul unei înclinării a rampei supraînălţării care este constantă(constant cant gradient) (supraînlţarea are o variaţie liniară).

Limite normale Limite excepţionale Trenuri nependulare (non-tilting train) V≤ 200 km/h

I ≤ 168 mm 50 mm/s 70 mm/sa 168<I≤ 183 mm 50 mm/s 50 mm/s

Trenuri nependulare (non-tilting train) 200 km/h<V ≤ 300 km/h 50 mm/s 60 mm/s

a Unde I<153 mm şi dI/dt ≤ 70 mm/s, limita excepţională pentru dD/dt poate fi crescută la 85 mm/s.

În cazul zonelor de trecere de la o supraînălţare la o altă supraînălţare(cant transition) caracterizate printr-o înclinare a rampei supraînălţării care este variabilă(variable cant gradient), valoarea pentru dD/dt nu este constantă.

[ ]max lim

/dD dD mm sdt dt

⎛ ⎞ ⎛ ⎞≤⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠


55 /dD mm sdt

⎛ ⎞ =⎜ ⎟⎝ ⎠


76 /dD mm sdt

⎛ ⎞ =⎜ ⎟⎝ ⎠

- 19 - NOTA 1 Urmare a experienţei limitate în legătură cu zonelor de trecere de la o supraînălţare la o altă supraînălţare(cant transition) caracterizate printr-o înclinare a rampei supraînălţării care este variabilă(variable cant gradient), limitele referitoare la modificarea supraînălţării în timp (rate of change of cant) sunt orientative. Limitele referitoare la modificarea supraînălţării în timp (rate of change of cant) pot fi înlocuite prin limitele referitoare la derivata a doua a supraînălţării (d2D/dt2), a se vedea A.3. NOTA 2 Anexa informativă „A” furnizează informaţii suplimentare asupra zonelor de trecere liniară de la o supraînălţare la o altă supraînălţare (linear cant transitions) şi tipuri alternative de zone de trecere de la o supraînălţare la o altă supraînălţare (types of cant transitions).

5.2.6.2 Modificarea supraînălţării în timp dD/dt pentru trenurile pendulare (tilting train)

Atât sistemele active de înclinarea cutiei vehiculului cât şi sistemele pasive de înclinarea cutiei vehiculului au nevoie de o anumită perioadă de timp pentru a potrivi(adapta) unghiul de înclinare al cutiei vehiculului la raza arcului de cerc; din acest motiv curbele trebuie să aibe în compunere zone de tranziţie (transition section) de lungime suficientă. Curbele progresive vor coincide cu zonele de trecere de la o supraînălţare la o altă supraînălţare(cant transition). Dacă nu se realizează această coincidenţă, atunci sunt recomandate teste speciale (special running test) pentru a determina măsura în care este posibilă reducerea insuficienţei de supraînălţare. Clotoida este folosită în mod normal pentru curbele progresive (transition curve); clotoida oferă o variaţie liniară a curburii. În cazul utilizării curbelor progresive caracterizate printr-o înclinare a rampei supraînălţării care nu este constantă(non-constant gradient), funcţionarea sistemului de înclinare a cutiei vehiculului va fi avut în vedere în analiza interacţiunii complexe (complex interaction) dintre vehicul şi cale.


75 /dD mm sdt

⎛ ⎞ =⎜ ⎟⎝ ⎠


95 /dD mm sdt

⎛ ⎞ =⎜ ⎟⎝ ⎠

5.2.7 Modificarea insuficienţei de supraînălţăre în timp (rate of change of cant deficiency) dI/dt La elementele căii(track elements) cu variaţie de curbură şi/sau varieţie de supraînălţare trebuie să fie îndeplinită(satisfăcută) următoarea relaţie

[ ]max lim

/dI dI mm sdt dt

⎛ ⎞ ⎛ ⎞≤⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠

NOTA 1 Modificarea acceleraţiei laterale necompensate la nivelul planului de rulare (non-compensated lateral acceleration in the running plane) poate fi determinată astfel:

3

max lim

/q qda dam s

dt dt⎛ ⎞ ⎛ ⎞

⎡ ⎤≤⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎣ ⎦⎝ ⎠ ⎝ ⎠

- 20 - NOTA 2 Modificarea în timp a acceleraţiei laterale qvasi-statice (quasi-static

lateral acceleration) (dai /dt), considerată pe o direcţie paralelă cu platforma vehiculului (vehicle floor) şi care reprezintă o măsură a modificării în timp a acceleraţiei laterale qvasi-statice care este simţită de călătorul din interiorul vehiculului, este mai mare decât modificarea în timp a acceleraţiei laterale qvasi-statice din planul căii (rate of change of non-compensated acceleration in the track plane) (daq/dt):

( ) 31 /qir

dada s m sdt dt

⎡ ⎤= + ⋅ ⎣ ⎦ [m/s3].

NOTA 3 Influenţa modificării în timp a acceleraţiei laterale (rate of change of lateral acceleration) asupra confortului călătorilor este descrisă în EN 12299. Limitele normale şi limitele excepţionale aferente modificării în timp a insuficienţei de supraînălţăre (rate of change of cant deficiency) sunt date în tabela 3. Tabela 3 Modificarea în timp a insuficienţei de supraînălţăre (rate of change of cant deficiency) (dI/dt)lim

Limite normale Limite excepţionale Trenuri nependulare (non-tilting train) V≤ 200 km/h

I ≤ 168 mm 55 mm/s 100 mm/s 168<I≤ 183 mm 55 mm/s 90 mm/s

Trenuri nependulare (non-tilting train) 200 km/h<V ≤ 300 km/h 55 mm/s 75 mm/s

În cazul folosirii trenurilor pendulare (tilting trains) pe un traseu dat (given alignment), valorile pentru dI/dt sunt mai mari. Sistemul de control al înclinării cutiei vehiculului generează stări tranzitorii la întrarea în curbă, care cauzează smuciri (jerks) mult mai pronunţate. Atât sistemul activ de înclinare a cutiei vrehiculului cât şi sistemul pasiv de înclinare a cutiei vrehiculului are nevoie de o anumită perioadă de timp pentru a adapta(potrivi) unghiul de înclinare a cutiei la raza arcului de cerc(curve radius); din acest motiv curbele trebuie să aibe în compunere zone de tranziţie (transition section) de lungime suficientă.


100 /dI mm sdt

⎛ ⎞ =⎜ ⎟⎝ ⎠

În cazul unei curbe progresive cu variaţia liniară a curburii şi cu o înclinare constantă a rampei supraînălţării, la care întreaga modificare a insuficienţei de supraînălţare pe lungimea curbei progresive se notează cu ΔI, avem:

[ ]lim

/K V

dI I V dI mm sdt L q dt

Δ ⎛ ⎞= ⋅ ≤ ⎜ ⎟⎝ ⎠

unde LK este lungimea curbei progresive(transition) în metrii, „V” este viteza vehiculului în km/h şi qV = 3,6 km·s/(h·m)

- 21 - NOTA 4 În cazul unei curbe progresive(transition) cu variaţia liniară a curburii (constant gradient of curvature) şi cu o înclinare constantă a rampei supraînălţării (constant gradient of cant), cu modificarea acceleraţiei laterale necompensate (non-compensated lateral acceleration) Δaq pe cuprinsul curbei progresive, avem:

3

lim

/q q q

K V

da a daV mm sdt L q dt

Δ ⎛ ⎞⎡ ⎤= ⋅ ≤ ⎜ ⎟ ⎣ ⎦

⎝ ⎠

În cazul curbelor progresive(transition) cu variaţie neliniară a curburii (with non-linear curvature variation) şi cu variaţie neliniară a supraînălţării (non-linear cant application), valorile pentru dI/dt şi daq /dt nu sunt constante; a se vedea anexa A pentru informaţii suplimentare.

5.2.8 Lungimea curbei progresive în plan orizontal plane LK Pentru curbelor progresive(transition) cu variaţie liniară a curburii care coincid cu zonele cu variaţie liniară a supraînălţării (linear cant variation), LK = LD, lungimea minimă trebuie determinată, folosind parametrii din 5.2.5, 5.2.6 şi 5.2.7:

- înclinarea rampei supraînălţării (cant gradient) dDds

;

- modificarea în timp a supraînălţării căii(rate of change of cant) dDdt

;

- modificarea în timp a insuficienţei de supraînălţăre (rate of change of cant

deficiency) dIdt

;

cu ajutorul relaţiilor următoare:

[ ]1

limD

DL D mds

−Δ⎛ ⎞≥ Δ ⋅ ⎜ ⎟

⎝ ⎠

[ ]1

limD

V

V DL D mq dt

−Δ⎛ ⎞≥ Δ ⋅ ⎜ ⎟

⎝ ⎠

[ ]1

limK

V

V IL I mq dt

−Δ⎛ ⎞≥ Δ ⋅ ⎜ ⎟

⎝ ⎠

NOTA 1 Anumite standarde locale prezintă cerinţa referitoare la dD/dt în forma

( ) [ ]lim ,1000

DD

q V DL m

⋅ ⋅ Δ≥

În care qD este definit prin

( )11000 / .D

V

dDq m h km mmq dt

−⎛ ⎞ ⎡ ⎤= ⋅ ⋅ ⋅⎜ ⎟ ⎣ ⎦⎝ ⎠

- 22 - NOTA 2 Anumite standarde locale prezintă cerinţa referitoare la dI/dt în forma

( ) [ ]lim ,1000

IK

q V IL m

⋅ ⋅ Δ≥

În care qI este definit prin

( )11000 / .I

V

dIq m h km mmq dt

−⎛ ⎞ ⎡ ⎤= ⋅ ⋅ ⋅⎜ ⎟ ⎣ ⎦⎝ ⎠

Pentru curbele progresive(transition) cu variaţie neliniară a curburii care coincid cu zonele cu variaţie neliniară a supraînălţării (non-linear cant variation), LK = LD, lungimea minimă trebuie determinată, folosind parametrii din 5.2.5, 5.2.6 şi 5.2.7, în maniera următoare:

[ ]1

limD N

DL q D mds

−Δ⎛ ⎞≥ Δ ⋅ ⎜ ⎟

⎝ ⎠

[ ]1

limK N

V

V DL q D mq dt

−Δ⎛ ⎞≥ Δ ⋅ ⎜ ⎟

⎝ ⎠

[ ]1

limK N

V

V IL q I mq dt

−Δ⎛ ⎞≥ ⋅ Δ ⋅ ⎜ ⎟

⎝ ⎠

NOTA 3 Unele norme naţionale prezintă o cerinţă pentru dD/dt sub forme

( ) [ ]lim ,1000

DD

q V DL m

⋅ ⋅ Δ≥

în timp ce limita pentru qD este definită pornind de la

( )11000 /D N

V

dDq q m h km mmq dt

−⎛ ⎞ ⎡ ⎤= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅⎜ ⎟ ⎣ ⎦⎝ ⎠

NOTE 4 Unele standarde locale prezintă cerinţa pentru dI/dt sub forma

( ) [ ]lim ,1000

IK

q V IL m

⋅ ⋅ Δ≥

în timp ce limita pentru qI este definită pornind de la

( )11000 /I N

V

dIq q m h km mmq dt

−⎛ ⎞ ⎡ ⎤= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅⎜ ⎟ ⎣ ⎦⎝ ⎠

Pentru unele tipuri de curbe progresive cu variaţie neliniară a curburii (non-constant gradient of curvature) şi cu variaţie neliniară a supraînălţării (non-constant gradient of cant), valoarea factorului qN este definită în tabela 4.

- 23 -

Tabela 4 - Factorii qN corespunzători curbelor progresive cu variaţie neliniară a curburii (non-constant gradient of curvature) şi cu variaţie neliniară a supraînălţării (non-constant gradient of cant)

Bloss Cosine Helmert (Schramm)

Sine (Klein)

1,5 / 2π 2 2 Lungimea curbei progresive (transition curve) trebuie să respecte toate cele trei criterii. Lungimea curbei progresive (transition curve) trebuie să fie cel puţin egală cu cea mai mare lungime ca se obţine pornind de la

lim lim lim

, , .dD dD dIşids dt dt

⎛ ⎞ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠

NOTA5 Din cauza experienţei limitate privitoare la curbele progresive cu înclinare a rampei supraînălţării care este variabilă(variable cant gradient), această metodă de limitare a modificării în timp a supraînălţării căii(rate of change of cant) este orientativă. Dacă această metodă se înlocuieşte prin limitele pentru derivata a doua

în raport cu timpul(d2D/dt

2), atunci trebuie aplicate alte formule pentru lungimile

minime ale curbelor progresive. A se vedea A.3. Când nu există curbă progresivă sau când există curbă progresivă dar lungimea ei este insuficientă în privinţa criteriului referitor la dI/dt, limitele privitoare la modificarea în timp şi pe lungime mică a insuficienţei de supraînălţăre (the limits of the abrupt change of cant deficiency, defined in EN 13803-2), definite în EN 13803-2, trebuie să fie respectate(în EN 13803-2 este folosită notaţia ΔI /Δt) .

5.2.9 Lungimile curbelor şi aliniamentelor situate între două curbe progresive(transition curve) Li Limita normală pentru lungimea unui aliniament amplasat între două curbe progresive sau limita normală pentru lungimea unui arc de cerc amplasat între două curbe progresive este de 20 m, Li ≥20 m. NOTĂ Ca o alternativă pentru o lungime redusă de aliniament sau de arc de cerc, acest element de traseu poate fi exclus iar cele două curbe progresive să fie legate direct una cu cealaltă. A se vedea anexa informativă B în legătură cu o metodă alternativă pentru a defini lungimile minime.

5.2.10 Curbe din profilul în lung Curbele din profilul în lung (vertical curve) trebuie să aibe cel puţin 20 m lungime şi curbele din profilul în lung (vertical curve) pot fi proiectate fără curbe progresive în acest profil(vertical transition curve).

- 24 -

NOTĂ În mod normal, curbele din profilul în lung (vertical curve) sunt proiectate ca parabole (polinoame de gradul 2) sau ca arce de cerc(circular curve). O curbă din profilul în lung (vertical curve) trebuie să fie prevăzută acolo unde diferenţa de declivitate dintre elementele de profil în lung vecine(adjacent gradient) este mai mare ca:

- 2 mm/m în cazul vitezelor permisibile(permissible speed) de până la 230 km/h;

- 1 mm/m în cazul vitezelor permisibile(permissible speed) de peste 230 km/h.

Limitele privind raza din profilul în lung (vertical radii) sunt definite(precizate) în 5.2.11. 5.2.11 Raza arcului de cerc din profilul în lung Rv

Limita normală pentru raza curbei din profilul în lung (radius of vertical curve) este

Rv,lim = qR,lim ·V 2 [m], where qR,lim = 0,35 m·h

2/km

2,

fără a trece sub valoarea razei din profilul în lung (vertical radius) de 2000. NOTA1 Pe liniile pe care majoritatea călătorilor se pot susţine(sprijini), se recomandă ca qR să nu fie mai mare decât 0,77 m·h

2/km

2.

Limita excepţională pentru raza din profilul în lung (radius of vertical curve) este

Rv,lim = qR,lim ·V 2 [m],

unde qR,lim = 0,13 m·h2/km

2 în cazul unei adâncituri a profilului în lung(hollow), şi

qR,lim = 0,16 m·h2/km

2 în cazul unei ridicături(cocoaşe) a profilului în lung(crest).

Pentru porţiunile(section) cu aparate de cale (switches and crossings) amplasate(pozate) în curbele din profilul în lung (vertical curve) trebuie respectate limitele definite în EN 13803-2.

- 25 - EN 13803-1:2010 (E)

Anexa A (informativă)

Informaţii suplimentare pentru proiectarea elementelor de traseu cu privire la forma şi lungimea elementelor de traseu (alignment element).

A.1 Generalităţi În privinţa furnizării unui bun confort al călătoriei, printre alte caracteristici de proiectare a traseului căii(track alignment design) sunt importante toate schimbările impuse traiectoriei vehiculului în plan transversal (die Querebene). În astfel de schimbări ale traiectoriei, vehiculul este supus

- la variaţii pe lungime mică ale înclinării rampei de supraînălţare în raport cu lungimea parcursă(cant gradient) (derivata de ordinul 2) şi

- la variaţii bruşte de înclinăre în diagrama curburii în raport cu lungimea parcursă(curvature gradient) (derivata de ordinul 2).

Răspunsul dinamic (dynamic response) la acest tip de excitaţii depinde de concepţia care se află la baza suspensiei vehiculului. Pe de altă parte, o caracteristică obişnuită este aceea că acest răspuns se păstrează(supravieţuieşte) câteva secunde înainte de dispariţilui în cuprinsul elementului de traseu următor(following alignment element) (curbă arc de cerc sau aliniament).

Această anexă furnizează metodele de analiză detaliată în legătură cu proiectarea curbelor progresive şi cu proiectarea elementelor de traseu. (track alignment element).

Partea A.2 a acestei anexe conţine o tabelă care adună la un loc proprietăţile curbelor progresive (transition curve) menţionate în continuare, în comparaţie cu clotoida convenţională, care, uneori, se aproximează prin polinomul de gradul trei reprezentat de „parabola cubică” : - curba Bloss ; - curba cosinus; - curba Helmert, de asemenea cunoscută sub denumirea de curbă Schramm; - curba sinus, de asemenea cunoscută sub denumirea de curbă Klein. Partea A.3 a acestei anexe intitulată ”Parametrii suplimentari care se pot considera la proiectarea curbelor progresive(transition curve) şi un sistem modern de reguli de proiectare” furnizează o metodă de analiză mai cuprinzătoare (mai completă) a comportării vehiculului în situaţii complexe de înscriere cu porţiuni de linie având curbură variabilă şi/sau cu porţiuni de linie cu supraînălţare variabilă cu privire la mişcarea de rotire în lungul axei longirudinale (roll movement) şi la consecinţele legate de evaluarea traseului căii. A.2 Expunerea sumară a propeietăţilor differitelor curbe progresive În plus faţă de simbolurile folosite în textul de bază al acestui standard european, următoarele simboluri sunt utilizate în tabela care cuprinde proprietăţile diferitelor forme de curbe progresive şi care, în cazul căii cu ecartament de1435 mm, furnizează valorile maxime pentru parametrii corespunzători acestor proprietăţi: „k” - curbura în plan orizontal (orizontal curvature) (m -1) „v” - viteza liniei (line speed) (m/s) 1:n - înclinarea rampei supraînălţării(cant gradient)

- 26 - EN 13803-1:2010 (E)

- 27 - EN 13803-1:2010 (E)

rv raza din profilul în lung folosită pentru eliminarea neregularităţilor de pe firul exterior de şină (outer rail) de la începutul şi de la sfârşitul rampei liniare de supraînălţare (uniform slope) (m) av - acceleraţia verticală (vertical acceleration) în axa căii (track centre line) în

cuprinsul curbei progresive (transition curve) (mm/s2) fL - retragerea curbei (shift) (m) Tabela A.1 prezintă într-o formă condensată în cazul căii cu ecartament de 1435 mm atât proprietăţile formelor diferite de curbe progresive comparate cu clotoida tradiţională(convenţional clothoid) care reprezintă fundamentul acestui standard european cât şi valorile maxime pentru parametrii corespunzători proprietăţilor.

