KREU II

2. LINJA HEKURUDHORE

2.1. Rëndësia dhe kategorizimi i linjave hekurudhore

2.1.1. Linja hekurudhore është udha e transportit hekurudhor, baza mbi të cilën zhvillohet veprimtaria e tij, është shtrati dhe udhëzuesi, ku lëvizin mjetet hekurudhore.

Shtrirja e linjave hekurudhore përcakton sferën e veprimtarisë së transportit hekurudhor dhe ndikon në madhësinë e vëllimit të punës, në distancën e transportit, si edhe në formën e transportimit, si transport i drejtpërdrejtë apo i përzier ose i kombinuar.

Parametrat teknike dhe gjendja teknike e linjave hekurudhore ndikojnë ndjeshëm në shpenzimet e transportit, në shpejtësinë ose kohën e realizimit të tij dhe në sigurimin teknik të lëvizjes. Më konkretisht, ato ndikojnë veçanërisht në shpejtësinë maksimale (Vmax), atë teknike ( V t ) dhe në shpejtësinë komerciale ( V k ) , në rendimentin e fuqisë tërheqëse, në kapacitetin lëshues, në peshën e gjatësinë e trenave, në ngarkesën në linjë, në harxhimin e karburanteve.

2.1.2. Kategorizimi i linjave hekurudhore

2.1.2.1. Për nga sfera e veprimtarisë së tyre mund të kategorizojmë:

1 - Linja të përdorimit të përgjithshëm ose të përbashkët Të këtij lloji janë të gjitha linjat hekurudhore kryesore në vendin tonë.

2 - Linja të veprimtarisë së kufizuar, në shërbim të një veprimtarie të caktuar, të një miniere, kombinati ose ndërmarrjeje, në formën e transportit vetiak. E tillë ka qenë linja e dekovilit të minierës së Selenicës deri në vitet '70.

3. Degëzime dhe linja të brendshme hekurudhore, që i shërbejnë një ndërmarrjeje ose një kompleksi ndërmarrjesh dhe që zakonisht janë pronë e tyre. Të tilla janë linjat në kombinatin metalurgjik etj.

2.1.2.2. Për nga moduli i distancës midis shinave :

1. Normale, me gjerësi mes faqeve të brendshme të shinave prej 1435 mm.

2. Të gjera, me gjerësi 1524 mm (në B.S.); 1676 mm (në Spanjë, Indi); 1600 mm (në Irlandë) etj.

3. Të ngushta, me gjerësi 1067 mm (në Japoni), 1000 mm, 750 mm dhe 600 mm.

2.1.2.3. Për nga rëndësia që kanë për ekonominë kombëtare:

1. Linja të kategorisë së pari, me lëvizje të shpejtë të udhëtarëve dhe lëvizje intensive të mallrave, që shpesh quhen edhe magjistrale.

2. Linja të kategorisë së dytë, me ngarkesë dhe shpejtësi më të vogël të trenave.

3. Linja të përdorimit lokal, që i shërbejnë nevojave të transportit lokal, me ngarkesë dhe shpejtësi të vogël të trenave.

2.1.2.4. Për nga numri i linjave kryesore:

1. Një linjë (linja tek).

2. Dy linjë (linja çift), ku secila linjë ka një drejtim të caktuar të lëvizjes.

3. Shumë linjë (tre dhe katër).

2.1.2.5. Për nga lloji i traksionit:

1. Linja të zakonshme, ku përdoren lokomotivat e avullit dhe ato diesel.

2. Linja të elektrifikuar, ku përdoren lokomotivat elektrike.

2.1.2.6. Për nga terreni, ku kalon linja :

1. Linja të zonave të ultë (fushore), me pjerrësi maksimale rreth 5% 10% dhe me rreze minimale të kthesave:

1200 m, për linja të kategorisë I-rë ;

600 m për linja të kategorisë II-të;

400 m për linja të përdorimit lokal.

2. Kodrinore, me pjerrësi maksimale rreth 10% 15% dhe me rreze minimale të kthesave, përkatësisht 600m, 400m dhe 200m (në vartësi të kategorive të mësipërme të linjave).

3. Linja malore, me pjerrësi maksimale rreth 15% 25% (madje edhe më tepër) dhe me rreze minimale të kthesave, përkatësisht, 300m, 200m dhe 180 m.

4. Linja malore speciale:

- Linja të dhëmbëzuara, me pjerrësi maksimale rreth 250%, ku midis shinave shtrihet një shinë tjetër e dhëmbëzuar.