A.3 Parametrii suplimentari care se pot considera la proiectarea elementelor curbe de traseu şi un sistem modern de reguli de proiectare. A.3.1 Simboluri şi prescurtări Tabela A.2 prezintă sinbolurile suplimentare folosite în această parte informativă. Tabela A.2 - Lista simbolurilor şi prescurtărilor

Nr. Simbol Destinaţie Dimensiuni; unităţi

39 0 indice aferent limitei care în mod uzual se referă la acest standard european

-

40 1 indice aferent valorilor speciale - 41 C indice aferent unei valori constante(în arcul de

cerc) -

42 a0

acceleraţia laterală necompensată (non-compensated lateral acceleration) la înăţimea „h”

length/time2

43 aV acceleraţie verticală(vertical acceleration) length/time2 44

Q0a limita smucirii laterale necompensate (non-compensated lateral jerk) la înăţimea „h”

length/time3

45 V0a limita smucirii verticale (vertical jerk) length/time3

46 α acceleraţia unghiulară aferentă rotirii în jurul axei

longitudinale (about roll axis) rad/time2

47 0α limită pentru smucirea unghiulară aferentă rotirii în

jurul axei longitudinale (about roll axis) rad/time3

48

b;B

depărtarea între bandajele roţilor (distance between wheel treads) unei osii montate (la calea cu ecartament 1435 mm: B = 1500 mm; la calea cu ecartament 1668 mm: B = 1733 mm; la calea cu ecartament 1524 mm: B = 1585 mm)

length; mm

- 28 - EN 13803-1:2010 (E)

Tabela A.2 - Lista simbolurilor şi prescurtărilor(continuare)

Nr. Simbol Destinaţie Dimensiuni; unităţi 49

Qβ unghiul acceleraţiei laterale necompensate (non-compensated lateral acceleration) rad

50 Vβ Raportul între acceleraţia verticală şi acceleraţia

gravitaţională (ratio of vertical acceleration) 1

51 0Qβ

ℓimită pentru unghiul smucirii laterale necompensate (angle of non-compensated lateral jerk)

rad/time

52 0Vβ

ℓimită pentru raportul între smucirea verticală şi acceleraţia gravitaţională (ratio of vertical jerk)

1/time

53 cv1

coeficient de transformare a unităţilor pentru viteza vehiculului cv1= 5/18 -; m·h/(km·s)

54 cv2

coeficient de transformare a unităţilor pentru viteza vehiculului folosit la acceleraţii cv1= 1/12,96 -; (m·h/(km·s))2

55 cv3

coeficient de transformare a unităţilor pentru viteza vehiculului folosit la smucire(jerk) cv1= 1/46,656

-; (m·h/(km·s))3

56 C11

coeficient de transformare a unităţilor pentru acceleraţia unghiulară aferentă rotirii în jurul axei longitudinale (about roll axis)

-; mm·(km·s/(m·h))2

57 C15

coeficient de transformare a unităţilor pentru smucirea unghiulară aferentă rotirii în jurul axei longitudinale (about roll axis)

-; mm·(km·s/(m·h))3

58 C21

coeficient de transformare a unităţilor pentru insuficienţa de supraînălţare(cant deficiency) datorată curburii din plan orizontal

-; mm·m·h2/km2

59 C22

coeficient de transformare a unităţilor pentru insuficienţa de supraînălţare(cant deficiency) datorat traiectoriei induse de mişcarea de rotire în jurul axei longitudinale(roll motion)

-; (m·h/km)2

60 C25

coeficient de transformare a unităţilor pentru variaţia în timp a insuficienţei de supraînălţare (rate of change of cant deficiency) datorat curburii din plan orizontal

-; mm·h3/(km3·s)

61 C26

coeficient de transformare a unităţilor pentru variaţia în timp a insuficienţei de supraînălţare (rate of change of cant deficiency) cauzată de traiectoria indusă de mişcarea de rotire în jurul axei longitudinale(roll motion)

-; (m·h/km)3/s

62 C27

coeficient de transformare a unităţilor pentru variaţia în timp a insuficienţei de supraînălţare (rate of change of cant deficiency) şi pentru smucirea laterală (lateral jerk)

-; mm·s2/m

63 C31

coeficient de transformare a unităţilor pentru acceleraţia verticală cauzată de curbura din profilul în lung(diagram of altitudes)

-; m·(h/km)²

64 C35

coeficient de transformare a unităţilor pentru smucirea verticală cauzată de curbura profilul în lung(diagram of altitudes)

-; (s/m2)·(km/h)3

- 29 -

EN 13803-1:2010 (E)

Nr. Simbol Destinaţie Dimensiuni;unităţi

65 d diferenţială(differential quantity) - 66 d; D supraînălţare(cant) lungime; mm 67 g acceleratia datorată gravitaţiei în conformitate cu

ISO 80000-3 lungime/timp2

68 γ unghiul rampei supraînălţării(cant gradient) (torsionarea căii(twist of the track))

rad/lungime

69 h înălţimea medie (mean height) a centrului de greutate pentru vehicule(pentru toate ecartamentele: h=1,8 )

lungime

70 i; I Insuficienţa de supraînălţare(cant deficiency) în sensul de lipsă de supraînălare(unbalanced cant)

lungime; mm

71 0 0;i I

ℓimita variaţiei în timp a insuficienţei de supraînălţare(cant deficiency)

lungime/timp; mm/s

72 kH curbura proiecţiei axei căii(track centre line) în plan orizontal

1/lungime

73 kR curbura şinei în profilul în lung(diagram of altitudes)

1/lungime

74 kV curbura axei căii(track centre line) în profilul în lung(diagram of altitudes) 1/lungime

75 ℓ; L ℓungimea curbei progresive şi lungimea rampei supraînălţării(cant gradient) Lungime, m

76 ω viteza unghiulară în jurul axei longitudinale de rotire rad/timp

77 ϕ unghiul de direcţie în plan orizontal rad 78 ψ unghiul de supraînălţare rad 79 rH ;RH

raza locală (local radius) a axei căii (track centre line) în plan orizontal

lungime

80 rR raza locală (local radius)a şinei în profilul în lung(diagram of altitudes)

lungime

81 rV ;RV

raza locală (local radius) a axei căii (track centre line) în profilul în lung(diagram of altitudes)

lungime; m

82 s ; S lungimea traiectoriei în lungul axei căii lungime; m 83 t ; T timpul timp; s 84 θ

unghiul de înclinare a axei căii(track centre line) în profilul în lung(diagram of altitudes)

rad

85 v ; V viteza length/time; km/h

NOTĂ Pentru variabilele cu dimensiunile constând în „lungime” şi „timp”, poate fi folsit oricare sistem (consistent system) de unităţi.

A.3.2 Obiective În cazul traseului convenţional(conventional track alignment), sunt definite. condiţiile referitoare la arcul de cerc(circular curve). Pentru curba progresivă se alege un mod de abordare cuprinzător cu condiţii esenţiale pentru întreaga curbă. Pentru a obţine rezultate cât mai realiste, se prevede aici furnizarea condiţiilor locale care se aplică pretutindeni în lungul căii.

- 30 -

EN 13803-1:2010 (E)

A.3.3 Proiectarea modernă a traseului căii(Progressive track alignment design) A.3.3.1 Generalităţi În abordarea geometriei diferenţiale, traseul căii (alignment of track) este descris prin intermediul celor trei coordonate ale punctului de pornire şi prin intermediul evoluţiei desfăşurării a două unghiuri,

- unghiul de direcţie ( )sϕ (angle of direction) din plan orizonzal şi

- unghiul de înclinare θ (s) (angle of inclination) din profilul în lung (diagram of altitudes);

coordonatele şi unghiurile sunt cu referire la axa căii (track centre line) situată în planul

de rulare (plane of the top edges of the rails). În sfârşit, un al treilea unghi, unghiul de supraînălţare ψ (s) (angle of cant) este unghiul cu care dreapta orizontală perpendiculară pe axa căii (track centre line) trebuie să fie rotită în jurul acestei axe(în jurul axei căii) pentru a aduce dreapta menţionată în planul de rulare (plane of the track). Aceste trei unghiuri pot fi folosite într-o configuraţie a mişcării spaţiale de rotire (spatial rotation) În această parte a anexei, unghiul de supraînălţare (angle of cant = (ψ (s)) este definit ca raport între

- lungimea arcului de cerc cu centrul pe axa căii (track centre line) şi care corespunde acestui al treilea unghi de rotire şi

- raza acestui arc de cerc Supraînălţarea însăşi d(s) este lungimea arcului de cerc având raza egală cu distanţa „b” dintre bandajele roţilor unei osii montate. Supraînălţarea aplicată conduce la diferite cote (different altitude) pentru firul stâng de şină şi pentru firul drept de şină. În mod aproximativ, supraînălţarea poate fi indicată şi măsurată într-un plan vertical perpendicular pe proiecţia orizontală a axei căii (horizontal projection of the track centre line) Toate mărimile variază cu abscisa curbilinie „s” (curved abscissa) măsurată în lungul axei căii (track centre line) şi, în concordanţă cu definiţiile lor, semnul care le este alocat trebuie să fie luat în considerare la compararea cu limitele. Curbura în plan orizontal (curvature in the horizontal plane) în orice punct al căii este egală cu prima derivată locală (first local derivative) a unghiului de direcţie (direction angle),

( ) 0H Hdk s kdsϕ

= ≤

şi această curbură trebuie limitată de valoarea prescrisă (prescribed value)

0Hk .

Raza din plan orizontal

( ) ( )1

HH

r sk s

=

este egală cu inversul curburii (a se vedea 5.2.1).

- 31 - EN 13803-1:2010 (E)

În profilul în lung (diagram of altitudes), unghiul de înclinare „θ ”(inclination angle) este limitat prin valoarea prescrisă(prescribed value)

( ) 0sθ θ≤

şi, pe aceiaşi cale, curbura verticală (vertical curvature)

( ) 0V Vdk s kdsθ

= ≤

este mărginită prin intermediul limitei 0Vk care este luată din 5.2.11 cu privire la

( ) ( )1 .V

V

r sk s

=

De asemenea, din considerente statice (for static reasons), unghiul de supraînălţare (cant angle) trebuie limitat pretutindeni,

( ) ( ) 00 ,

d s dsb b

ψ ψ= ≤ =

în special în arcele de cerc(circular curve). Pentru calea cu ecartament 1435 mm, limitele rezultă din 5.2.2, pentru D0 , prin

00 .D

Bψ =

Acelaşi lucru trebuie să fie făcut pentru unghiul de înclinare a rampei supraînălţării (angle of cant gradient)

( ) 00

1 .d dd ddb

sds ds ds

γ γψ=== ≤⋅

La calea cu ecartament 1435 mm, limita normală (normal limit) şi limita excepţională (exceptional limit) rezultă din 5.2.5:

00

1,dD dDds B dS

γ = ⋅

Astfel, poate fi descris studiul matematic pentru linii, puncte şi unghiuri şi pot fi formulate limitările statice prin intermediul celor trei unghiuri şi a derivatelor lor într-un mod care nu depinde de mărimea ecartamentului, mod care rămâne valabil şi pentru sistemele fără ecartament definit precum trenurile suspendate (monorail) şi trenurile cu levitaţie magnetică(magnetic levitated trains). Pentru a obţine acceleraţiile(acceleration) şi smucirile (jerk) provocate de traseul căii(alignment of the track) în orice punct - inclusiv în puncte ale curbelor progresive (transition curve) sau în puncte din cuprinsul altor porţiuni de cale(segment) având curbură variabilă (varying curvature) şi/ sau supraînălţare variabilă(varying cant) - este folosit un model fizic exact pentru secţiunea transversală (cross section) a unui vehicul rigid (rigid vehicle) şi sunt descrise în detaliu variabilele cinematice. O liniarizare (linearization) furnizează relaţia între geometria traseului căii(track alignment geometry) şi acceleraţiile şi smucirile(jerk) care trebuie să fie limitate. De asemenea, această liniarizare (linearization) conduce la faptul că lungimea înclinată (sloping length) la

- 32 -

EN 13803-1:2010 (E) # mărimea declivităţii căii (track gradient) poate fi înlocuită cu lungimea proiectată în plan orizontal. De asemenea, în această parte a anexei, este considerat efectul mişcării de rotire în jurul axei longitudinale asupra acceleraţiei laterale necompensate(non-compensated lateral acceleration) şi asupra smucirii (jerk), a se vedea fig.A.1. Acest fapt reprezintă o îmbunătăţire clară făcută asupra metodelor precedente în cadrul cărora se ia ca bază o masă concentrată (mass point) care se deplasează în lungul axei căii (track centre line). În realitate, centrul de greutate (centre of gravity) al vehiculului, călătorii şi mărfurile se află totdeauna la o anumită înălţime deasupra planului căii (track plane); pentru scopurile acestui standard european, înălţimea este luată ca o medie „h” (traseul aferent centrului de greutate). În arcele de cerc(circular curve), toate limitările geometrice directe(direct geometric limitation) rămân neschimbate în raport cu textul acestui standard european iar cele două criterii care conţin înălţimea se transformă, pentru

h = 0, în reguli obişnuite(tradiţionale). A.3.3.2 Acceleraţia laterală necompensată (non-compensated lateral acceleration)

Ecuaţia care urmează pentru unghiul βQ - dintre normala pe planul căii (track plane) şi rezultanţa acceleraţiei necompensate (resultant non-compensated acceleration) aferentă cutiei vehiculului (car body) - şi numărul adimensional Froude definit pentru toate sistemele cu ghidare prin intermediul căii (track guided systems) trebuie să fie îndeplinite pretutindeni în lungul căii:

( )2 2

0 002 .1Q Q

Q H Q

a i a id vk h Ag b ds g g b

ψβ ψ β⎛ ⎞

= = = + ⋅ ⋅ − ≤ = =⎜ ⎟⎝ ⎠

Se poate obţine următoarea formulare: 2

22122 02

H

c d DI c V D IR dS

⎛ ⎞= + ⋅ ⋅ − ≤⎜ ⎟

⎝ ⎠

în care constantele pentru calea cu ecartament de 1435 mm şi pentru înălţimea medie a centrului de greutate h =1,8m sunt

21 22625 1

52,95591 70,608c şi c= =

Limitele I0 trebuie să fie luate din 5.2.3. Proporţionalitatea dintre supraînălţare şi curbura orizontală poate fi adoptată(luată) ca în cazul proiectării convenţionale a traseului căii (conventional track alignment design):

( ) ( ) ( ) ( ).3H

C C C

k s s d sA

k dψψ

= =

- 33 -

EN 13803-1:2010 (E) Această presupunere(ipoteză) face posibil să se obţină relaţiile următoare din care s-a eliminat fie curbura, fie supraînălţarea:

( )2 2 22 2 2

002 21 .4Q QC C C H

Q H QC C C

a ak v v d kv d vh k h Ag g g ds g k g k ds g

ψ ψψβ βψ

⎛ ⎞ ⎛ ⎞⋅ ⋅= = − + ⋅ ≤ − ⋅ + ⋅ ⋅ ≤ =⎜ ⎟ ⎜ ⎟⋅ ⋅⎝ ⎠ ⎝ ⎠

Pentru un arc de cerc(circular curve), condiţiile sunt reduse la formulele din partea de bază a acestui standard european deoarece derivatele supraînălţării (cant) dispar şi KH = kC, C Q QCşiψ ψ β β= = :

( )2

0 00 .5QC C QC

QC C Q

a i ak v i Ag b g g g

β ψ β⋅

= = = − ≤ = =

Dacă valorile definite (fixed value) sunt cele ale arcului de cerc situat în continuarea curbei progresive (transition curve), poate fi folosit unghiul acceleraţiei laterale necompensate 0Qβ (non-compensated lateral acceleration) pentru rescrierea

relaţiei (A.4):

( )2 22 2

0 002 2 .6Q C QC QC H QC H

Q QC C C

a i k av id kv dh h Ag b g ds k g k ds g b

β ψ β ψψβ βψ

⋅ ⋅ ⋅= = = + ⋅ ≤ + ⋅ ⋅ ≤ = =

⋅

A.3.3.3 Smucirea laterală necompensată (Non-compensated lateral jerk)

Smucirea (jerk) cauzată de mişcarea de rotire în jurul axei longitudinale (roll movement) trebuie să fie avută în vedere la determinarea smucirii laterale necompensate(non-compensated lateral jerk). Cu unităţi de măsură puse în acord (consitent unit) şi cu consideraţii precum cele de mai înainte, pentru toate ecartamentele se obţin următoarele:

( )3 2

0 003

1 1 .7Q Q QHQ

d da a idkdi d v dh v Adt g dt b dt ds ds g ds g bβ ψ ψ β

⎛ ⎞⎛ ⎞= ⋅ = ⋅ = + ⋅ ⋅ − ⋅ ≤ = =⎜ ⎟⎜ ⎟

⎝ ⎠⎝ ⎠ Relaţia corespunzătoare poate fi obţinută:

( )3

22526 1 02 3 .8H

VH

c dRdI d D dDc V c V i AdT R dS dS dS

⎛ ⎞⎛ ⎞= − ⋅ + ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ ≤⎜ ⎟⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠⎝ ⎠

în care constantele pentru calea cu ecartament 1435 mm şi pentru înălţimea medie a centrului de masă (mean height of centre of mass)

25 25625 1

190,6413 254,188c şi c= =

Limitele sunt luate din 5.2.7,

0 27 00

QdI I c adt

= = ⋅

- 34 - EN 13803-1:2010 (E)

cu c27 = 152,9574 27 în relaţie cu

00 0

QQ

b ai b

gβ

⋅= = ⋅

Proporţionalitatea dintre supraînălţare (cant) şi curbura din plan orizontal (horizontal curvature), după cum deja s-a menţionat, face posibil să se elimine fie supraînălţarea(cant), fie curbura (curvature) iar relaţia pentru smucirea laterală necompensată (non-compensated lateral jerk) poate fi reformulată cu valorile pentru arcul de cerc(circular curve):

2 3

3

1 CQ Q QC

C

id da d h v d vdt g dt b ds g dsβ β ψ ψ

ψ⎛ ⎞⋅

= ⋅ = = ⋅ + ⋅ ⋅ =⎜ ⎟⎝ ⎠

( )2

0 00 .9QC QCH

QC C

ah v idk v Ak ds g k g bβ ψ

β⎛ ⎞⋅ ⋅

= ⋅ + ⋅ = = =⎜ ⎟⋅⎝ ⎠

A.3.3.4. Acceleraţia unghiulară în cazul mişcării de rotire în jurul axei lungitudinale

Deoarece viteza unghiulară (angular velocity)

( )d d v s vdt dsψ ψω γ⎛ ⎞= = ⋅ = ⋅⎜ ⎟

⎝ ⎠

nu prea apare în ecuaţia Euler, din punct de vedere fizic, criteriul referitor la unghiul variabil din cuprinsul rampei supraînălţării (non constant cant gradient) nu trebuie stabilit luând ca bază viteza unghiulară. Acceleraţia unghiulară de rotire în jurul axei longitudinale (angular roll acceleration) „α” - egală cu derivata de ordinul doi în raport cu timpul (second time derivative) a unghiului de supraînălţare (angle of cant) - este un parametru specific(potrivit, corespunzător) pentru proiectarea traseului căii(track alignment design):

( )2 2 2

2 002 2 2 2 .10d d dv A

dt ds ds vαψ ψ ψα α= = ⋅ ≤ ⇒ ≤

Sub formă numerică:

( )22

0112 2

/.11

rad sd D c AdS V

α ⎡ ⎤⎣ ⎦≤ ⋅

cu constanta c11 pentru ecartamentul de 1435 mm:

c11= 19440. Această condiţie nu permite discontinuităţi(jump = discontinuité = Sprünge) în privinţa primei derivate a supraînălţării (first local derivative of cant) şi, urmare proporţionalităţii dintre curbura în plan orizontal (horizontal curvature) şi supraînălţare(cant), de asemenea, această condiţie nu permite discontinuităţi în privinţa primei derivate a curburii (first local derivative of curvature). Ca limită se poate alege

- 35 - EN 13803-1:2010 (E)

α0 ≈ 0,1 rad/s2. Împreună cu acceleraţia laterală necompensată şi acceleraţia verticală necompensată - care sunt acceleraţii care se limitează - mărimea α0 limitează câmpul de acceleraţii pretutindeni în interiorul vehiculului.

A.3.3.5 Angular jerk about roll axis Poate fi determinată şi poate fi limitată smucirea unghiulară aferentă mişcării de rotire în jurul axei longitudinale (angular roll jerk) care este egală cu derivata de ordinul trei în raport cu timpul (third time derivative) a unghiului de supraînălţare (angle of cant):

( )3 3

3 00 33

3

33 .12d ddt

d dv Ad sd dt s v

αψ ψαα ψ= ⋅ ≤= ⇒ ≤


( )33

015 33

/.13

rad sd D c AdS V

α ⎡ ⎤⎣ ⎦≤ ⋅

cu constanta c15 pentru ecartamentul de 1435 mm:

c15= 69984. Această condiţie nu permite discontinuităţi(jump = discontinuité = Sprünge) în privinţa derivatei de ordinul doi a supraînălţării (second local derivative of cant) şi, urmare proporţionalităţii dintre curbura în plan orizontal (horizontal curvature) şi supraînălţare (cant), de asemenea, această condiţie nu permite discontinuităţi în privinţa derivate de ordinul doi a curburii (second local derivative of curvature). Ca limită se poate accepta

30 0,2 / .rad sα ≈

A.3.3.6 Vertical acceleration Trebuie limitată acceleraţia verticală (local vertical acceleration), perpendiculară pe planul orizontal şi care este reprezentată prin intermediul raportului βV între # acceleraţia verticală (local vertical acceleration) şi acceleraţia gravitaţională (die Fallbeschleunigung):

( )2

0 0 0V 0 V 2 2 .14V V V V V

V

a k v a g ak Ag g g v v

ββ β

⋅ ⋅= = ≤ = ⇒ ≤ =


( )2 2

V 31 2 3120 0

1 .15127,0942/V

V V

v VR c c cu c Aa m sβ

≥ ⋅ = ⋅ =⎡ ⎤⎣ ⎦

Limitele se pot obţine din 5.2.11, aV0. Acesta este singurul criteriu cinematic care este identic cu acela din partea normativă a acestui standard european. Din cauza limitelor reduse ale raportului βV (dîntre acceleraţia verticală şi acceleraţia gravitaţională) de până la 6,052 %, proiectarea profilului în lung (vertical alignment design) este examinată independent de geometria traseului căii în plan orizontal (horizontal track alignment geometry).

- 36 - EN 13803-1:2010 (E)

A.3.3.7 Smucirea verticală(Vertical jerk) Pentru un confort îmbunătăţit, în special dacă în anumite locaţii sunt permise acceleraţii verticale mari, se poate determina şi se poate limita derivata raportului acceleraţiei verticale βV (dîntre acceleraţia verticală şi acceleraţia gravitaţională) normale pe planul orizontal:

( )3

0 0 00 3 3

1 .16V V VV V V VV

a g ad da dk dkv Adt g dt ds g g ds v v

ββ β⋅

= ⋅ = ⋅ ≤ = ⇒ ≤ =


[ ] ( )2 32

0035 353 3

3

/1/457,5391 .17V VV VV

V

R a m sR sdR c cu c AdS V c V

β ⎡ ⎤⋅⋅ ⎣ ⎦≤ ⋅ = =

Această condiţie nu permite discontinuităţi(jump = discontinuité = Sprünge) în privinţa curburii verticale. Ca limită se poate adopta

[ ]0,05 1/ .V sβ ≈

Când este aplicată, trebuie să fie utilizate curbe progresive. Atunci cîmpul pentru smuciri este limitat în interiorul vehiculului.

A.3.4 Application A.3.4.1 General În comparaţie cu regulile de proiectare pentru traseul convenţional al căii (conventional track alignment design rule), viteza unghiulară „ω” (parameter angular velocity) aferentă mişcării de rotire în jurul axei longitudinale (about roll axis) este exclusă în timp ce acceleraţia unghiulară (angular acceleration parameter) „α ” şi smucirea unghiulară (angular jerk)

ddtα

aferente mişcării de rotire în jurul axei longitudinale (about roll axis) sunt luate în considerare. Acceleraţia laterală necompensată(non-compensated lateral acceleration) şi smucirea (jerk) sunt specificate pentru a se obţine, de asemenea, rezultate corecte în curbele progresive(transition curve). În arcul de cerc nu sunt schimbări. În mod direct pentru oricare geometrie posibilă a căii (any possible geometry) şi pentru oricare ecartament, prin intermediul valorilor date în partea normativă a acestui standard european şi a anumitor limite suplimentare pot fi evaluate criteriile folosite în această anexă. Prin introducerea funcţiilor speciale de geometrie a căii (special track geometry function) pentru curbura orizontală kH(s)(horizontal curvature), unghiul de supraînălţare ψ (s) (cant angle), şi curbura verticală kV(s) (vertical curvature), trebuie să fie calculate şi trebuie să fie comparate cu limitele lor. Acest lucru este posibil atât pentru curbele progresive convenţionale (conventional transitions) cât şi pentru orice tip de traseu avansat (progressive track alignment) cu diverse tipuri de curbe progresive (various types of spirals), cu proiectarea traiectoriei centrului de greutate ca o curbă progresivă "out-swinging"(sans discontinuité), etc.

- 37 - EN 13803-1:2010 (E)

A.3.4.2 Geometrie existentă sau geometrie dată (Existing or given geometry)

Pentru diverse geometrii ale curbei progresive convenţionale (various conventional transition geometry), textul care urmează furnizează evaluări ale curbei progresive (transition) situate între aliniament şi arcul de cerc (circular curve) cu

0H Cr r r= ≥

din subparagrafului 5.2.1(subclause) şi unghiului de supraînălţare (cant angle)

00C

DB

ψ ψ≤ =

aferent căii cu ecartament de 1435 mm care este mai mic decât limita subparagrafului 5.2.2(subclause). De asemenea, unghiul acceleraţiei laterale necom pensate (angle of non-compensated lateral acceleration)

00QC Q

IB

β β≤ = ,

corespunzător căii cu ecartament 1435 mm, trebuie să fie aici mai mic decât limita din 5.2.3. Criteriul static pentru unghiul rampei supraînălţării (angle of cant gradient)

( ) 01 ,d dd

ds b dss ψγ γ= ⋅= ≤

a se vedea 5.2.5 în cazul căii cu ecartament 1435 mm, trebuie să fie respectat pe tot cuprinsul curbei progresive (transition). În tabela A.3, sunt date valorile maxime (maximum value) pentru diverse mărimi şi pentru diferite geometrii. Aceste valori maxime fac posibilă verificarea condiţiilor care pot fi sau nu pot fi satisfăcute. Viteza unghiulară aferentă mişcării de rotire în jurul axei longitudinale (angular roll velocity) poate fi utilizată pentru a evalua formula 5.2.6 referitoare la modificarea supraînălţării în timp (rate of change of cant)

0

dDdT

La clotoida convenţională (conventional clothoid) cu înclinare constantă a rampei supraînălţării(constant cant gradient)(cu variaţie uniformă a supraînălţării) (figure A.2), ca şi curbă progresivă ideală(idealised transition), apare o acceleraţie unghiulară infinită, aferentă mişcării de rotire în jurul axei longitudinale (infinite angular roll acceleration) şi, odată cu această acceleraţie, apare o acceleraţie laterală necompensată infinită (infinite non-compensated lateral acceleration) foarte aproape de elementul de traseu în aliniament (de la începutul curbei progresive) şi foarte aproape de elementul de traseu arc de cerc (de la sfârşitul curbei progresive) şi, prin urmare, nu satisface toate condiţiile dinamice (dynamic condition). La curbele progresive convenţionale Helmert (Schramm) (figura A.3), Bloss (figura A.4) şi cosinus (figura

- 38 - EN 13803-1:2010 (E)

A.5) pot fi limitate toate acceleraţiile, dar, nu însă şi smucirile(jerk), care sunt infinite la începutul şi la sfârşitul (beginning and the end) curbei progresive şi, pentru cele două parabole pătratice, smucirea este, de asemenea, infinită şi la mijlocul curbei progresive. Numai la curba progresivă sinus(Klein) (figura A.6) pot fi limitate mărimile pentru smucirea unghiulară aferentă mişcării de rotire în lungul axei longitudinale (angular roll jerk) şi pentru smucirea laterală necompensată (non-compensated lateral jerk), însă, aceste mărimi nu au variaţie continuă. În figura A.7 şi figura A.8, pot fi comparate prima derivată şi derivata de ordinul doi. Dacă, pentru realizarea supraînălţării (cant), numai firul de şină de la exteriorul curbei (outer rail) este ridicat deasupra firului de şină de la interiorul curbei(inner rail), tabela A.4 furnizează unele expresii suplimentare de obţinerea valorilor maxime pentru diverse variabile şi diverse geometrii, care conţin ecartamentul ca şi parametru. Înclinarea (die Steigung = slope) totală θ(s) şi curbura (curvature) kV(s) a axei căii (track centre line), acceleraţia verticală(vertical acceleration) şi smucirea verticală (vertical jerk) sunt obţinute prin adăugarea expresiilor cu semnele corecte din tabelă la expresiile obţinute pentru elementul de traseu (track alignment) din profilul în lung (din diagrama altitudinilor(diagram of altitudes)).Trebuie să se verifice dacă aceste sume sunt cuprinse în interioarele domeniilor permise (within the permissible range); pentru acceleraţia verticală(vertical acceleration) şi smucirea verticală (vertical jerk), această verificare este făcută cu inegalităţile reprezentate de (A.14) şi (A.16). Dacă şina exterioară (outer rail) (şina situată Ia exteriorul curbei descrise de axa căii) este ridicată iar şina interioară (inner rail) (şina situată Ia interiorul curbei descrise de axa căii) este coborâtă, cotele punctelor situate pe axa căii (the height of the track centre line) sunt influenţate doar prin intermediul proiectului traseului căii în profilul în lung (the track alignment design in the diagram of altitudes). Expresiile din tabela A.4 vor fi zero. Pentru a depăşi dificultăţile din cazul rampei supraînălţării (cant gradient) cu înclinare constantă (constant slope) dintre un aliniament şi un arc de cerc (circle) sau dintre două arce de cerc, se curbează (smoothed, ausgerundet, on incurve) şina exterioară(outer rail) (şina situată Ia exteriorul curbei descrise de axa căii) sau se curbează ambele şine utilizând raza verticală (vertical radius)

1R

R

rk

=

pentru evitarea imperfecţiunilor (kink) (frânturilor). În aceste două zone arc de cerc (rounded area), curbura(curvature) şi supraînălţarea(cant) nu mai sunt proporţionale. Dacă numai şina exterioară(outer rail) (şina situată Ia exteriorul curbei descrise de axa căii) este curbată, pentru evitarea imperfecţiunilor(kink) (frânturilor), curbura aferentă şinei interioare (inner rail) (şina situată Ia interiorul curbei descrise de axa căii) este zero; dacă , de asemenea, şina interioară (inner rail) (şina situată Ia interiorul curbei descrise de axa căii) este curbată pentru evitarea imperfecţiunilor(kink) (frânturilor), aceste curbări sunt cu abateri opuse(abaterilor aferente şinei exterioare), au aceiaşi curbură, însă, curburile sunt cu semne schimbate(în raport cu semnele curburilor aferente şinei exterioare) . Relaţiile următoare reprezintă legătura geometrică între derivata locală de ordinul doi (second local derivative) a unghiului de supraînălţare (angle of cant) şi curburile şinelor:

- 39 - EN 13803-1:2010 (E)

Tabela A.3 - Funcţiile care definesc curbele progresive (functions of transition curves), expresiile pentru poziţiile aferente valorilor extreme pentru diverşi parametrii cinematici şi pentru înclinarea rampei supraînălţării (positions expressions for various kinematic parameters and cant gradient) şi expresiile pentru determinarea valorilor extreme pentru diverşi parametrii cinematici şi pentru înclinarea rampei supraînălţării

Element Item

Clothoidă cu înclinarea constantă

rampei

Helmert (Schramm) Bloss cosinus sinus

(Klein)

Regiuna: Funcţia

H

C C

kk

ψψ

=

H

C C

k dk d

=

Pretu-tindeni în partea lineară a rampei:

s

102

s≤ ≤

2

2 s⎛ ⎞⋅ ⎜ ⎟⎝ ⎠

1 12

s≤ ≤

2

1 2 1 s⎛ ⎞− ⋅ −⎜ ⎟⎝ ⎠

0 1s≤ ≤

2

3 s s⎛ ⎞ ⎛ ⎞− ⋅⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠

0 1s≤ ≤

1 1 cos2

sπ ⋅⎛ ⎞⋅ −⎜ ⎟⎝ ⎠

0 1s≤ ≤

1 sin 22

s sππ

⎛ ⎞− ⋅ ⋅ ⋅⎜ ⎟⋅ ⎝ ⎠

Unghiul accele- raţiei laterale necom-pensate

Qβ

0 :

+∞

1:

−∞

1 :2 −

2

42QC Ch v

gβ ψ⋅ ⋅ ⋅

+⋅

0 :+

2

2

6 Ch vg

ψ⋅ ⋅ ⋅⋅

0 :+

2 2

22Ch v

gπ ψ⋅ ⋅ ⋅

⋅ ⋅

1 12

sπ

= ⋅⋅

2 2

2

arccos4

QC

CQC

h vg

βπ ψβ

⋅⋅ ⋅ ⋅ ⋅

−⋅

1 :2

<

11Q Q

sβ β ⎛ ⎞= ⋅ ⎜ ⎟⎝ ⎠

Variaţia în timp unghiului accele- raţiei laterale necompensate

Qddtβ

0, 1: ∞

10, 1:2

∞

0, 1:

∞

0, 1:

∞

0 , 1 :+ − 2 3

3

42

Ch vg

π ψ⋅ ⋅ ⋅ ⋅⋅ ⋅

La mijloc 1 :2

22

22 CQC

h vvg

π ψβ

⋅ ⋅ ⋅ ⋅⎛ ⎞⋅⋅ −⎜ ⎟⋅⎝ ⎠

Viteza unghiu- lară de rotire în lungul axei în lung

ddtψω =

Pretutindeni:

C vψ ⋅ 1 :2

2 C vψ⋅ ⋅

1 :2

32

C vψ⋅ ⋅⋅

1 :2

2C vπ ψ⋅ ⋅⋅

1 :2

2 C vψ⋅ ⋅

Accele-raţia unghiu- lară de rotire în lungul axei în lung

ddtωα =

0, 1:

±∞

pretutindeni:

2

2

4 C vψ⋅ ⋅±

0 , 1 :+ −

2

2

6 C vψ⋅ ⋅±

0 , 1 :+ −

2 2

22C vπ ψ⋅ ⋅

±⋅

1 3, :4 4

2

2

2 C vψ⋅ ⋅±

- 40 - EN 13803-1:2010 (E)

( Qβ = unghiul acceleraţiei laterale necom-pensate = angle of non-compensated lateral acceleration)

( Qddtβ

= Variaţia în timp a unghiului acceleraţiei laterale necompensate = change of angle of

non ## compensated lateral acceleration)

(ddtψω = = viteza unghiulară de rotire aferentă mişcării de rotire în lungul axei longitudinale =

angular roll velocity) ( d

dtωα = = acceleraţia unghiulară aferentă mişcării de rotire în jurul axei longitudinale = angular

roll acceleration)

Tabela A.4 - Curbele progresive (transition curve):câteva expresii de calcul ale valorilor absolute extreme (absolute extreme expression) pentru anumiţi parametrii statici şi pentru parametrii cinematici rămaşi(remaining = rămas); numai firul exterior de şină de la exteriorul curbei(outer rail) este ridicat

Element Item

Clothoidă cu

înclinarea constantă a rampei

Helmert (Schramm) Bloss cosinus sinus

(Klein)

Înclinarea axei căii

θ

Pretu-tindeni în partea lineară a rampei:

2Cb ψ⋅

⋅

12

Cb ψ⋅

12

34

Cb ψ⋅ ⋅⋅

12

4Cbπ ψ⋅ ⋅

⋅

12

Cb ψ⋅

Curbura verticală în lungul axei căii

Vk

0, 1:

: 0între∞

pretutindeni:

2

4 Cb ψ⋅ ⋅

0 , 1 :+ −

2

3 Cb ψ⋅ ⋅

0 , 1 :+ −

2

24Cbπ ψ⋅ ⋅

⋅

1 3,4 4

⋅

2Cbπ ψ⋅ ⋅

Raportul între acceleraţia verticală şi acceleraţia gravitaţi-onală Vβ

0, 1: ∞

pretutindeni:

2

2

2 Cb vg

ψ⋅ ⋅ ⋅⋅

0 , 1 :+ −

2

2

3 Cb vg

ψ⋅ ⋅ ⋅⋅

0 , 1 :+ −

2 2

24Cb v

gπ ψ⋅ ⋅ ⋅

⋅ ⋅

1 3, :4 4

2

2Cb v

gπ ψ⋅ ⋅ ⋅

⋅

Variaţia în timp a raportului între acceleraţia verticală şi acceleraţia gravitaţională

Vddtβ

0, 1:

∞

10, , 1:2

∞

0, 1:

∞

0, 1:

∞

10 , , 1 :2+ −

2 3

3

2 Cb vg

π ψ⋅ ⋅ ⋅ ⋅⋅

- 41 - EN 13803-1:2010 (E)

( θ =inclination of track centre line = înclinarea(declivitatea) axei căii)

( Vk = vertical curvature of track centre line = curbura verticală în lungul axei căii)

( Vβ = vertical acceleration ratio = raportul dintre acceleraţia verticală şi acceleraţia gravitaţională)

( Vddtβ

= Vertical jerk ratio = Variaţia în timp a raportului între acceleraţia verticală şi

acceleraţia gravitaţional) În cazul în care este curbată numai o şină:

2

2Rkd

ds bψ

= (A.18)

În cazul în care ambele şine sunt curbate: 2

2 2 Rkdds b

ψ= ⋅ (A.19)

Există discontinuităţi(jump = discontinuité = Sprünge) la curbura verticală (vertical curvature) cel puţin la o şină la ambele extremităţi ale fiecărei zone rotunjite (rounded area) unde expresiile se schimbă de la zero la valorile din relaţiile de mai sus. Aici, toate criteriile statice şi dinamice trebuie să fie aplicate pentru a fixa curba progresivă (transition). În cazul unei curbe progresive (transition) de trecere de la un aliniament la un arc de cerc(circle), prima valoare maximă a unghiului(first maximum angle) acceleraţiei necompensate laterale(non-compensated lateral acceleration) este atinsă la sfârşitul primei zone de şină curbată (first rounded area), iar, cea de al doua valoare maximă a unghiului a acceleraţiei necompensate laterale, la sfârşitul celei de a doua zone de şină curbată. Cea de a doua acceleraţie laterală necompensată (non-compensated lateral acceleration) este totdeauna mai redusă decât cea din arcul de cerc (circular curve), şi astfel, trebuie limitată, după cum se indică în A.3.3.2, numai prima valoare maximă a unghiului acceleraţiei necompensate laterale: În cazul în care numai şina exterioară(outer rail) (şina situată Ia exteriorul curbei descrise de axa căii) este curbată(smoothed):

( )2

0 002 .20

2Q QC C QR

Q QR

a i b a ih k v Ag b k g b g b

β ψβ β

⋅ ⋅ ⋅ ⋅= = = + ≤ = =

⋅ ⋅ ⋅

În cazul în care în care ambele şine sunt curbate(smoothed):

( )2

0 002 2 .21

4Q QC C QR

Q QR

a i b a ih k v Ag b k g b g b

β ψβ β

⋅ ⋅ ⋅ ⋅= = = + ⋅ ≤ = =

⋅ ⋅ ⋅

Deoarece, la începutul şi la sfârşitul fiecărei zone curbate (rounded area), acceleraţia laterală necompensată (non-compensated lateral acceleration) trece prin salt de la o valoare la altă valoare, smucirea laterală necompensată(non-compensated lateral jerk)

Qddtβ

este infinită în aceste puncte (la începutul şi la sfârşitul fiecărei zone curbate).

- 42 - EN 13803-1:2010 (E)

Valorile cinematice pentru mişcarea de rotire în lungul axei longitudinale (roll movement) depind numai de curbura verticală a şinei(şinelor) şi nu depind direct de înclinarea rampei supraînălţării (cant gradient). În cele două zone ale curbei progresive (transition) în cuprinsul cărora şinele sunt curbate (smoothed) apar următoarele acceleraţii unghiulare aferente mişcării de rotire în jurul axei longitudinale (angular roll acceleration) care, după modelul indicat în A.3.3.4, trebuie să fie limitate: În cazul în care numai şina exterioară(outer rail) (şina situată Ia exteriorul curbei descrise de axa căii) este curbată(smoothed):

( )2

0 .22Rk v Ab

α α⋅= ≤

În cazul în care în care ambele şine sunt curbate(smoothed):

( )2

02 .23Rk v Ab

α α⋅= ⋅ ≤

Din cauza salturilor(jump) în diagrama acceleraţiei unghiulare aferente mişcării de rotire în jurul axei longitudinale (angular roll acceleration), care apar de ambele părţi ale fircărei zone curbate(rounded area), smucirea aferentă mişcării de rotire în jurul axei longitudinale (angular roll jerk)

ddtα

şi smucirea aferentă unghiului acceleraţiei laterale necompensate (non-compensated lateral jerk)

Qddtβ

sunt infinite. Dacă numai şina exterioară(outer rail) (şina situată Ia exteriorul curbei descrise de axa căii) este curbată(rounded), tabela A.4 nu se aplică în aceste zone şi trebuie aplicate următoarele relaţii: înclinarea (inclination) maximă a axei căii (track centre line)θ :

( ).242

CbA

ψθ

⋅=

⋅

curbura verticală(vertical curvature) a axei căii (track centre line) kV :

( ).252R

Vkk A=

raportului βV între acceleraţia verticală (local vertical acceleration) şi acceleraţia gravitaţională (die Fallbeschleunigung):

( )2

2.26R

V Ak vg

β ⋅=

⋅

- 43 - EN 13803-1:2010 (E)

În plus, pentru această curbă progresivă (transition) înclinarea totală (total inclination) şi curbura axei căii (track centre line) şi acceleraţia verticală (vertical acceleration) se obţin prin adăugarea expresiilor de mai înainte la expresiile obţinute pentru elementul de traseu din profilul în lung (din diagrama altitudimilor (diagram of altitudes)). Trebuie să se verifice dacă aceste sume se găsesc în plajele admisibile. Prin urmare, curbele progresive (ransition) cu supraînălţare care variază liniar (linear cant) au zone curbate (non-straight area) situate între porţiunea din curba progresivă cu înclinare constantă(porţiunea cu supraînălţare care variază liniar) şi elementele de traseu vecine (neighbouring alignment element). Înclinarea rampei supraînălţării (cant gradient) este determinată de către curbura şinei (de către curburile şinelor), kR. NOTĂ În acord cu teoria privind încovoieriea (bending theory), la o grindă rezemată elastic (elastically bedded beam) nu se produc salturi în diagrama curburii (jump in curvature). În realitate, segmentele cu diferite curburi sunt separate prin intermediul unor zone lungi (längere Bereiche) având curbura variabilă (non-constant curvature). Prin urmare, toate rampele de supraînălţare (cant gradient) cu salturi în diagrama curburii(jump in curvature) în cuprinsul curbei progresive (transition) sau de la extremităţile curbei progresive, curbe progresive cu rampe de supraînălţare (cant gradient) cu înclinare constantă şi cu şine curbate(smoothed rail), Helmert (Schramm), Bloss, cosinus, descriu o geometrie idealizată şi nu trebuie să se presupună că aceste curbe progresive au această geometrie şi în realitate. În particular, pentru o rampă a supraînălţării (cant gradient) cu înclinare constantă (constant slope), porţiunea (segment) cu supraînălţare liniară (linear cant) reprezintă numai o parte redusă din întreaga curbă progresivă care cuprinde şi alte părţi semnificative. Prin urmare toate rampele de supraînălţare (cant transition) devin întrucâtva(oarecum) similare şi au o rampă de supraînălţare de ordin superior (high order cant gradient) cu înclinare variabilă(variable slope)(sunt rampe de supraînălţare cu înclinare variabilă). A.3.4.3 Geometrie proiectată (Planned geometry)

Pentru a calcula lungimea necesară (necessary length) „ℓ” a unei curbe progresive (transition), se aplică criteriile (criteria) din A.3.3 asupra variabilelor din tabela A.3 pentru curbe progresive(transition curve) şi pentru rampe de supraînălţare (cant gradient). Trebuie inversate(puse sub o altă formă) relaţiile pentru determinarea valorilor extreme spre a se furniza(a se oferi) condiţiile aferente lungimii minime (minimum length) din tabela A.5. Lungimile trebuie să fie comparate între ele spre a accepta ca lungime minimă pe cea mai mare dintre lungimile obţinute. De asemenea, dacă numai o şină este curbată (smoothed), toate expresiile de determinare a valorilor care se limitează ale tabelei A.4 trebuie să fie evaluate şi trebuie să fie verificate, şi, dacă o condiţie nu este îndeplinită, lungimea curbei progresive (transition length) trebuie să fie crescută sau trebuie să fie scăzută curbura zonelor arc de cerc(rounded area). În cazul curbei progresive speciale la care există proporţionalitate între supraînălţare (cant) şi curbura orizontală (horizontal curvature), pentru limite date şi în cazul arcului de cerc vecin, între limite, în special relaţia (A.5),

0,QC Qβ β≤

numai un număr redus de relaţii devine critic din cauza proporţionalităţii între unele dintre ele. Prin urmare, prin îndeplinirea acestui set de relaţii, celelalte relaţii sunt totdeauna satisfăcute în mod automat.

- 44 -

EN 13803-1:2010 (E) Table A.5 - Lungimi minime (minimum length) dependente de limite(limit) pentru diverse criterii (various criteria) şi pentru diferite curbe progresive

Element Lungimea minimă (minimum length) a curbei progresive(transition)

Clothoidă cu înclinare constantă a rampei de supraînălţare (cant gradient) şi cu şină(şine) curbată (curbate)(smoothed rail(s))

(în cazul unei şine curbate)

(în cazul ambelor şine curbate)

(fără parte liniară)

(numai şina exterioară (outer rail) curbată (smoothed))

(ambele şine curbate(smoothed))

Helmert (Schramm)

Bloss

cosinus

sinus (Klein)

Sinus (Klein) (cu condiţiile de smucire (jerk conditions))

- 45 - EN 13803-1:2010 (E)

Dacă în cazul curbelor progresive (transition) Helmert (Schramm), Bloss, cosinus şi sinus (Klein) relaţia

( )00 .27Qa

Ah

α≤

( ( )2 2 2

2 002 2 2 2 .10d d dv A

dt ds ds vαψ ψ ψα α= = ⋅ ≤ ⇒ ≤ )

este verificată, atunci acceleraţia unghiulară (angular acceleration), definită de relaţia (A.10), care se referă la mişcarea de rotire în jurul axei longitudinale (roll axis) nu trebuie să fie verificată; în caz contrar ea trebuie să fie făcută. Pentru aceste curbe progresive, acceleraţia laterală necompensată (non-compensated lateral acceleration), relaţia (A.6), este în mod obişnuit în interiorul domeniului(within the range).

( ( )2 22 2

0 002 2 .6Q C QC QC H QC H

Q QC C C

a i k av id kv dh h Ag b g ds k g k ds g b

β ψ β ψψβ βψ

⋅ ⋅ ⋅= = = + ⋅ ≤ + ⋅ ⋅ ≤ = =

⋅)

Dacă în cazul curbei progresive (transition) sinus (Klein) relaţia

( )0 0

21 .28QCQ

a va A

hα

⋅ ⋅⎛ ⎞⋅ + ≤⎜ ⎟⎝ ⎠

este verificată, atunci smucirea unghjiulară(angular jerk), relaţia (A.12), ( ( )

3 3 33 0

0 33 3 3 .12d d d dv Adt dt ds ds v

αα ψ ψ ψα= = ⋅ ≤ ⇒ ≤ )

care se referă la mişcarea de rotire în jurul axei longitudinale (roll axis) nu trebuie să fie verificată. Dacă relaţia

( )00 .29Qa

Ah

α≤

este verificată, smucirea laterală necompensată (non-compensated lateral jerk), relaţia (A.9),

(2 3

3

1 CQ Q QC

C

id da d h v d vdt g dt b ds g dsβ β ψ ψ

ψ⎛ ⎞⋅

= ⋅ = = ⋅ + ⋅ ⋅ =⎜ ⎟⎝ ⎠

( )2

0 00 .9QC QCH

QC C

ah v idk v Ak ds g k g bβ ψ

β⎛ ⎞⋅ ⋅

= ⋅ + ⋅ = = =⎜ ⎟⋅⎝ ⎠)

nu trebuie verifcată; dacă nu este îndeplinită, condiţiile referitoare la smucirea aferentă mişcării de rotire în lungul axei longitudinale (roll jerk) şi la smucirea lateralăI(lateral jerk) trebuie s[ fie verificate. Dacă numai şina exterioară(outer rail) (şina situată Ia exteriorul curbei descrise de axa căii) este curbată(rounded), relaţii similare celor de mai înainte sunt aplicabile raportului Vβ dintre acceleraţia verticală şi acceleraţia gravitaţională (vertical acceleration ratio) şi raportului dintre smucirea verticală şi acceleraţia gravitaţională(vertical jerk ratio)

.Vddtβ

- 46 - EN 13803-1:2010 (E)

Pentru geometria aferentă liniei convenţionale(conventional track geometry )( h = 0 ), există, de asemenea, această relaţie de legătură între viteza unghiulară (angular velocity) „ω ” în jurul axei longitudinale şi smucirea laterală necompensată (non-compensated lateral jerk). În cazul căii cu ecartament 1435 mm, ca un exemplu numeric „for the reduction of criteria for limits”:

şi, dacă numai şina exterioară(outer rail) (şina situată Ia exteriorul curbei descrise de axa căii) este ridicată (pentru realizarea supraînălţării căii):

Satisfacerea criteriului acceleraţiei unghiulare (angular acceleration criterion) antrenează în mod automat condiţia legată de acceleraţia laterală necompensată şi condiţia legată de acceleraţia verticală pentru aceste limite. Prin urmare, aplicarea regulilor avansate(progressive rule) de proiectare a traseului căii (track alignment design) nu adaugă vreo restricţie specifică (specific restraint) comparativ cu aplicarea regulilor tradiţionale.

Figure A.1 - Secţiune transversală prin cale şi vehicul în cazul unei curbe

cu abatere la dreapta(in a right-hand bend) ( „s” este axa căii( track centre line))

- 47 - EN 13803-1:2010 (E)

Legendă

1 supraînălţare şi curbură(cant and curvature) 2 prima derivată(first derivative)

3 derivata de ordinul 2 (second derivative) (infinită)

Figura A.2 - Clotoidă cu rampă liniară a supraînălţării- (linear cant transition) - supraînălţare normalizată şi curbură în plan orizontal, derivate normalizate.

Legendă 1 supraînălţare şi curbură(cant and curvature)

2 prima derivată(first derivative) 3 derivata de ordinul 2 (second derivative) 4 derivata de ordinul 3 (third derivative) (infinită)

Figure A.3 – curba progresivă (transition) Helmert (Schramm) - supraînălţare normalizată şi curbură în plan orizontal, derivate normalizate.

- 48 - EN 13803-1:2010 (E)

1 supraînălţare şi curbură(cant and curvature)

2 prima derivată(first derivative) 3 a doua derivata de ordinul 2 (second derivative) 4 derivata de ordinul 3 (third derivative) (infinită)

Figure A.4 - curba progresivă (transition) Bloss - supraînălţare normalizată şi curbură în plan orizontal, derivate normalizate.

1 supraînălţare şi curbură(cant and curvature) 2 prima derivată(first derivative) 3 a doua derivata de ordinul 2 (second derivative) 4 derivata de ordinul 3 (third derivative) (infinită)

Figure A.5 – curba progresivă (transition) cosinus - supraînălţare normalizată şi curbură în plan orizontal, derivate normalizate.

- 49 - EN 13803-1:2010 (E)

1 supraînălţare şi curbură(cant and curvature) 2 prima derivată(first derivative) 3 derivata de ordinul 2 (second derivative) 4 derivata de ordinul 3 (third derivative) 5 derivata de ordinul 4(infinită)

Figure A.6 – curba progresivă (transition) sinus(Klein) - supraînălţare normalizată şi curbură în plan orizontal, derivate normalizate.

Legendă

1 clothoidă cu rampă liniară a supraînălţării (with linear cant transition) 2 curba progresivă (transition) Helmert (Schramm) 3 curba progresivă (transition) Bloss 4 curba progresivă (transition) cosinus 5 curba progresivă (transition) sinus(Klein) Figure A.7 – Primele derivate adimensionale (dimensionless first derivative)

- 50 - EN 13803-1:2010 (E)

Legendă

1 clothoidă cu rampă liniară a supraînălţării (with linear cant transition) (infinită)

2 curba progresivă (transition) Helmert (Schramm) 3 curba progresivă (transition) Bloss 4 curba progresivă (transition) cosinus 5 curba progresivă (transition) sinus(Klein) Figure A.8 - Derivatele de ordinul 2 adimensionale (dimensionless first derivative)

- // -

- 51 - EN 13803-1:2010 (E)

Annex B (informativă)

Lungimile Li ale elementelor de traseu(length of alignment element) (curbe arc de cerc (circular curve) şi aliniamente(straight) între două curbe progresive(transition curve) În anumite aplicaţii, lungimea reală a oricărui element de traseu (alignment element) (altul decât o curbă progresivă (transition curves)) trebuie să fie egală sau mai mare decât limita dată în tabela B.1, luând în considerare parametrii de proiectare actuali ai elementelor de traseu(actual alignment design parameter) (supraînălţare(cant), insuficienţă de supraînălţare (cant deficiency) şi variaţiile acestor parametrii); elementele de traseu mai lungi trebuie să fie folosite pentru valori mau ridicate a acestor parametrii. Unde este posibil, este de dorit ca două arce de cerc succesive cu abateri opuse (two reverse circular curves) să fie legate între ele prin intermediul unei curbe progresive continue (continuous transition curve) şi nu prin intermediul amplasării între aceste arce de cerc succesive cu abateri opuse a unui aliniament (straight line element) şi a două curbe progresive (two transitions curves). Prin urmare este de dorit ca, în cazul a două arce de cerc succesive cu abateri opuse (two reverse circular curves), lungimea elementului de traseu situat în aliniament (straight line element) să fie zero.

Table B.1 – Lungimile minime(minimum length) a elementelor de traseu (alignment element) Li (arce de cerc(circular curve) şi aliniamente (straight))

Domeniul vitezelor permisibile (permissible speed) [km/h]

80 200V≤ ≤ 200 300V< ≤

Limit normalăa [m] (Normal limit)

max

3V

max

1,5V

Limit excepţionalăa[m] (Exceptional limit) max

5V

max

2,5V

a Fără a trece sub 20 m. Pe liniile cu viteză mare (high speed line), succesiunea rapidă a curbelor şi aliniamentelor poate provoca o reducere a confortului, în special în cazurile în care lungimile aferente elementelor de traseu (alignment element) sunt de aşa natură încât pasagerii sunt supuşi la schimbări ale acceleraţiilor la un ritm care corespunde frecvenţelor naturale ale vehiculelor (natural frequencies of the vehicles) Nu există limite speciale (special limit) pentru trenurile pendulare (tilting train).

- 52 - EN 13803-1:2010 (E)

Annex C (informativă)

Reguli pentru valorile parametrilor de transformare(converting parameter) în cazul ecartamentelor căii mai mari decât 1435 mm C.1 Scop Această anexă (informativă) descrie regulile care se pot aplica pentru transformarea valorilor şi limitelor din standard pentru ecartamente mai mari de 1435 mm. Anexa D (normativă) defineşte limitele pentru parametrii traseului (track alignment parameter), care se bazează pe regulile care urmează, care se pot aplica la liniile cu ecartament de 1668 mm şi 1524 mm.

C.2 Simboluri şi abreviaţii Cu excepţia cazului în care se indică altfel, simbolurile şi abreviaţiile tabelei C1 se aplică în anexa C. În continuare, parametrii cu indicele „1” sunt în legătură cu valorile transformate pentru ecartamente mai mari decât 1435 mm, care sunt opuse valorilor neindexate corespunzătoare ecartamentului original de 1435 mm.

C.3 Ipoteze de bază şi reguli de echivalenţă(equivalence rule) Condiţiile se bazează pe aceleaşi criterii pentru următoarele concepte: - acţiuni asupra căii (track forces) şi siguranţa (safety); - aspecte economice ale întreţinerii căii(track maintenance); - confortul călătoriei şi coeficientul de supleţe (roll flexibility coefficient). Se presupune că:

- pentru ecartamentele mai mari de 1435 mm, sistemul căii şi calitatea căii sunt similare sistemului căii şi calităţii căii din cazul ecartamentului de 1435 mm;

- alcătuirea vehiculelor(composition of the vehicle) şi dispunerile(arrangement) roţilor lor sunt similare; greutăţile(weight), poziţiile centrelor de greutate, rigidităţile şi amortizoarele(damper) sunt similare; aceleaşi limite de siguranţă se aplică cu privire la deraiere (derailment),

lim

;YQ

⎛ ⎞⎜ ⎟⎝ ⎠

şi aceleaşi reguli se aplică asupra modificării forţei de ghidare aferente unei osii montate (die Änderung der Führungskraft eines Radsatzes) într-o curbă;

- aceleaşi nivele de siguranţă cu privire la limita de deripare a căii (track shift limit) vor fi obţinute în cazul utilizării aceloraşi nivele pentru HS şi, în caz de deraiere şi răsturnare (derailment and overturning), prin folosirea aceloraşi valori ale variaţiei de încărcare, ΔQ, care se exercită pe roţi, (roţile care realizează ghidarea în cazul deraierii);

- 53 - EN 13803-1:2010 (E) Table C.1 – Simboluri şi abrevieri No. Symbol Designation Unit

86 ai, ai1 Acceleraţie laterală quasi-statică (quasi-static lateral acceleration), la nivelul căii (at track level), însă paralelă cu podeaua vehiculului(vehicle floor).

m/s2

87 aq, aq1 Acceleraţie laterală necompensată(non-compensated lateral acceleration) în planul de rulare(in the running plane)

m/s2

88 B, B1 Depărtarea dintre punctele de suspensie elastică (spring suspension point) la osia montată (axle)

m

89 C, C1 factor for calculation of equilibrium cant 2

2mm·m·h

km

90 dai/dt, dai1/dt

Modificarea în timp a a cceleraţiei laterale quasi-statice (rate of change quasi-static lateral acceleration) la nivelul căii însă paralelă la podeaua vehiculului (vehicle floor)

m/s3

91 dD/ds, dD1/ds

Înclinarea rampei supraînălţării(cant gradient)

mm/m

92 dD/dt, dD1/dt

Modificarea în timp a supraînălţării căii(rate of change of cant)

mm/s

93 dI/dt, dI1/dt

Modificarea în timp a insuficienţei de supraînălţăre (rate of change of cant deficiency)

mm/s

94 D, D1 Supraînălţăre (cant) mm 95 e, e1 Depărtarea între punctele centrale nominale (nominal centre

point) ale celor două pete de contact (contact patche) ale osiei montate (wheelset) (adică circa 1500 mm pentru calea cu ecartament 1435 mm) .

mm

96 E, E1 Excesul de supraînălţare(cant excess) mm 97 Hs Forţa laterală quasi-statică(quasi-static lateral force)

transmisă căii de o osie montată (axle) N

98 I, I1 Insuficienţa de supraînălţare(cant deficiency) mm 99 K, K1 Constanta elastică a suspensiei (suspension stiffness

coefficient) N/m

100 ℓ Baza rigidă a vehiculului(vehicle wheelbase) m

101 QN Forţa nominală verticală roată/şină(nominal vertical wheel/rail force)

N

102 r Raportul e1/e (e1/1500 mm) - 103 Δ D,

Δ D1 Variaţia totală de supraînălţare a căii(overall track cant variation) pe parcursul rampei supraînălţării (cant transition)

mm

104 Δ I, Δ I1 Variaţia totală de insuficienţei de supraînălţare (overall track cant deficiency) şi Variaţia totală de excesului de supraînălţare (overall track cant excess)

mm

105 Δ Q, Δ Q1

Creşterea forţei verticale quasi-statice roată/şină (quasi-static vertical wheel/rail force increment)

N

106 μ Variaţia nivelului transversal(cross level variation) între osiile montate(axles) legate prin intermediul sistemului de suspensie (suspension system)

m

- 54 - EN 13803-1:2010 (E)

- acelaşi grad de oboseală a căii (degree of track fatigue) va fi obţinut dacă valorile HS şi „Q” sunt menţinute;

- calitatea confortului(ride quality) va fi similară dacă valorile pentru

ai şi iddtα

sunt păstrate neschimbate. Formule de bază:

2S NIH Qe

= ⋅ ⋅

22 gN

hQ Q I

eΔ = ⋅ ⋅ ⋅

În caz de exces de supraînălţare(cant excess), „I” este înlocuit cu „E” (a se vedea 5.2.4)

2610

4BQ Ke

μ⎛ ⎞ ⎛ ⎞Δ = ⋅ ⋅ ⋅⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠

B [m]: la vehicule normale 0,5 21000

eB m B m− = ⇒ =

qIa ge

= ⋅

( )1i r qa s a= + ⋅

Date de bază: Fiecare sistem de reţea(network system) trebuie să aibe în vedere valorile e1 şi B1. Dacă nu este disponibilă, valoarea e1 se poate obţine prin adăugarea lui 65 la ecartament şi presupunând

11 0,5

1000eB m− =

Valoarea parametrilor pentru ecartamentele mai mari decât 1435 mm vor fi scoase în evidenţă prin indicele „1”, adică:

1 1

1500e ere mm

= =

Dacă e1<e atunci B1<B şi 1<r<r2

C.4 Reguli detaliate de transformare(conversion rule) Subparagrafle care urmează definesc, pentru fiecare parametru în parte, principiul de transformare(conversion principle) care să fie aplicat.

C.4.1 Raza curbei orizontale R1(5.2.1) Raza de curbură orizontală rezultă din valoarea pentru supraînălţare(cant) „D” şi din valoarea pentru insuficienţa de supraînălţare (cant deficiency) „I” prin următoarea relaţie:

- 55 - EN 13803-1:2010 (E)

Când unităţile folosite sunt în „km/h” pentru viteza „V”, - fapt ce corespunde unui coeficient de micşorare (reduction factor)

qv=3,6 km·s/(h·m) în cazul trecerii la unităţile exprimate îm to the unit expressed in „m/s” (12,96 când acest coeficient este ridicat la pătrat) - şi în „mm” pentru depărtarea între punctele centrelor (nominal centre points) aparţinând celor două pete de contact (contact patche) ale unei osii montate (wheelset) „e” , şi pentru supraînălţarea(cant) „D” şi insuficienţa de supraînălţare (cant deficiency) „I” s the (two contact patches) of a wheelset e, and for cant and cant deficiency „D” and „I”, constanta „C”

12,96eC

g=

⋅

[mm·m·h2/km2], a cărei valoare este C = 11,8 mm·m·h2/km2, devine

11 12,96

eCg

=⋅

[mm·m·h2/km2],

„g” fiind constanta gravitaţională (9,81 m/s2). Aceasta înseamnă, C1 = C·r; această constantă trebuie folosită în legătură cu(împreună cu) valorile corespunzătoare supraînălţării (cant) şi insuficienţei de supraînălţare (cant deficiency) aparţinând valorii modificate a ecartasmentului, D1 and I1 (a se vedea mai departe).

C.4.2 Supraînălţarea(cant) D1 (5.2.2)

Siguranţă: - Limita de deripare a căii(track shift limit): fără obiect. - Deraiere şi răsturnare(derailment and overturning): în cazul trenului care este

oprit sau care rulează la o viteză redusă (când se reduce încărcarea pe şina ridicată(high rail))

Dacă 1,Q Q atunciΔ = Δ :

Limita legată de vagoanele de marfă rigide în privinţa torsionării (torsionally-stiff freight wagon) în curbe cu rază mică(sharp radii curves)(curbe aspre):

- 56 - EN 13803-1:2010 (E)

Criterii de oboseală a căii - Încărcarea suplimentară a firului de şină care este mai jos (lower rail) (la viteză redusă):

- Forţa transversală care se transmite căii (la viteze scăzute)

Prin urmare:

Criterii asupra calităţii de mers: - În cazul acestui criteriu, viteza scăzută este fundamentală:

Dacă sr - sr1, atunci:

Reguli pentru valorile de transformare: Limitele pentru supraînălţare (cant) trebuie înmulţite cu „r”. Totuşi, în curbele cu rază mică (sharp radii), limita legată de vagoanele de marfă rigide în privinţa torsionării (torsionally-stiff freight wagon) va fi

La liniile situate în lungul peroanelor (passenger platform), restricţia recomansată referitoare la supraînălţare(cant) va fi

Dacă sr = sr1, atunci, limita de mai sus va fi: 110·r mm. În H.3 (anexa H), valoarea permisibilă D1 şi limita D2 trebuie să fie înmulţite cu

C.4.3 Insuficienţa de supraînălţare(cant deficiency) I1 (5.2.3) În acest standard , formulele devin:

- 57 - EN 13803-1:2010 (E)

în care C1 = C r⋅

Siguranţă(safety):

- Limita de deripare a căii: I1 = I r⋅ - Deraiere şi răsturnare: Această valoare este limitată prin criteriile de mai sus pentru limita de deripare a căii (above track shift limit criteria).

Criterii de oboseală a căii (track fatigue criteria): Acelaşi nivel privind oboseala(degree of fatigue) se aplică la aceiaşi valoare a lui Hs, prin urmare, cele mai restrictive valori corespund mărimii Hs şi rezultatul este:

Criterii ale calităţii de mers(Ride quality criteria): Calitatea de mers(ride quality) (pentru o cale cu geometriei a căii similară) va fi aceiaşi pentru aceleaşi valori ale acceleraţiei ai. Aceasta devine:

Dacă sr1 = sr atunci:

Reguli pentru valorile de transformare: Limitele tabelei 1, inclusiv valorile reglementate prin notele de subsol, trebuie să fie înmulţite cu „r”. C.4.4 Excesul de supraînălţare(Cant excess) E1 (5.2.4) Formula

devine

- 58 - EN 13803-1:2010 (E)

Acest parametru, în principal, afectează oboseala căii (track fatigue) şi , în mod precis, provoacă creşterea încărcării care revine firului de şină situat mai jos (lower rail) Prin urmare, limita normală (normal limit) arătată ca fiind 110 mm va deveni egală cu 110·r2 mm. Totuşi, valoarea excesului de supraînălţare (cant excess) nu trebuie să fie mai mare decât însuficienţa de supraînălţare (cant deficiency) şi limita corespunzătoare va fi

110·r mm (see C.4.3).

C.4.5 Înclinarea rampei supraînălţării(Cant gradient) dD1/ds (5.2.5) Limitele pentru acest parametru sunt asociate cu siguranţa (safety) din punct de vedere a deraierii (derailment) ca rezultat al căţărării bandajului roţii (flange climbing) în cazul circulaţiei trenurilor lente (slow train). Cu aceiaşi reducere a încărcării asupra roţii conducătoare (guiding wheel) este obţinut acelaşi grad de siguranţă în privinţa deraierii. Raportul

reprezintă variaţia medie a supraînălţării care este corespunzătoare lungimii vehiculului (length of the vehicle). Micşorarea forţei verticale roată/şină(vertical wheel/rail force) în corespondenţă cu

unde „ℓ” este baza rigidă a vehiculului(vehicle wheel base), este

2310

4D BQ K NL e

Δ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞Δ = ⋅ ⋅ ⋅⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟Δ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠

Baza rigidă a vehiculului(vehicle wheel base) „ℓ” trebuie să fie luată ca ddepărtare între osiile montate (axle) ale vagoanelor cu două osii (two-axle wagon), şi, în mod separat, ca depărtare între osiile montate din alcătuirea boghiului şi depărtarea dintre pivoţi în cazul vagoanelor pe boghiuri. În mod similar,

231 1

1 11

10 ;4

D BQ K N cu Q QL e

⎛ ⎞Δ⎛ ⎞⎛ ⎞Δ = ⋅ ⋅ ⋅ Δ = Δ⎜ ⎟⎜ ⎟ ⎜ ⎟Δ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠

Prin urmare:

Reguli pentru valorile de transformare: Limita normală(normal limit):

- 59 - EN 13803-1:2010 (E)

Limita excepţională(exceptional limit):

NOTĂ Baza longitudinală de măsurare (longitudinal measurement base) fiind Δ

şi DΔ fiind torsionarea căii(track twist), limitările (limiting) din anexa H, g1 şi g2 (H.3) trebuie înmulţite cu

C.4.6 Modificarea în timp a supraînălţării(Rate of change of cant) dD1/dt (5.2.6 din corpul de bază a standardului) Raţiunea pentru limitarea acestui parametru este datorată în mod exclusiv confortului călătoriei (ride comfort) care se bazaează pe suspensie (întârzierea (delay) sau inerţia(die Trägheit) în privinţa înclinării vehiculului şi stimulării oscilaţiilor aferente rotirii în jurul axei longitudinale(roll oscillations)). Viteza de înclinare (inclination speed) datorată supraînăţţării este restricţionată. Înclinarea datorată supraînălţării este:

1

1

DD saue e

şi cea simţită în interiorul vehiculului este

( ) ( ) 11

1

1 1r rDDs sau s

e e+ ⋅ + ⋅

prin urmare:

adică:

Dacă

sr1 = sr

Reguli pentru valorile de transformare: Limitele din 5.2.6 trebuie să fie înmulţite cu „r”.

- 60 - EN 13803-1:2010 (E)

C.4.7 Modificarea în timp a insufuicienţei de supraînălţare (cant deficiency) dI1/dt (5.2.7)

Limitele pentru acest parametru sunt legate de confortul călătoriei (ride comfort). Dacă:

Ecuaţia

implică:

Dacă sr1 = sr, , avem:

Reguli aferente valorilor utilizate la transformare (rule for converting value): Limitele din 5.2.7 trebuie să fie înmulţite cu „r”. C.4.8 Lungimile curbelor progresive din plan orizontal LK (5.2.8) (relaţiile sunt valabile numai pentru curbele progresive având curbura lineară

şi numai pentru cazul în care curbele progresive coincid cu rampele supraînălţărilor, LK = LD)

Lungimile curbelor progresive(transition curve) din plan orizontal depinde de înclinarea rampei supraînălţării (cant gradient), de modificarea în timp a supraînălţării căii (change of cant) şi de modificarea în timp a insuficienţei de supraînălţare (change of cant deficiency); se aplică formulele următoare:

- 61 - EN 13803-1:2010 (E)

Lungimea curbei progresive(length of transition curve) trebuie să respecte toate criteriile de deasupra. În cazul în care nu există curbă progresivă (transition curve) sau în cazul în care lungimea curbei progresive este insuficientă în legătură cu respectarea criteriului dI/dt, trebuie să fie respectate limitele referitoare la modificarea în timp şi pe lungime mică a insuficienţei de supraînălţare (limits of the abrupt change of cant deficiency) definite în EN 13803-2.6

C.4.9 Alţi parametrii (5.2.9, 5.2.10 şi 5.2.11)

Aceşti parametrii nu depind de ecartament.Limitelwe care se găsesc în partea de bază a acestui standard (a se vedea 5.2.9, 5.2.10 and 5.2.11) sunt applicabile şi la ecartamente mai mari decât 1435 mm.

- // -

- 62 - EN 13803-1:2010 (E)

Annex D

(normativă)

Limitele parametrilor de proiectare ai traseului căii (track alignment design parameter limit)

în cazul ecartamentelor mai mari decât 1435 mm D.1 Scop Această anexă precizează limitele importante pentru parametrii de proiectare ai traseului căii(track alignment design parameter) care să fie aplicaţi în cazul liniilor pozate la ecartamente mai mari decât 1435 mm. Limitele care urmează au fost obţinute pentru parametrii conţinuţi în partea de bază a acestui standard prin aplicarea regulilor de trecere(transposition) descrise în anexa C.

D.2 Cerinţe referitoare la ecartamentul de 1668 mm. D.2.1 Generalităţi Limitele precizate de la D.2.2 la D.2.10 se aplică la liniile cu ecartament de 1668 mm pozate în Portugalia şi în Spania. Valorile de bază (base value) sunt: e1 = 1733 mm; B1 = 2,233 m.

D.2.2 Supraînălţarea(cant) D1 Limita normală (normal limit) a supraînălţării(cant) este185 mm. NOTĂ Se recomandă ca supraînălţarea (cant) să se limiteze la 125 mm în cazul liniilor vecine peroanelor (passenger platform). Alte câteva amenajări ale liniei, cum sunt trecerile la nivel (level crossing), podurile(bridge) şi tunelele (tunnel) impun, în anumite circumstanţe locale, restricţii(restriction) asupra supraînălţării căii(cant). Limita excepţională(xceptional limit) pentru supraînălţare(cant) este de 205 mm. Pentru a evita riscul de producere a deraierii (risk of derailment) vagoanelor de marfă rigide în privinţa torsionării (torsionally-stiff freight wagon) în curbele cu raze mici(small radius curve)(R < 320 m), supraînălţarea(cant) trebuie să fie mărginită (restricţionată) la următoarea limită:

( ) [ ]lim 50 0,9 /D R mm m mm= − ⋅

Pentru informaţii suplimentare, A se vedea anexa H. Alte câteva amenajări ale liniei (track feature), precum trecerile la nivel (level crossing), podurile(bridge) şi tunelele (tunnel) pot de asemenea impune, în anumite circumstanţe locale specifice, restricţii(restriction) asupra supraînălţării căii(cant).

D.2.3 Insuficienţa de supraînălţare(cant deficiency) I1 Limitele normale(normal limit) şi limitele exceptionale (exceptional limit) pentru insuficienţa de supraînălţare(cant deficiency) sunt date în tabela D.1. Aceste limite se aplică tuturor trenurilor care circulă pe linie (operating on a line). Se presupune că fiecare vehicul a fost testat şi a fost aprobat potrivit procedurilor din EN 14363, EN 15686 şi/sau EN 15687, în condiţiile acoperirii domeniului lor propriu de insuficienţe de supraînălţare la care vehiculul va fi exploatat.

- 63 - EN 13803-1:2010 (E)

Tabela D.1 - Insuficienţa de supraînălţare (cant deficiency) Ilim Limite normale

(normal limit) Limite excepţionale (exceptional limit)

Trenuri nependulare 80 km/h < V ≤ 200 km/h 150 mm 211 mm 200 km/h < V ≤ 230 km/h 150 mm 194 mmab 230 km/h < V ≤ 250 km/h 150 mm 177 mmab 250 km/h < V ≤ 300 km/h 115 mm 150 mmabc

Trenuri pendulare 80 km/h ≤ V ≤ 260 km/hd 318 mmb 354 mmb a Trenurile conforme cu EN 14363, echipate cu un sistem de compensare a

insuficienţei de supraînălţare (cant deficiency compensation system), altul decât tilt, pot fi acceptate, de către managerul de infrastructură, să circule cu valori mai ridicate ale insuficienţei de supraînălţare (cant deficiency).

b Managerul de infrastructură poate solicita calificarea unei porţiuni de linie (part of a line) pentru introducerea trenurilor care să circule la aceste insuficienţe de supraînălţare (cant deficiency) sau la insuficienţe de supraînălţare (cant deficiency) mai mari, luând în considerare calitatea cerută a căii (required track quality) şi alte condiţii. c Limita poate fi crescută la 177 mm pentru calea fără balast(non ballasted track). d În mod curent, nu există linii în exploatare sau linii planificate la care viteza

maximă (maximum speed) a trenurilor pendulare (tilting train) să depăşească 260 km/h.

NOTA 1 Sistemul european de semnalizare (European signalling system ERTMS) cuprinde limitele acceleraţiei laterale necompensate ale vehiculului (vehicle limits of non-compensated lateral acceleration) in planul de rulare (in the running plane) de 0,60 m/s2, 0,65 m/s2, 0,75 m/s2, 0,80 m/s2, 0,85 m/s2, 1,00 m/s2, 1,10 m/s2, 1,20 m/s2, 1,60 m/s2, 1,80 m/s2 and 2,00 m/s2. Aceste valori reflectă practica obişnuită de exploatare a diferitelor categorii de trenuri în Europa.

NOTA 2 În mod normal, vehiculele de marfă (freight vehicle) sunt aprobate pentru a circula cu insuficienţe de supraînălţare(cant deficiency) în domeniul de la 106 mm la 150 mm.

NOTA 3 În mod normal, vehiculele nependulare pentru pasageri (Non-tilting passenger vehicle) sunt aprobate pentru a circula cu insuficienţe de supraînălţare(cant deficiency) de la 150 mm la 94 mm.

NOTA 4

D.2.4 Excesul de supraînălţare(cant excess) E1 Limita normală(normal limit) pentru excesul de supraînălţare (cant excess)

E1lim este 125 mm. D.2.5 Înclinarea rampei supraînălţării(cant gradient) dD1/ds Limita normală(normal limit) este 2,4 mm/m. Limita excepţională(exceptional limit) este 2,7 mm/m.

- 64 - EN 13803-1:2010 (E)

NOTĂ Pentru viteze admisibile sub 80 km/h, se poate folosi o înclinare mai mare a rampei supraînălţării (higher cant gradient), după o analiză de siguranţă (safety-case analysis), a se vedea anexa H.

D.2.6 Modificarea supraînălţării în timp(rate of change of cant) dD1/dt Pentru trenurile nependulare (non-tilting train), limita normală (normal limit) şi limita excepţională (exceptional limit) pentru modificarea în timp a supraînălţării (rate of change of cant) sunt date în tabela D.2. Tabela D.2 - Modificarea în timp a supraînălţării (rate of change of cant) dD/dtlim

în cazul înclinării constante a rampei de supraînălţare (constant cant gradient)

Limite normale (normal limit)

Limite excepţionale (exceptional limit)

Trenuri nependulare(on-tilting train) 200 /V km h≤ I ≤ 194 mm 55 mm/s 80 mm/s

194mm<I ≤ 211 mm 55 mm/s 55 mm/s Trenuri nependulare(on-tilting train) 200 km/h< 300 /V km h≤

55 mm/s 70 mm/s a Unde I<177 mm şi dI/dt≤ 80 mm/s, limita excepţională(exceptional limit) pentru dD/dt poate fi crescută la 95 mm/s.

Pentru trenurile pendulare(tilting train), limita normală(normal limit) este

lim

85 / ,dD mm sdt

⎛ ⎞ =⎜ ⎟⎝ ⎠

iar limita excepţională(exceptional limit) este

lim

110 / ,dD mm sdt

⎛ ⎞ =⎜ ⎟⎝ ⎠

D.2.7 Modificarea în timp a insuficienţei de supraînălţare(rate of change of cant deficiency) dI1/dt

Limitele din tabela D.3 se aplică la toate tipurile de curbe progresive (transition curve). Tabela D.3 - Modificarea în timp a insuficienţei de

supraînălţare(rate of change of cant deficiency) dI/dtlim




194mm<I ≤ 211 mm 60 mm/s 105 mm/s Trenuri nependulare(on-tilting train) 200 km/h< 300 /V km h≤

60 mm/s 85 mm/s

- 65 - EN 13803-1:2010 (E)

În cazul folosirii trenurilor pendulare(tilting train) pe pe un element de traseu (alignment) dat, vakorile dI/dt sunt mai mari. Sistemul de control al înclinării(control system) provoacă stări de echilibru (transient state) intermediare la intrarea în curbe, care pot da creşteri ale smucirii (jerk) până la valori mai pronunţate. Atât la sistemul activ de înclinare(active tilt system) cât şi la cel pasiv (passive tilt system) este nevoie de un anumit timp pentru a se adapta unghiul de înclinare (angle of tilt) la raza curbei; din acest motiv curba trebuie să fie aibe porţiuni de trecere(transition section) de lungime suficientă.

Limita normală(normal limit): lim

115 /dI mm sdt

⎛ ⎞ =⎜ ⎟⎝ ⎠

D.2.8 Lungimea arcului de cerc (circular curve) dintre două curbe progresive(transition curve) Li1 şi lungimea aliniamentului (straight) dintre două curbe progresive (transition curve) Li1 Limitele pentru lungimile elementelor de traseu (length alignment element) nu sunt dependente de ecartament. Limita normală (normal limit) pentru lungimea unui aliniament (length of a straight) plasat între două curbe progresive (transition curve) sau limita normală pentru lungimea unui arc de cerc(length of circular curve) plasat între două curbe progresive (transition curve) este de 20 m, Li1 ≥ 20 m. NOTĂ Ca o alternativă pentru pentru o lungimea mică a unui aliniament (straight) sau pentru o lungimea mică a unui arc de cerc (circular curve), acest element de traseu (alignment element) poate fi exclus şi cele două curbe progresive (transition curve) pot fi conectate direct una de alta. Ca o metodă alternativă de a defini lungimile minime, a se vedea anexa informativă B.

D.2.9 Curbe în profilul în lung(vertical curve) Limitele pentru curbele din profilul în lung(vertical curve) nu sunt dependente de ecartament(a se vedea 5.2.10 şi 5.2.11). Curbele din profilul în lung(vertical curve) trebuie să aibe lungimea de cel puţin 20 m şi pot să fie proiectate fără curbe progresive în profilul în lung (vertical transition curve).

NOTĂ În mod normal, curbe progresive din profilul în lung (vertical transition curve) sunt proiectate ca parbole(polinoame de gradul doi) (2nd degree polynomials) sau ca arce de cerc(circular curve). Curba din profilul în lung(vertical curve) trebuie să fie prevăzută unde diferenţa de declivitate între două elemente de profil succesive(alăturate) (adjacent gradient) este mai mare ca decât: - 2 mm/m în cazul vitezelor de până la 230 km/h; - 1 mm/m în cazul vitezelor permisibile(permissible speed) de peste 230 km/h. Limitele aferente razelor din profilul în lung (vertical radii) sunt definite în D.2.10. D.2.10 Raza curbei din profilul în lung(vertical curve)

Limita normală (normal limit) pentru raza curbei din profilul în lung(vertical curve) este

[ ]2,lim ,lim ,V RR q V m= ⋅

- 65 -

EN 13803-1:2010 (E) unde qR,lim = 0,35 m·h2/km2, fără ca raza curbei din profilul în lung (vertical radius)

să ajungă sub 2000 m.

NOTE 1 Pe liniile pe care majoritatea pasagerilor pot fi în picioare (may be standing), se recomandă a se sa lui qR o valoare mai mare decât

0,77 m·h2/km2. Limita excepţională (exceptional limit) pentru raza curbei din profilul din lung (radius of vertical curve) este


where qR,lim = 0,13 m·h2/km2 în cazul adânciturilor din profilul în lung(holow), şi qR,lim = 0,16 m·h2/km2 în cazul ridicăturilor (cocoaşelor, unflăturilor) din profilul în lung(crest).

NOTE 2 În cazul porţiunilor cu aparate de cale (sections with switches and

crossings) pozate în curbele din profilul în lung (vertical curve) , trebuie să fie respectate limitele precizate în EN 13803-2.

D.3 Cerinţe aferente ecartamentului de 1524 D.3.1 Generalităţi Limitele precizate de la D.3.2 până la D.3.10 se aplică la liniile pozate în Finlanda cu ecartamentul de 1524 mm. Valorile de bază(base value) sunt: e1 = 1585 mm; B1 = 2,085 m.

D.3.2 Supraînălţarea (cant) D1

Limita nprmală(normal limit) pentru supraînălţare(cant) este 170 mm. NOTĂ Se recomandă ca în cazul liniilor situate în lungul peroanelor (situées le long des quais) supraînălţarea (cant) să fie limitată la 115 mm. Câteva alte amenajările ale liniei (some other track features) - cum sunt trecerile la nivel(level crossing), podurile şi tunelurile (bridges and tunnels) - pot de asemenea - în anumite circumstanţe locale – să impună restricţii privind supraînălţarea.

Limita excepţională(exceptional limit) pentru supraînălţare(cant) este 190 mm. Pentru a se evita riscul de producere a deraierii (risk of derailment) vagoanelor de marfă rigide din punct de cedere al torsionării (torsionally-stiff freight wagon) în curbele cu rază mică(small radius curve) (R < 320 m), supraînălţarea(cant) trebuie mărginită la următoarea limit.ă should be restricted to the following limit:

( ) [ ]1lim 50 0,7 /D R m mm m mm= − ⋅

Pentru informaţii suplimentare, a se vedea anexa H. Câteva alte amenajările ale liniei (some other track features) - cum sunt trecerile la nivel(level crossing), podurile şi tunelurile (bridges and tunnels) - pot de asemenea - în anumite circumstanţe locale – să impună restricţii privind supraînălţarea (cant restriction).

- 67 - EN 13803-1:2010 (E)

D.3.3 Cant deficiency I1 Limita normală(normal limit) pentru insuficienţa de supraînălţare (cant deficiency) şi limita excepţională (exceptional limit) pentru insuficienţa de supraînălţare (cant deficiency) sunt date în tabela D.4. Aceste limite se aplică tuturor trenurilor care circulă pe linie. Se presupune că fiecare vehicul a fost testat şi aprobat în conformitate cu procedurile din EN 14363, EN 15686 şi/sau EN 15687 în condiţiile care acoperă domeniul lor de insuficienţe de supraînălţare (cant deficiency) la care vehiculul va fi exploatat.

Tabela D.4 - Insuficienţa de supraînălţare (cant deficiency) Ilim Limite normale

(normal limit) Limite excepţionale (exceptional limit)

Trenuri nependulare(on-tilting train) 200 /V km h≤

80 / 200 /km h V km h< ≤ 140 mm 193 mm

200 / 230 /km h V km h< ≤ 140 mm 189 mmab

230 km/h < V ≤ 250 km/h 140 mm 162 mmab 250 km/h < V ≤ 300 km/h 105 mm 140 mmabc

Trenuri nependulare(on-tilting train)

80 260 /V km h≤ ≤ d 290 mmb 323 mmb a Trenurile conforme cu EN 14363, echipate cu un sistem de

compensare a insuficienţei de supraînălţare (cant deficiency compensation system), altul decât „tilt”, pot fi acceptate, de către managerul de infrastructură, să circule cu valori mai ridicate ale insuficienţei de supraînălţare (cant deficiency).

b Managerul de infrastructură poate solicita calificarea unei porţiuni de linie (part of a line) pentru introducerea trenurilor care să circule la aceste insuficienţe de supraînălţare (cant deficiency) sau la insuficienţe de supraînălţare (cant deficiency) mai mari, luând în considerare calitatea cerută a căii (required track quality) şi alte condiţii.

c În cazul căii fără balast (non ballasted track), limita poate fi crescută la 162 mm.

d În mod curent, nu există linii în exploatare sau linii planificate la care viteza maximă (maximum speed) a trenurilor pendulare (tilting train) să depăşească 260 km/h.

NOTA 1 Sistemul european de semnalizare ERTMS include valorile limită ale acceleraţiei laterale necompensate (non-compensated lateral acceleration) pentru vehicule în planul de rulare (in the running plane) de 0,60 m/s2, 0,65 m/s2, 0,75 m/s2, 0,80 m/s2, 0,85 m/s2, 1,00 m/s2, 1,10 m/s2, 1,20 m/s2, 1,60 m/s2, 1,80 m/s2 and 2,00 m/s2. Aceste valori arată practica actuală (current practice) de exploatare (operating) a diferitelor tipuri de trenuri în Europa.

- 68 - EN 13803-1:2010 (E)

NOTA 2 Vehiculele de marfă(freight vehicle) sunt în mod normal aprobate pentru o insuficienţă de supraînălţare (cant deficiency) situată între 97 mm până la 140 mm. NOTA 3 În mod normal, vehiculele nependulare (non-tilting passenger vehicle) sunt aprobate pentru o insuficienţă de supraînălţare (cant deficiency) de 140 mm până la 178 mm.

NOTA 4 În funcţie caracteristicile anumitor amenajări speciale din cale (special features in track), precum sunt anumite aparate de cale situate în curbe(switches and crossings in curve), podurile care susţin direct cale fără balast (bridge carrying direct-laid ballastless track), cale cu cu şine cu joante (track with jointed rails), anumite porţiuni de linie expusă vânturilor laterale foarte puternice (section of line exposed to very strong cross winds) , etc., poate fi necesar să se limiteze insuficienţa de supraînălţare permisă (permissible cant deficiency). Regulile în legătură cu aceste limitări nu pot fi formulate cu anticipaţie deoarece ele vor fi impuse prin proiectul pentru amenajări speciale(design of the special features); precizarea unui astfel de cadru de referinţă poate fi lăsată la numai iniţiativa administratorului de infrastructură

D.3.4 Excesul de supraînălţare (cant excess) E1 Limita normală(normal limit) pentru excesul de supraînălţare (cant excess) E1lim este 115 mm. D.3.5 Înclinarea rampei supraînălţării(cant gradient) dD1/ds Limita normală (normal limit) este 2,3 mm/m. Limita exceptională (exceptional limit) este 2,6 mm/m. NOTĂ Pentru viteză admisibilă (permissible speed) mai mică decât 80 km/h, după analiza cazului de siguranţă, poate fi folosită o înclinare mai mare a rampei de supraînălţare, a se vedea anexa H.

D.3.6 Modificarea în timp a supraînălţării(rate of change of cant)dD1/dt În cazul trenurilor nependulare(non-tilting train), limita normală (normal limit) pentru modificarea în timp a supraînălţării(rate of change of cant) şi limita excepţională (exceptional limit) pentru modificarea în timp a supraînălţării(rate of change of cant) sunt date în tabela D.5. Tabela D.5 - Modificarea supraînălţării în timp (rate of change of cant) dD/dtlim

în cazul înclinării constante pentru rampa de supraînălţare (cant gradient) Limite normale

(normal limit) Limite excepţionale

(exceptional limit)

Trenuri nependulare(on-tilting train) 200 /V km h≤ I ≤ 178 mm 50 mm/s 75 mm/sa

178 <I ≤ 193 mm 50 mm/s 50 mm/s Trenuri nependulare(on-tilting train) 200 km/h< 300 /V km h≤

50 mm/s 60 mm/s a Când I < 162 mm şi dI/dt≤ 75 mm/s, limita excepţională (exceptional

limit) pentru dD/dt poate fi crescută la 90 mm/s.

- 69 - EN 13803-1:2010 (E)

Pentru trenuri pendulare (tilting train), limita normală (normal limit) este

lim

80 / ,dD mm sdt

⎛ ⎞ =⎜ ⎟⎝ ⎠

iar limita excepţională (exceptional limit) este

lim

10 / .dD mm sdt

⎛ ⎞ =⎜ ⎟⎝ ⎠

D.3.7 Modificarea insuficienţei de supraînălţăre în timp (rate of change of cant deficiency) dI1/dt Limitele din tabela D.6 se aplică la toate tipurile de curbe progresive (transition curve). Table D.6 - Modificarea insuficienţei de supraînălţăre în timp (rate of change of cant deficiency) dI/dtℓim




178 <I ≤ 193 mm 60 mm/s 95 mm/s Trenuri nependulare(on-tilting train) 200 km/h< 300 /V km h≤

60 mm/s 80 mm/s În cazul folosirii trenurilor pendulare (tilting train) pe un traseu dat , valorile

dI/dt sunt mai mari. Sistemul de control al înclinării (tilt control system) generează stări tranzitorii(transient state) la intrarea în curbă, care pot da naştere la smuciri mai pronunţate. Atât sistemul activ de înclinare (active tilt system) cât şi sistemul pasiv de înclinare (passive tilt system) este nevoie de un anumit timp pentru a se potrivi unghiul de înclinare(al cutiei) la raza curbei; acesta este motivul potrivit căruia porţiunile situate în curbă trebuie să cuprindă zone de tranziţie având lungime suficientă. Limita normală(normal al limit):

lim

105 / ,dI mm sdt

⎛ ⎞ =⎜ ⎟⎝ ⎠

D.3.8 Lungimea arcului de cerc(circular curve) şi lungimea aliniamentului(straight) dintre două curbe progresive (transition

curve) Li1 Limitele pentru lungimea elementelor de traseu (length alignment element) Li1 nu sunt dependente de ecartament. Limita normală (normal limit) a lungimii aliniamentului (length of a straight) sau limita normală (normal limit) a lungimii arcului de cerc (circular curve) plasate între două curbe progresive(transition curve) este 20 m,

Li1 ≥ 20 m.

- 70 - EN 13803-1:2010 (E)

NOTĂ Ca o alternativă la lungimea redusă a aliniamentului dintre două curbe progresive(transition curve) sau ca o alternativă la lungimea redusă a arcului de cerc dintre două curbe progresive, poate fi omis acest element de traseu (alignment element) iar cele două curbe progresive (transition curve) pot fi legate direct una de cealaltă. Ca o metodă alternativă pentru a defini lungimile minime, a se vedea anexa informativă B.

D.3.9 Curbele din profilul în lung(vertical curve) Limitele aferente curbelor din profilul în lung(vertical curve) nu sunt dependente de ecartament (a se vedea 5.2.10 şi 5.2.11). Lungimea curbelor din profilul în lung (vertical curve) trebuie să fie de cel puţin 20 m şi pot fi proiectate fără curbe progresive(curbe progresive în profilul în lung).

NOTĂ În mod normal, curbele din profilul în lung (vertical curve) sunt proiectate ca parabole(polinoame de gradul 2) sau sunt proiectate ca arce de cerc( (circular curve).

O curbă din profilul în lung(vertical curve) trebuie să fie prevăzută în cazul în care diferenţa între declivităţile elementelor de profil adiacente (adjacent gradient) este mai mare decât: − 2 mm/m în cazul vitezelor permisibile (permissible speed) de până la 230 km/h; − 1 mm/m în cazul vitezelor permisibile (permissible speed) peste 230 km/h. Limitele pentru razele din profilul în lung (vertical radius) sunt definite în D.3.10.

D.3.10 Raza curbei din profilul în lung(radius of vertical curve) Limita normală(normal limit) pentru raza curbei din profilul în lung (vertical curve)

[ ]2, , ,v im R imR q V m= ⋅

where ,R imq = 0,35 m·h2/km2, fără a trece sub raza din profilul în lung (vertical radius) de 2000 m.

NOTE 1 Pe liniile pe care majoritatea pasagerilor pot fi în picioare (may be standing), se recomandă a se da lui qR o valoare mai mare decât

0,77 m·h2/km2. Limita excepţională (exceptional limit) pentru raza curbei din profilul din lung (radius of vertical curve) este


where qR,lim = 0,13 m·h2/km2 în cazul adânciturilor din profilul în lung(holow), şi qR,lim = 0,16 m·h2/km2 în cazul ridicăturilor (cocoaşelor, unflăturilor) din profilul în lung(crest).

NOTE 2 În cazul porţiunilor cu aparate de cale (sections with switches and

crossings) pozate în curbele din profilul în lung (vertical curve) , trebuie să fie respectate limitele precizate în EN 13803-2.

- 71 - EN 13803-1:2010 (E)

Annex E (informativă)

Rezistenţa căii (track resistance) la forţele laterale (lateral force) generate de

către materialul rulant (rolling stock)

E.1 Introducere Siguranţa în exploatare (operating safety) a oricărui vehicul feroviar (rail vehicle) este asigurată cât timp legătura (coupling) dintre roţi şi cale este menţinută(a se vedea EN 14363, EN 15686, EN 15687, UIC 518, UIC 518-1 şi UIC 518-2). Există trei cauze de pierdere a acestei legături: - neîndeplinirea (non-compliance with) criteriului de deraiere (derailment criterion) care se referă la căţărarea roţii (wheel-climb): deraierea(derailment) este cauzată de faptul că o roată, în mod obişnuit este roata situată pe firul de şină de la exteriorul curbei (wheel situated on the outer rail of a curve), părăseşte ciuperca şinei (rail head) şi se ridică deasupra acestei şine. Deoarece legătura dintre roată şi şină (wheel/rail interface) este determinată(este guvernată, este reglată) de forţele de frecare (friction force), în practică, acest mod de producere a deraierii este caracterizat prin intermediul raportului

YQ ,

unde „Y ” este forţa laterală roată/şină (lateral wheel/rail force) iar „Q ” este forţa verticală roată/şină (vertical wheel/rail force) aferenă roţii prin intermediul căreia se realizează ghidarea(guiding wheel)

- depăşirea(exceeding) limitei privitoare la rezistenţa laterală a căii încărcate (lateral strength limit of a track under loading) (Prud'homme limit), care este limita forţelor generate de către osia montată (axle) asupra cadrului şine-traverse(track) dincolo de care începe un proces progresiv(treptat) şi ireversibil de deplasare a cadrului şine-traverse în prisma căii (in the ballast).

- răsturnarea vehiculului(vehicle overturning): dacă rezistenţa laterală a căii (track lateral strength) este suficientă, acceleraţia laterală (lateral acceleration) a cutiei vehiculului (vehicle body) poate, la viteze foarte ridicate (very high speed), să fie destul de mare spre a cauza ca vehiculul să se răstoarne (to overturn) în curbă, în timp ce roata de pe firul de şină de la exteriorul curbei (outer wheel) nu este în fapt deraiată. Criteriul determinant privitor la acest risc este reprezentat de prezenţa presiunii roţii (wheel load) asupra firului de şină cu nivel mai mic(low rail).

- 72 -

EN 13803-1:2010 (E) E.2 Efectul parametrilor de proiectare ai traseului căii (alignment

design parameter) asupra forţelor laterale (lateral force) generate de materialul rulant (rolling stock)

E.2.1 Insuficienţa de supraînălţare(cant deficiency) Forţa laterală (lateral force) care este generată de către vehicule şi care acţionează asupra căii este dependentă de insuficienţa de supraînălţare(cant deficiency); această forţă laterală (lateral force) poate fi descompusă în două componente:

- o forţă quasi-statică (quasi-static force) în arcul de cerc (in a circular curve), cu o valoare care este direct proporţională cu insuficienţa de supraînălţare şi cu încărcarea osiei montate (directly proportional to the cant deficiency and the axle load);

- o forţă dinamică (dynamic force) reprezentând răspunsului vehiculului (vehicle response) la excitaţiile (input; excitation) provocate de traseu şi de defecte; această forţă dinamică(dynamic force) este dependentă în esenţă (basically dependent) de: - caracteristicele de performanţă ale vehiculului (vehicle

performance characteristic) (stabilitatea proprie vehiculului(specific stability of the vehicle));

- calitatea traseului căii (track alignment) şi nivelul (cross-level); - viteza(speed).

În plus, creşterea insuficienţei de supraînălţare (cant deficiency) măreşte legătura (coupling; Verbindung) între vehicul şi defectele de geometrie din cale (track geometrical defect) (adică roata urmează defectul de direcţie(alignment defect)). Prin urmare, pare logic ca vehiculele care posedă caracteristici mecanice speciale (special mechanical characteristic) (încărcare redusă pe osia montată (low axle load), mase nesuspendate reduse(reduced unsprung masse), coeficient de supleţe scăzut(low roll coefficient)), în cazul unui nivel echivalent de încărcare(under an equivalent loading level), să poată fi admise să circule la insuficienţe de supraînălţare(cant deficiency) mai mari decât în cazul materialului rulant convenţional (conventional rolling stock).

E.2.2 Excesul de supraînălţare(cant excess) În vederea micşorării insuficienţei de supraînălţare (cant deficiency) în cazul trenurilor rapide de călători(fast passenger train), proiectantul traseului căii (track alignment designer) poate, într-o anumită măsură, să sporească supraînălţarea căii (level of track cant) . Totuşi, creşterea supraînălţării(cant) poate provoca un exces de supraînălţare (cant excess) mai mare pentru trenurile lente (slow train) şi, astfel, poate provoca o forţă verticală qusi-statică (quasi-static vertical force) mai ridicată pe firul de şină aflat mai jos (low rail). Deoarece forţa laterală (lateral force) pe firul de şină aflat mai jos (low rail) din în cuprinsul curbei este proporţională cu încărcarea verticală (vertical load), forţele aferente înscrierii (curving force) osiilor montate ale vehiculului în curbă pot să fie mai mari. În consecinţă, poate creşte uzura şinelor (rail wear and tear) precum şi încărcările asupra sistemelor de prindere (track fastening system). Pentru

- 73 -

EN 13803-1:2010 (E) supraînălţare(cant) şi pentru insuficienţa de supraînălţare(cant deficiency), proiectantul trebuie să aleagă cel mai bun compromis pentru a satisface tipurile de trafic şi tonajul (types and tonnage of traffic using a route). Proiectantul trebuie să aspire spre echilibrarea (balancing) încărcărilor între cele două fire de şină. E.2.3 Limita rezistenţei laterale(lateral strength limit) pentru linia

încărcată(track under loading) (Prud'homme limit) Dincolo de limita de confort(comfort limit), există o altă limită: pe măsură ce viteza de înscriere în curbă (curving speed) creşte, sporesc de asemenea forţele de legătură(coupling force) care se dezvoltă în planul căii până când aceste forţe provoacă deformaţii plastice (plastic strain) la cadrul şine-traverse (track panel) şi/sau deplasarea laterală a cadrului şine-traverse(track lateral displacement). Această deplasare va cauza un defect de geometrie a căii (track geometrical defect) care se va extinde treptat(care va progresa) odată cu succesiunea încărcărilor aferente osiilor montate (succession of axle loadings). Acest proces poate conduce la deraierea vehiculului (derailment of a vehicle). Această limită a rezistenţei laterale a căii (lateral track strength) este exprimată sub forma limitei Prud'homme (Prud'homme limit) care corespunde limitei inferioare (lower limit) pentru diverse tipuri de căi de rulare testate (typ of track tested). Deoarece limita Prud'homme (Prud'homme limit) se aplică la calea care a fost de curând burată (freshly-tamped track), restricţiile provizorii de viteză (temporary speed restriction) pot fi crescute în perioada de consolidare a căii (track consolidation period)

E.2.4 Factorii care influenţează rezistenţa care se opune deplasării laterale a cadrului şine-traverse (track lateral displacement) Componentele căii de rulare (track component) (profilul de şină (rail profile), tipul traversei, tipul de prindere(fastening), caracteristicile materialului din prisma căii (ballast characteristics)) şi alţi factori - precum consolidarea materialului din prisma căii (track consolidation) după buraj(tamping), acţiuni termice (thermal loads), apropierea celor două osii montate(proximity of two axles), forţele dinamice verticale roată/şină (dynamic vertical wheel/rail force) - influenţează rezistenţa opusă deplasării laterale a cadrului şine - traverse (track lateral displacement). Aceste aspecte sunt luate în considerare în DT 66, DT 150, RP4, RP5 şi RP7 aparţinând de ORE C 138 Committee.

- // -

- 74 - EN 13803-1:2010 (E)

Anexa F (informativă)

Consecinţe asupra rezistenţei căii (track resistance), asupra solicitării căii (stress) şi asupra oboselii (fatigue) ca urmare a utilizării sistemelor pendulare(tilting body train system).

F.1 Generalităţi Înclinarea cutiei vagonului(tilting body) este o tehnică de proiectare a vehiculului (vehicle design technique) care permite cutiei vehiculului feroviar de călători (vehicle body of a railway passenger coach) să se rotească în jurul axei longitudinale (longitudinal axis) şi, în felul acesta, se limitează acceleraţia laterală a cutiei vehiculului (lateral vehicle body acceleration), acceleraţie care este simţită de către călător. Ca urmare, tehnicile referitoare la înclinarea cutiei vehiculului(tilting body technique) permit acestui tip de vehicul să parcurgă curbele (to negotiate curve) la viteze mai mari decât în cazul vehiculului convenţional fără cutie înclinabilă (conventional non-tilting vehicle), rămânând totuşi în limitele de siguranţă (safety limit) şi fără a compromite confortul pasagerilor (passenger comfort). Este necesar să subliniem că funcţionarea(comportamentul) în curbe a vehiculelor cu cutie înclinabilă (tilting behaviour in curves) este determinată (este con-diţionată) de existenţa lungimilor suficiente ale curbelor progresive (transition curve). În cazul curbelor progresive scurte(short transition curve) sau în cazul curbelor cu modificări bruşte de curbură (curve with an abrupt change of the curvature) (a se vedea EN 13803-2), sistemele bazate pe înclinarea cutiei vehiculului (tilting body system) nu pot fi folosite la întreaga lor eficienţă (with the whole efficiency) ca în cazul curbelor din linie curentă (plain line curve) care au curbe progresive complete (complete transition curve) sau, sistemele bazate pe înclinarea cutiei vehiculului sunt chiar inactive (not active). Este important să se verifice că gabaritul vehiculului (vehicle gauge) este compatibil cu infrastructura căii (infrastructure) chiar în cazul poziţiei greşite (false position) a cutiei înclinabile a vehiculului (tilting body) din cauza nefuncţionării (căderii , prăbuşirii) (potential failure) sistemului de comandă(steering system). F.2 Principii de bază(basic principle) care se aplică în cazul tehnicilor de înclinare a cutiei vehiculului(tilting body technique) Pe aceiaşi cale ca în cazul sistemului feroviar convenţional (conventional railway system) (vehicule fără cutie înclinabilă, vehicule nependulare(non-tilting vehicles)), implementarea vehiculelor cu cutii înclinabile (tilting body vehicle) trebuie să se bazeze pe specificaţii consacrate (dedicated specification) care se ocupă de: - cerinţele de siguranţă(safety requirement); - cerinţele de confort(comfort requirement); comportarea în circulaţie(running

behaviour); - evaluarea economică(economic assessment) a sistemului (incluzând atât

cerinţele referitoare la vehicul cât şi cerinţele referitoare la infrastructură).

Criteriile de recepţie(de acceptare) sunt descrise în EN 14363, EN 15686,

- 75 - EN 13803-1:2010 (E)

UIC 518 şi UIC 518-1. Este necesar să se atragă atenţia că, în aceste documente, domeniul de raze mici mai mici150 m ≤ Rmin < 250 m nu este definit pentru teste. Prin urmare, fiecare ţară este responsabilă - în funcţie de parametrii caracteristici aferenţi reţelei proprii - de a decide dacă sunt necesare teste suplimentare pentru a verifica cerinţele de siguranţă (safety requirement) în domeniul menţionat de raze mai mici. Cerinţele folosite în mod curent (currently used requirement) pe infrastructura care utilizează trenul pendular (tilting train) sunt descrise în detaliu în fişa UIC 705. Limitele pentru parametrii de proiectarea traseului căii(track alignment design parameter) sunt prezentate în corpul principal (main body) al acestui standard.

F.3 Cerinţe de siguranţă(safety requirement) F.3.1 Forţa laterală transmisă căii de către osia montată (lateral axle

force) şi rezistenţa laterală a căii (track lateral resistance)(deriparea căii) (track lateral shift)

Vehiculele pendulare(tilting vehicle) trebuie să satisfacă aceleaşi limite de siguranţă pentru forţa laterală transmisă căii de către osia montată (lateral axle force) ca şi vehiculele nependulare (Fahrzeuge ohne Neigetechnik). Această limită este cunoscută ca limită Prud'homme(Prud'homme limit) şi exprimă rezistenţa laterală aferentă cadrului şine-traverse încărcat (lateral resistance of the loaded track) care se opune forţelor laterale (lateral force); rezistenţa laterală aferentă cadrului şine-traverse încărcat (lateral resistance of the loaded track) depinde de încărcarea verticală aferentă osiei montate (vertical axle load) din alcătuirea vehiculului şi de tipul sistemului de alcătuire a căii(type of track system) (a se vedea anexa E). Pentru vehiculele convenţionale nependulare(conventional non-tilting vehicle), această limită de siguranţă (safety limit) este precizată în EN 14363 şi, mai recent, în UIC 518 şi UIC 518-1. Este important să se ţină cont de faptul că limita Prud'homme(Prud'homme limit), după cum această limită este definită în documentele de deasupra, corespunde sistemului de referinţă de cale cu balast (reference ballasted track system) cu şine tip 46 kg/m pozate pe traverse de lemn (on wooden sleepers) şi că tipurile de sisteme de cale de rezistenţă mai ridicată (higher strength track system types) pot furniza o rezistenţă laterală aferentă cadrului şine-traverse încărcat (lateral resistance of the loaded track) mai mare(a se vedea anexa E). În practică, forţele laterale (lateral force) exercitate asupra căii de către vehicul depind, în principal, de următorii factori: - elementele de proiectare ale vehiculului (design of the vehicle), incluzând

masele suspendate (its suspended masse) (şi, într-o anumită măsură, masele lui nesuspendate (its non-suspended masse)) (sarcinile pe osiile montate(axle load)), caracteristicele de suspensie (suspension characteristic) şi caracteristicele de amortizare(damping characteristic);

- viteza(speed); - amenajările liniei (track features), incluzând aparatele de cale(switches and

crossings); - profilele de contact roată/şină(wheel/rail contact profile); - traseul căii(track alignment); - neregularităţile căii(track irregularities), în special în privinţa traseului

(alignment), în privinţa torsionării căii (twist) şi în privinţa defectelor de supraînălţare (cant defect).

- 76 - EN 13803-1:2010 (E)

Introducerea stocului de vehicule cu cutie înclinabilă (tilting stock) pe o linie dată înseamnă o creştere în viteza maximă a trenurilor şi, prin urmare, în anumite cazuri, o modificare a cerinţelor referitoare la neregularităţile căii(track irregularitie). Procedura de testare trebuie să includă un set de parametrii şi un set de valori de testare, cum sunt insuficienţa de supraînălţare (cant deficiency), viteza şi calitatea geometrică a căii(track geometrical quality). Această procedură trebuie să ia în consideraţie insuficienţa maximă de supraînălţare (maximum cant deficiency) care ar putea fi întâlnită în timpul serviciului. Alţi parametrii - cum sunt raza minimă a curbei(minimum curve radius), lungimile curbelor progresive (transition curve) şi diversele tipuri de curbe progresive (different types of transition curves) – sunt în egală măsură importanţi şi trebuie să fie introduşi în procedura de testare, în special unde se combină cu insuficienţă de supraînălţare ridicată(high cant deficiency). Această combinaţie a parametrilor, în conexiune cu proiectarea suspensiei şi a sistemelor de înclinare a cutiei (tilting system), are o influenţă majoră asupra răspunsului vehiculului (vehicle response) şi asupra recepţiei (acceptance). Cerinţele privitoare la recepţie (acceptance requirement) pentru vehiculele pendulare sunt definite în EN 15686 şi UIC 518-1. F.3.2 Răsturnarea vehiculului(Vehicle overturning) Condiţiile de răsturnare (overturning condition) rezultă când un vehicul în curbă, supus unei acceleraţii laterale ridicate (high lateral acceleration) (în mod uzual rezultând dintr-o insuficienţă de supraînălţare ridicată(high cant deficiency) la nivelul planului de rulare) începe o mişcare de rotire (rotation) în jurul firului de şină ridicat (high rail). Această situaţie măreşte riscul mişcării vehiculului înspre exteriorul curbei şi răsturnarea vehiculului (overturning). Posibilitatea (likelihood) unui astfel de eveniment care să se producă cu un vehicul convenţional nependular (non-tilting conventional vehicle) este redusă din cauza faptului că limita pentru rezistenţa de producere a deripării căii (limit of the track lateral shift resistance) este atinsă, în mod uzual, la valori ale insuficienţe de supraînălţare (cant deficiency) mai mici decît valorile insuficienţei de supraînălţare de producere a răsturnării vehiculului (overturning Totuşi, în cazul exploatării trenurilor pendulare(tilting train operation), combinaţia între forţele laterale de inerţie (lateral inertia force) şi încărcarea (loading) care rezultă din vântul transversal (cross wind) ce acţionează în centrul de presiune (centre of pressure) al cutiei vehiculului (vehicle body) poate provoca o forţă verticală nulă(zero vertical force) în dreptul roţilor dinspre centrul curbei(inner wheel). Această situaţie se poate produce pentru valori ale insuficienţei de supraînălţare(cant deficiency) care sunt relativ mai apropiate de valorile admisibile de funcţionare (allowable service values) pentru vehiculele pendulare (tilting vehicle) decât de cele ale vehiculele nependulare (non-tilting). Presupunem că insuficienţele de supraînălţare(cant deficiency) care pot provoca răsturnarea se află în domeniul situat între 450 mm şi 500 mm depinzând de influenţa încărcării din vânt şi că sunt similare pentru vehiculele convenţionale nependulare (conventional non-tilting vehicle) şi pentru vehiculele pendulare (tilting vehicle). Aceste valori reprezintă de 3 ori valoarea limitei maxime a insuficienţei de supraînălţare (maximum cant deficiency limit) pentru vehiculele nependulare (non-tilting vehicle), însă, pot fi de numai 1,5 ori limita pentru vehicule pendulare(tilting vehicle)(în dependenţă cu comportarea lor specifică(their specific dynamic behaviour); unele vehicule pot avea limite de răsturnare mai ridicate (higher overturning limit)). În cazul caracteristic al razei curbei de 400 m cu

- 77 - EN 13803-1:2010 (E)

supraînălţare efectivă (applied cant) de 160 mm, o insuficienţă de supraînălţare (cant deficiency) de 300 mm este atinsă la o viteză de 125 km/h iar o insuficienţă de supraînălţare (cant deficiency) de 450 mm este atinsă la o viteză de 144 km/h, care poate cere un sistem special de control pentru viteză (special speed control system). Dacă se poate demonstra că încărcarea medie a roţii boghiului unui vehicul (mean bogie wheel load of a vehicle) pe şina mai joasă (on the lower rail) se păstrează întotdeauna deasupra unui minimum (always keeps above a minimum) în cazul insuficienţei maxime de supraînălţare (maximum cant deficiency) permise, atunci riscul de răsturnare (overturning) este minim. EN 15686 şi UIC 518-1 prezintă, prin urmare, necesitatea procedurii şi limitele pentru definirea aşa numitului „criteriu de răsturnare” (overturning criterion). Acest criteriu prevede că testele trebuie să dovedească faptul că starea critică (critical state), instabilă, fără forţe cvasi-statice (quasi-static force) asupra roţii de pe firul de şină dinspre centrul curbei (curve inner wheel) This criterion requires that the tests shall prove that the critical, unstable state with no quasi-static forces on the curve inner wheel nu poate fi atins la valori ale insuficienţei de supraînălţare (cant deficiency) mai mici decât

I ≤ 1,5·Iadm. Specificaţiile(specification) referitoare la influenţa vântului lateral (cross wind) sunt date în EN 14067-6 şi în specificația tehnică de interoperabilitate privind subsistemul „infrastructură” al sistemului feroviar transeuropean de mare viteză (TSI HST Infrastructure); curbele caracteristice ale vântului (characteristic wind curve) sunt definite în specificația tehnică de interoperabilitate privind subsistemul „material rulant” al sistemului feroviar transeuropean de mare viteză (High-Speed Rolling Stock TSI).

F.3.3 Cerinţe de confort(comfort requirement) Mai multe standarde au fost folosite pentru evaluarea confortului (comfort evaluation): - ISO 2631, care este bazat pe evaluarea acceleraţiilor ponderate(weighted

acceleration); această metodă poate fi aplicată separat pentru fiecare direcţie de vibrare (vibration direction), verticală, laterală şi longitudinală, şi valoarea rms a acceleraţiilor(rms = root mean square = square root of the mean of the squares of the values = rădăcina pătrată aplicată mediei pătratelor valorilor) poate fi convertită(transformată) într-un indice care exprimă durata în timp (time duration) a vibraţiei acceptabile (acceptable vibration);

- metodele CEN(CEN method) pentru evaluarea confortului (comfort evaluation) (EN 12299) sunt, de asemenea, bazate pe evaluarea nivelurilor acceleraţiilor ponderate (weighted acceleration level) (cu toate că se utilizează diverse funcţii de ponderare (weighting function) comparativ cu metoda veche ISO care, în principal, se concentrează pe domeniul de frecvenţe joase (low frequency range) ale vibraţiei). Metodele CEN apreciază(evaluează) nivelul mediu de confort (mean comfort level) prin intermediul indicelui de confort (ride index) care incorporează toate cele trei direcţii de vibrare (all three vibration directions) (i.e. lateral, vertical şi longitudinal), confortul în cuprinsul curbelor progresive (comfort on curve transition) (discomfort datorat acceleraţiei laterale ridicate(high lateral acceleration), modificării în timp a acceleraţiei

- 78 - EN 13803-1:2010 (E)

laterale(rate of change of lateral acceleration) şi vitezei de rotire în jurul axei longitudinale(roll velocity) în curbele progresive(transition curve)) şi comfortul în cazul evenimentelor distincte(separate, individuale) (discomfort datorat comportării dinamice laterale a vehiculului (lateral dynamic behaviour of the vehicle) în cazul neregularităţilor locale ale căii(local track irregularitie)).

Un aspect important referitor la sentimentul de confort perceput (perceived feeling of comfort) şi/sau la nivelul forţelor roată/şină (level of wheel/rail force) este timpul de răspuns (reaction time) al sistemului de înclinare(tilting system) în cazul modificărilor elementelor de traseu(change in the track alignment elements). Înainte de toate, intrarea (entry) în curba progresivă(transition curve) şi ieşirea (exit) din curba progresivă (transition curve) sunt puncte foarte sensibile, deoarece, răspunsul (reaction) mecanismului de înclinare (tilting mechanism) în cazul unor astfel modificări poate fi întârziat(retarded) în special pentru primul vehicul din tren. În funcţie de sistemul de control şi comandă (control-command system), consecinţele unor astfel de răspunsuri întârziate (delayed reaction) sunt reprezentate de discontinuităţi în privinţa confortului perceput (perceived comfort). O lungime suficientă a curbei progresive (transition curve) este, în plus, un factor foarte important. În cazurile normale, trebuie să fie folosite curbele progresive (transition curve) cu înclinare constantă a rampei supraînălţării (cu variaţie liniară a supraînălţării) şi cu variaţie liniară a curburii (linear gradient of cant and curvature). În cuprinsul curbelor progresive (transition curve) de tipul clotoidei, viteza mişcării de rotire a cutiei vehiculului în jurul axei longitudinale(roll velocity of the vehicle case) poate fi păstrată constantă. Dacă curbele progresive (transition curve) cu înclinare variabilă a rampei supraînălţării (gradient with variable slope) sunt în exploatare(în funcţiune, în uz) sau aceste curbe progresive sunt inevitabile(unavoidable), este necesar să se ajungă la o viteză a mişcării de rotire a cutiei vehiculului în jurul axei longitudinale(vehicle body rotation velocity) care corespunde înclinării variabile aparţinând rampelor de supraînălţare menţionate (mentioned gradient). În astfel de cazuri, trecerea(transferul, transmiterea) indicaţiilor de traseu către vehicul este, în general, bazată pe senzori amplasaţi pe teren şi nu pe sensori (on-board sensor) fixaţi în vehicule. În anumite situaţii(certain circumstances), trenul pendular (tilting train) este posibil să fie înclinat într-un fel, deşi, în curba respectivă trenul pendular ar trebui să fie înclinat într-un alt fel(sau ar trebui să nu fie înclinat). Acest rezultat contrar (adverse effect) este amplificat de anumite configuraţii de traseu(alignment design), în special în cazul unei serii de curbe cu abateri contrare(reverse curve) şi în cazurile în care au loc schimbări bruşte de rază (instantaneous changes of curve radius) fără introducerea de curbe progresive (transition curve). În astfel de configuraţii, în special în cuprinsul liniilor în abatere (diverging track) ale aparatelor de cale (switches and crossings) cu modificări bruşte de curbură (abrupt changes of curvature) (a se vedea EN 13803-2), mişcarea de înclinare (tilting movement) pentru podeaua cutiei vehiculului (vehicle floor) trebuie să fie eliminată. Prin urmare, viteza maximă(maximum speed) pentru trenurile pendulare (tilting train) în curbele fără curbe progresive (transition curve) sau în curbele având curbe progresive(transition curve) prea scurte nu poate fi mai mare decât viteza maximă (maximum speed) pentru vehiculele convenţionale nependulare(conventional non-tilting vehicle).

- // -

- 79 -

EN 13803-1:2010 (E)

Anexa G (informativă)

Constrângeri şi riscuri asociate cu folosirea limitelor excepţionale (exceptional limit)

Folosirea limitelor excepţionale(exceptional limit) provoacă un nivel redus de confort (reduced level of comfort) pentru călători şi poate conduce la costuri de întreţinerea căii (track maintenance cost) mai ridicate, mai ales dacă această folosire a limitelor excepţionale este asociată cu o geometrie nedorită a căii (undesirable track geometry) şi o calitate nedorită a componentelor căii (undesirable equipment quality). Prin urmare, proiectantul trebuie să evite utilizarea fără rost(inutilă) a limitelor excepţionale (exceptional limit) pentru viteza permisă (permissible speed), fie prin a se conforma cu limitele normale (normal limit) precizate în acest standard, fie prin folosirea unei margini în raport cu viteza de proiectare (design speed). Este permisă folosirea limitelor excepţionale (exceptional limit) specificate în acest standard în cazul în care folosirea limitelor normale (normal limit) duce la costuri inacceptabile pentru obţinerea vitezei maxime dorite (maximum desired speed). Totuşi, orice efort trebuie făcut pentru a proiecta traseul (alignment) cu o marjă (margin) substanţială până la limitele din standard. Modalitatea de abordare menţionată mai sus este în egală măsură valabilă (justificată) în cazul îmbunătăţirii(upgrading) liniilor existente(existing line) pentru viteze mai ridicate (higher speed), când păstrarea (observance of) limitelor normale (normal limit) ar conduce la costuri inacceptabile de a fi suportate (would lead to unacceptable costs being incurred). Limitele excepţionale (exceptional limit) sunt de acceptat numai pentru anumite proiecte ale vehiculelor de călători şi,chiar şi atunci, acceptarea acestor limite va conduce la nivele mai mici de confort (lower comfort level) pentru călători şi, aproape sigur, va conduce la costuri de întreţinere mai ridicate (higher maintenance cost). Folosirea limitelor excepţionale(exceptional limit) trebuie să fie acceptată de către organismul corespunzător (appropriate body) care trebuie să se asigure că stabilitatea vehiculului (vehicle stability) şi criteriul legat de forţa laterală transmisă căii (lateral track force criteria) sunt îndeplinite. Întreţinerea (maintenance) trebuie să fie păstrată în cadrul limitelor prevăzute în contract şi poate fi cerută inspecţia suplimentară a căii (additional inspection of the track). În comparaţie cu limitele normale (normal limit), valorile folosite de proiectant în cuprinsul unui proiect dat, trebuie, în cazuri normale, să fie „as low (high) as reasonably possible”.

- // -

- 80 -

EN 13803-1:2010 (E)

Annex H (informativă)

Recapitularea activităţii realizate de Comitetul ORE B 55 (ORE B 55 Committee) - Supraînălţarea maxim permisă(maximum permissible cant)

H.1 Introducere Activitatea(work) Comitetului ORE B55 (ORE B 55 Committee) se referă la următoarele trei probleme (topic):

- determinarea(clarificarea, definirea) criteriilor pentru siguranţa la deraiere (safety against derailment) în cazul vitezelor scăzute(low speed); - determinarea valorilor de torsionare(twist value) care sunt permisibile în cale

şi determinarea regulilor care rezultă pentru limitele referitoare la supraînălţare (cant limit);

- determinarea(clarificarea, definirea) regulilor de respectat în proiectare şi a verificărilor de efectuat asupra noilor vehicule(new vehicle) cu privire la capabilitatea (capability) lor de a suporta diferite valori de torsionare a căii (track twist value).

H.2 Criterii pentru siguranţa la deraiere (safety against derailment) la viteze scăzute (at low speed) prin căţărarea roţii(urcarea roţii) pe

ciuperca şinei (through wheel-climbing) Exploatarea în cazul vitezelor ridicate (high-speed operation) depinde mai cu seamă de aspectele dinamice (dynamic aspect) şi de confort. În schimb, la viteze scăzute, condiţiile referitoare la ghidare (guiding condition) joacă un rol mult mai important. La viteze scăzute(at low speed), curbele(curve) sunt efectiv parcurse cu exces de supraînălţare (cant excess) iar roata conducătoare (leading wheel) (roata exterioară (outer wheel) aparţinând de prima osie montată (wheelse)) exercită o forţă „Y” îndreptată spre firul de şină dinspre exteriorul curbei (towards the larger radius in the curve) şi, în acelaşi timp, această roată este descărcată ca urmare atât a excesului de supraînălţare (cant excess) cât şi ca urmare a torsionării căii (twist) aferente rampei de supraînălţare în situaţia în care se ajunge la sfârşitul curbei arc de cerc. Mecanismul de ghidare este un subiect complex; însă, ca şi criteriu de siguranţă la deraiere (safety against derailment) la viteze scăzute (at low speed), raportul

YQ

,

aferent roţii conducătoare (leading wheel), trebuie să fie mai mic decât 1,2(condiţie quasi-statică). Forţa „Y” care se aplică roţii conducătoare (leading wheel) este suma algebrică a patru forţe parţiale (partial force):

- 81 - EN 13803-1:2010 (E)

- „Y1” forţa de înscriere în curbă (curving force) care depinde de raza curbei (curve radius), de caracteristicele vehiculului(vehicle characteristic) şi de încărcarea roţii opuse (load of the opposite wheel);

- „Y2” componenta din planul căii (in the track plane) datorată forţei centrifuge necompensate (non-compensated centrifugal force);

- „Y3” componenta care este datorată momentului de rotire (rotational torque) între boghiu (bogie) şi cutia vagonului (body), numai pentru vagoane pe boghiuri (bogie-wagon);

- „Y4” componenta care rezultă din interacţiunea dinamică între vehicul şi cale (dynamic interplay between vehicle and track). Încărcarea(load) „Q” este suma algebrică a cinci forţe parţiale (partial force):

- încărcarea nominală constantă (nominal constant load) - QN - pentru un vehicul dat;

- diferenţa iniţială (initial difference) – ∆Q0 – mai ales datorată histerezusului aferent foilor de arc (hysteresis of leaf-springs) şi frecării uscate (dry-friction) din amortizoare(damper);

- differenţa ∆Q1 datorată insuficienţei de supraînălţare(cant deficiency) sau excesului de supraînălţare(cant excess);

- variaţia ∆Q2 datorată torsionării căii(track twist), care este legată de baza rigidă a vehiculului (vehicle wheel-base) dar care depinde, de asemenea, de rigiditatea la torsiune a vehiculului(vehicle torsional stiffness);

- variaţia ∆Q3 datorată interacţiunii dinamice între vehicul şi cale (dynamic interplay between vehicle and track). În cazul considerării vitezelor reduse (low speed), forţele dinamice (dynamic force) (Y4 and ∆Q3) sunt nesemnificative. Condiţiile de circulaţie (running condition) în cazul în care roata conducătoare (leading wheel) este descărcată corespund la:

1 2 3

N 0 1 2

Y 1,2Q - Q - Q - Q

Y Y+ +≤

Δ Δ Δ

Această relaţie a fost elaborată pentru condiţiile de circulaţie (running condition), care predomină la viteză redusă (at low speed), în cazul razei de 150 m şi pentru calea pozată fără supraînălţare (cant).

H.3 Limite pentru torsionarea căii(track twist) Torsionarea căii(track twist) se defineşte ca fiind diferenţa de supraînălţare (cant) între supraînălţările din două secţiuni ale căii aflate la o depărtare între ele egală cu „2·a”, denumită bază de măsurare longitudinală (longitudinal measurement base). În general, torsionarea căii(twist) se exprimă(se dă) având în vedere baza de măsurare longitudinală(longitudinal measurement base) de 3 m. Comitetul ORE B55(ORE B 55 Committee) a folosit rezultatul activităţii (work) lui, bazate pe datele adunate de către multe administraţii de cale ferată (railway) şi bazate pe studii statistice (statistical study), în scopul de a face următoarele

- 82 - EN 13803-1:2010 (E)

recomandări, care urmează să fie aplicate la proiectarea căii (track design) şi întreţinerea ulterioară a căii (subsequent track maintenance). Comitetul ORE B55(ORE B 55 Committee) a recomandat:

- pentru condiţii normale de întreţinere(normal maintenance condition),să fie utilizată limita pentru torsionarea căii (limit for track twist) (g1) dată mai jos, bazată pe lungimea reală de 2 m:

120 3,0 72

im ga

= + ≤⋅

‰

- să fie aplicată, în acelaşi context, următoarea regulă pentru calculul limitei supraînălţării căii (cant limit) (D1) care să fie permisă în cale:

(D1)permisibil ≤ 1002

R − [mm]

- atunci când este vorba de valori mari de supraînălţare(cant) şi de raze arc de cerc mici (small curve radii), să fie folosită limita redusă a torsionării căii (reduced track

twist limit) (g2) definită prin următoarea relaţie:

3 ‰ 220 1,5 62

im ga

≤ = + ≤⋅

‰

- limita supraînălţării căii (cant limit) (D2) care să fie permisă în cale (to be permitted in the track) se poate deduce din următoarea relaţie:

lim D2 = 50

1,5R −

[mm]

Trebuie să fie remarcat faptul că limita de torsionare (twist limit) dată deasupra este o combinaţie între înclinarea proiectată a rampei supraînălţării (designed cant gradient in cant transitions) şi abaterile în privinţa nivelului transversal (error in cross level). În cuprinsul curbelor cu raze mici (on curves of sharp radii), vitezele reduse (reduced speed) pot fi evitate în cazul în care valorile excepţionale (exceptional value), care depăşesc valorile de mai sus, pot să fie acceptate împreună cu măsuri suplimentare de siguranţă (additional safety measure) precum instalarea ungătoarelor de şină (rail lubricator) în curbă, pe firul de şină de la exteriorul curbei (outside rail) respective.

H.4 Reguli aplicabile la proiectarea şi la controlul vehiculelor noi în privinţa capabilităţii lor de a suporta (capability of coping with) torsionările a căii (track twist)

În scopuri de control, noile vehicule „may have to comply with” următoarele condiţii de preluare a torsionărilor (twist-absorption condition) (g

+şi g*):

57

2g

a+

+= −⋅

[‰]

cu 2· a+ < 4,5 m, 2· a

+ baza rigidă a boghiului (bogie wheel-base);

- 83 - EN 13803-1:2010 (E)

**

15 2,02

ga

= +⋅

[‰]

cu 4,5 m ≤ 2·a * ≤ 20 m, 2·a * fiind baza rigidă (wheel-base) a vagonului pe două osii (two-axle wagon) sau depărtarea între pivoţii vagoanelor pe boghiuri(bogie-wagon).

H.5 Lista de rapoarte publicate de către Comitetul ORE B 55 (ORE B 55 Committee) - RP 1 (Octombrie 1964) Măsurători ale încărcării pe roată(wheel load

measurement) ca mijloc pentru testarea vagoanelor de marfă pe două osii(two-axle goods wagon)

- RP 2 (June 1965) Investigaţie statistică (statistical enquiry) în legătură cu torsionarea permisibilă a căii(permissible track twist)

- RP 3 (Octombrie 1966) Varaţii permisibile ale încărcării pe roată(permissible wheel-load variation) în cazul vagoanelor de marfă pe două osii(two-axle goods wagon).

- RP 4 (Octombrie 1970) Vagoane pe două osii(two-axle wagon) supuse la eforturi unitare simultane (simultaneous stresse) datorate torsionării căii (track twist) şi componentei laterale a forţelor din cuplarea automată (automatic coupler); efecte dinamice din torsionarea căii (track twist).

- RP 5 (Octombrie 1973) Investigaţie(enquiry) asupra distribuţiei torsionărilor căii (track twist) în cazul lungimilor de bază de măsurare(base length) situate între 1,80 m şi 19,80 m.

- RP 6 (Aprilie 1975) Condiţii privind parcurgerea torsionărilor căii(track twist): calculul şi măsurarea parametrilor importanţi ai vehiculului (important vehicle parameter).

- RP 7 (Aprilie 1978) Deraierea în curbele cu supraînălţare mare(high cant) şi cu rază mică (small radius)

- RP 8 (Report final - Aprilie 1983) Condiţii privind parcurgerea torsionărilor căii(track twist):

- valori recomandate pentru torsionarea căii (track twist) şi pentru supraînălţarea căii(track cant); - calculul şi măsurarea parametrilor importanţi ai vehiculului (relevant vehicle parameter); - testarea (testing) vehiculelor.

- // -

- 84 - EN 13803-1:2010 (E)

Annex I (informativă)

Derogare A - Elveţia(A-deviation Switzerland) Derogare de la prevederile subparagrafului 5.2 „Limite normale(normal limit) şi limite excepţionale (exceptional limit) pentru parametrii de proiectare ai traseului căii“ (“Normal limits and exceptional limits for track alignment design parameters”) din prEN 13803-1, în Elveţia trebuie să fie avute în vedere suplimentar reglementarile (regulatory statutes) normelor de cale ferată elveţiană (Swiss railway regulation) (SR 742.141.11 / http://www.admin.ch/ch/d/sr/c74214111.html). Aceste reglementări(regulation) precizează că limitele definite în articolul 16N şi 17 N trebuie să fie respectate pentru întreg traseul căii(all track alignment).

- // -

- 85 - EN 13803-1:2010 (E)

Annex ZA (informativă)

Relationship between this European Standard and the Essential Requirements of EU Directive 2008/57/EC of the European Parliament

and of the council of 17 June 2008 on the interoperability of the rail system within the Community

Acest standard european a fost elaborat în temeiul unui mandat acordat CEN/CENELEC/ETSI de către Comisia Europeană (European Commission) şi Asociaţia Europeană a Liberului Schimb (European Free Trade Association) spre a furniza un mijloc de îndeplinire a cerinţele esenţiale din Directiva 2008/57/EC

4(care se referă la noua abordare). De îndată ce acest standard este citat în Jurnalul Oficial al Uniunii Europene (Official Journal of the European Union) în temeiul directivei şi a fost implementat ca standard naţional în cel puţin un stat membru, conformitatea cu clauzele din acest standard date în tabela ZA 1 în cazul subsistemul „infrastructură” al sistemului feroviar transeuropean de mare viteză (HS Infrastructure) şi în tabela ZA.2 pentru subsistemul „infrastructură” al sistemului feroviar transeuropean convențional (CR Infrastructure) conferă, în cadrul limitelor şi scopului acestui standard, o recunoaştere (presumption) a conformităţii cu cerinţele esenţiale corespondente (corresponding Essential Requirement) ale acestei directive şi regulile asociate EFTA (EFTA regulation). (EFTA = European Free TradeAssociation = Association européenne de libre-échang)

-------- 4

Această directivă 2008/57/EC adoptată pe 17 iunie 2008 este o prelucrare(refacere) a directivelor anterioare 96/48/EC „Interoperabilitatea sistemului feroviar transeuropean de mare viteză” şi 2001/16/EC „Interoperabilitatea sistemului feroviar transeuropean convențional” şi a revizuirilor acestor directive prin 2004/50/CE „Corectură la Directiva 2004/50/EC a Parlamentului European şi a Consiliului(Council) din 29 April 2004 care îmbunătăţeşte Directiva Consiliului 96/48/EC (Council Directive) privind Interoperabilitatea sistemului feroviar transeuropean de mare viteză şi Directiva 2001/16/EC a Parlamentului European şi a Consiliului(Council) privitoare la interoperabilitatea sistemului feroviar transeuropean convențional”.

- 86 - EN 13803-1:2010 (E)

Tabela ZA.1 - Corespondenţe între acest standard european, specificația tehnică de interoperabilitate privind subsistemul infrastructură al sistemului feroviar transeuropean de mare viteză (HS TSI INF) - publicat în OJEU din data de 19 Martie 2008 - şi Directiva 2008/57/EC

Paragraf (paragrafe)/

subparagraf(subparagrafe) din acest

standard european

Capitol/ paragraf din TSI

Cerinţe esenţiale ale

Directivei 2008/57/EC

Comentarii

subparagraf 5.2.1 Raza curbei

orizontale subparagraf 5.2.2

Supraînălţare (cant)

subparagraf 5.2.3 Insuficienţa de supraînălţare (cant deficiency)

3.4 Cerinţe esenţiale (essential requirement) –Elemente ale domeniului infrastructură care correspunding cerinţelor essentiale 4. 2. Descrierea domeniului infrastru-ctură - Specificaţii tehnice (technical specification) şi specificaţii de exploatare(functional specification) ale domeniului 4.2.6. Raza minimă de curbură(Minimum radius of curvature) 4.2.7. Supraînălţarea căii(track cant) 4.2.8.1 Insuficienţa de supraînălţare(cant deficiency) - Insuficienţa de supraînălţare(cant deficiency) în linie curentă(plain track) şi pe linia directă a aparatelor de cale on (trough route of switches and crossings) 4.8 Registrul de infrastructură

Anexa III Cerinţe esenţiale (essential requirement). 1. Cerinţe generale (general requi-rement) 1.1. Siguranţă

(safety ) Subparagraful 1.1.1(Clause1.1.1) 1.5.Compatibili- tate tehnică (Technical compatibility)

Următorii parametri de proiectare pentru traseul căii (track alignment design parameter) - raza curbei orizontale

(radius of horizontal curve)

- supraînălţarea (cant) - insuficienţa de supraînălţare

(cant deficiency) sunt consideraţi ca importanţi pentru a satisface cerinţele esenţiale(essential requirement) ale Directivei 2008/57/EC

Alţi parametri de

proiectare pentru traseul căii (track alignment design parameter) trataţi de către EN 13803-1: 2010 şi nu de către HS TSI INF

- excesul de supra-înălţare(cant exces) - modificarea supra-înălţării în timp(rate of change of cant) - înclinarea rampe de supraînălţare(cant gradient) - modificarea insuficienţei de supraînălţării în timp(rate of change of cant deficiency)

- 87 - EN 13803-1:2010 (E)

Tabela ZA.1 (continuare)- Corespondenţe între acest standard european, specificația tehnică de interoperabilitate privind subsistemul infrastructură al sistemului feroviar transeuropean de mare viteză (HS TSI INF) - publicat în OJEU din data de 19 Martie 2008 - şi Directiva 2008/57/EC

Paragraf (paragrafe)/

subparagraf(subparagrafe) din acest

standard european




Comentarii

Annex B 1 - Evaluarea(assessment) subsistemului (assessment) de infrastructură -Tabela B 1

- lungimea rampelor de supraînălţare(length of cant transition)

- lungimea curbelor progresive în plan orizontal(length of transition curves in the horizontal plane)

- lungimea elementelor de traseu dintre două curbe progresive (length of alignment elements between two transition curves)

- raza curbei în profilul în lung(radius of vertical curve)

§ 4.2.5 din HS TSI INF fixează rampele maxime (maximum rising gradient) şi pantele maxime (maximum falling gradient) pentru diferite categorii de linii

(HS TSI INF = specificația tehnică de interoperabilitate privind subsistemul „infrastructură” al sistemului feroviar transeuropean de mare viteză) AVERIZARE(WARNING) - Alte cerinţe(requirement) şi alte directive europene (EU

Directive) pot fi aplicate la produsul(produsele) care se află în domeniul de aplicare al acestui standard.

- 88 - EN 13803-1:2010 (E)

Tabela ZA.2 - Corespondenţe între acest standard european, specificația tehnică de interoperabilitate referitoare la subsistemul „infrastructură” al sistemului feroviar transeuropean convențional(CR TSI INF) (Proiect final 3.0 din data de 12 December 2008) şi Directiva 2008/57/EC

Paragraf (paragrafe)/ subparagraf (subparagrafe) din acest

standard european




Comentarii

Subparagraful 5.2.1 Raza curbei orizontale (radius of horizontal curve) Subparagraful 5.2.2 Supraînălţare(cant) Subparagraful 5.2.3 Insuficienţa de supraînălţare (cant deficiency) Subparagraful 5.2.11 Raza curbei din profilul în lung(radius of vertical curve)

3. Cerinţe esenţiale(essential requirement) - Tabela 1 4. 2.4. Descrierea subsistemului de infrastructură -specificaţii de exploatare(functional specification) şi specificaţii tehnice (technical specification) ale subsistemului - amplasamentul liniilor(line layout)

4.2.4.4. Raza minimă a curbei orizontale (minimum radius of horizontal curve)

4.2.4.5. Raza minimă în profilul în lung (minimum radius of vertical curve)

4.2.5. Parametrii căii(track parameter)

4.2.5.2. Supraînălţare (cant)

4.2.5.3. modificarea supra-înălţării în timp(rate of change of cant) (ca functie de timp)

Anexa III Cerinţe esenţiale (essential requirement). 1. Cerinţe generale (general requi-rement) 1.1. Siguranţă

(safety ) Subparagraful 1.1.1(Clause1.1.1) 1.5.Compatibili- tate tehnică (Technical compatibility)

Următorii parametri de proiectare ai traseului căii (track alignment design parameters: - raza curbei orizontale(Radius of horizontal curve) - supraînălţare(cant) - insuficienţa de supraînălţare (cant deficiency) -raza curbei din profilil în lung(radius of vertical curve) sunt considerate ca importante pentru satisfacerea cerinţelor esenţiale (essential requirement) ale Directivei 2008/57/EC Alţi parametrii de proiectare ai traseului căii (track alignment design parameter) trataţi de EN 13803-1:2010 şi netrataţi de CR TSI INF - excesul de supraînălţare(cant excess) - modificarea supra-înălţării în timp(rate of change of cant)

(CR TSI INF = specificația tehnică de interoperabilitate referitoare la subsistemul „infrastructură” al sistemului feroviar transeuropean convențional)

- 89 -

EN 13803-1:2010 (E)

Tabela ZA.2 (continuare)- Corespondenţe între acest standard european, specificația tehnică de interoperabilitate referitoare la subsistemul „infrastructură” al sistemului feroviar transeuropean convențional(CR TSI INF) (Proiect final 3.0 din data de 12 December 2008) şi Directiva 2008/57/EC

Paragraf (paragrafe)/ subparagraf (subparagrafe) din acest

standard european




Comentarii

4.2.5.4.1 Insuficienţa de supraînălţare(cant deficiency) - Insuficienţa de supraînălţare(cant deficiency) în linie curentă(plain track) şi pe linia directă a aparatelor de cale on (trough route of switches and crossings)

4.8 Registrul de infrastructură Annex B – Evaluarea (assessment) subsistemului de infrastructură – Table 21

- înclinarea rampe de supraînălţare(cant gradient)

- modificarea insuficienţei de supraînălţării în timp(rate of change of cant deficiency)

- lungimea rampelor de supraînălţare (length of cant transition) -Lungimea curbelor progresive în plan orizontal(length of transition curves in the horizontal plane) -lungimea elementelor de traseu dintre două curbe progresive (length of alignment elements between two transition curves) § 4.2.4.3. din CR TSI INF fixează rampele maxime (maximum rising gradient) şi pantele maxime (maximum falling gradient) pentru diferite categorii de linii.

(CR TSI INF = specificația tehnică de interoperabilitate referitoare la subsistemul „infrastructură” al sistemului feroviar transeuropean convențional) Avertizare - Alte cerinţe şi alte directive pot fi aplicabile la produsul(produsele) care

intră în domeniul de aplicare a acestui standard.

- 90 - EN 13803-1:2010 (E)

Bibliografie [1] EN 14067-6 Aplicaţii feroviare - Aerodinamică - Partea 6: Cerinţe şi proceduri

de testare pentru evaluarea vântului lateral(cross wind assessment) [2] ORE B 55, Prevenirea deraierii(derailment) vagoanelor de marfă(goods wagon) pe

linii deformate(distorted track): - RP 1 (Octombrie 1964) Măsurători ale încărcării pe roată(wheel load measurement)

ca mijloace de testare a vagoanelor de marfă pe două osii(two-axle goods wagon). - RP 2 (Iunie 1965) Investigaţie statistică (statistical enquiry) în legătură cu

torsionarea permisibilă a căii (permissible track twist) - RP 3 (Octombrie 1966) Variaţiile încărcării permisibile pe roată în cazul

vagoanelor de marfă pe două osii(two-axle goods wagon). - RP 4 (Octombrie 1970) Vagoane pe două osii(two-axle wagon) supuse la eforturi

unitare simultane (simultaneous stresse) datorate torsionării căii (track twist) şi componentei laterale a forţelor din cuplarea automată (automatic coupler); efecte dinamice din torsionarea căii (track twist).

- RP 5 (Octombrie 1973), Investigaţie(enquiry) asupra distribuţiei torsionărilor căii (track twist) în cazul lungimilor de bază de măsurare(base length) situate între 1,80 m şi 19,80 m.

- RP 6 (Aprilie 1975) Condiţii privind parcurgerea torsionărilor căii(track twist): calculul şi măsurarea parametrilor importanţi ai vehiculului (important vehicle parameter).

- RP 7 (Aprilie 1978) Deraierea în curbele cu supraînălţare mare (high cant) şi cu rază mică(small radius) - RP 8 (Aprilie 1983), Condiţii pentru parcurgerea torsionării căii(track twist) -

Valori recomandate pentru torsionarea căii(track twist) şi pentru supraînălţare(cant) - Calculul şi măsurarea parametrilor importanţi ai vehiculului.

[3] Specificația tehnică de interoperabilitate privind subsistemul infrastructură al sistemului feroviar transeuropean de mare viteză (High Speed TSI Infrastructure)

[4] UIC 518:2003, Testarea şi aprobarea(approval) vehiculelor feroviare din punct de vedere a comportării lor dinamice (their dynamic behaviour) -Siguranţă (Safety) -Oboseala căii (Track fatigue) - Calitatea de mers (Ride quality = Fahrverhalten = Qualité de marche)

[5] UIC 518-1:2004, Supliment(completare) la fişa UIC 518(Supplement to UIC leaflet 518): Aplicare la vehiculele echipate cu un sistem de compensare a insuficienţei de supraînălţare (cant deficiency compensation system) şi sau la vehiculele destinate să circule cu insuficienţe de supraînălţare (cant deficiency) mai mari decât cele stabilite în categoriile I la III.

[6] UIC 518-2:2004, Supliment(completare) la fişa UIC 518(Supplement to UIC leaflet 518): Aplicare la vagoanele cu sarcini pe osie (axle load) mai mari de 22,4 t şi până la 25 t. [7] EN 12299, Aplicaţii feroviare - Confortul călătoriei(ride comfort) pentru pasageri - Măsurarea şi evaluarea. [8 EN 13848-1, Aplicaţii feroviare - Cale - Calitatea geometriei căii(Track

geometry quality) - Part 1: Caracterizarea geometriei căii(characterisation of track geometry)

[9] EN 15273-1, Aplicaţii feroviare - Ecartamente - Part 1: Generalităţi - Reguli generale (common rule) pentru infrastructură şi materialul rulant(rolling

stock) - // -

standard european en 13803-1-2010

Documents