- Linja tokësore me tërheqje nëpërmjet kavos, që mblidhet ose lëshohet nga stacioni në pikën më të lartë, me pjerrësi rreth 60%.

- Linja ajrore me tërheqje nëpërmjet kavos, me shina që vendosen mbi shtylla dhe me vagonetë të varur që tërhiqet nga kavo.

2.1.2.7. Për nga shtrirja e linjës në raport me sipërfaqen e terrenit:

1. Linja sipërfaqësore, që shtrihet në sipërfaqen e terrenit;

2. Linja mbitokësore, që shtrihet mbi mbështetëse të larta, të ndërtuara kryesisht në qytete.

3. Linja nëntokësore, që shtrihet nëpër tunele, kryesisht në qytetet e mëdha, në formën e metrove.

2.2. Faktorët përcaktues të shtrirjes dhe konstruksionit të linjës hekurudhore.

Shtrirja, konstruksioni i linjës, përmasat dhe ndërtimi i trasesë, i mbishtresës së saj, varen nga disa faktorë:

2.2.1. Terreni, ku kalon linja hekurudhore për të lidhur dy pika të caktuara. Shtrirja ideale e saj do të ishte shtrirja në vijë të drejtë, në planimetri dhe altimetri. Por një shtrirje e tillë në praktikë është e pamundur dhe do të kërkonte punime shumë të rënda e të kushtueshme.

Në rrafshin horizontal, për të bashkuar dy pikat skajore, linja hekurudhore duhet të mënjanojë kodrat, thellësitë dhe vendet moçalore me punime sa më të pakta në gërmime dhe mbushje, të kalojë lumenjtë me ura sa më të shkurtra etj. Për këtë arsye, në përshtatje me terrenin, ajo kalon herë në vijë të drejtë dhe here me kthesa të rrumbullakuara djathtas e majtas.

Fig. 2.1 Linja hekurudhore ne rrafshin horizontal

Gjithashtu, në rrafshin vertikal vetëm në raste shumë të rralla linja hekurudhore mund të shtrihet horizontalisht, për arsye se, qoftë midis pikave skajore, ashtu edhe midis atyre të ndërmjetme, ekzistojnë disnivele te terrenit, të cilat kalohen vetëm me thyerje të vijës së drejtë horizontale, me anën e pjerrësive.

Fig. 2.1 Linja hekurudhore ne rrafshin vertikal

Fig. 2.2 Linja hekurudhore në rrafshin vertikal.

2.2.2. Bashkëveprimi rrotë-shinë

Në bashkëveprimin rrotë-shinë, linja hekurudhore (kompleksi shinë, nënshtresë dhe trase), kryen tre funksione kryesore :

1. Shina siguron sipërfaqen e ngurtë dhe të sheshtë e të lëmuar, të nevojshme për rrokullisjen e rrotave, që realizon lëvizjen sipas parimeve të veprimit të forcës tangjente të rrotës dhe fërkimit të saj me shinën, mbi çka do të bëjmë fjalë më vonë.

2. Shina është njëkohësisht udhëzues i lëvizjes së mjeteve hekurudhore.

3. Gjithë kompleksi mban peshën e mjeteve hekurudhore dhe ngarkesat dinamike të tyre.

Bashkëveprimi kryhet mes sipërfaqes rrethore të rrotës dhe sipërfaqes së sipërme të kokës së shinës, mes buzës së rrotës dhe faqes së brendshme të kokës së shinës.

Fig. 2.3. Takimi rrotë-shinë.

2.2.2.1. Funksioni udhëzues i shinës kryhet nëpërmjet mbështetjes e fërkimit të buzës së rrotës për faqen e brendshme të kokës së shinës. Çifti i rrotave është i lidhur në mënyrë të ngurtë me boshtin, kështu që çdo rrotë nuk mund të rrotullohet dhe të kthehet në mënyrë të pavarur nga tjetra. Në këto kushte, rregullisht, çifti i rrotave mund të lëvizë vetëm në mënyrë drejtvizore. Prandaj, me qëllim që të bëhet i mundur kalimi nëpër kthesa, zbatohen disa masa konstruktive në mjetet dhe linjat hekurudhore, e konkretisht:

1. Zhvendosja gjatësore dhe transversale e boshtit të rrotave;

2. Vendosja e shinës me pjerrësi transversale nga brenda ;

3. Koniciteti i sipërfaqes rrethore të rrotës;

4. Hapësira midis buzës së rrotës dhe faqes së brendshme të shinës;

5. Zgjerimi i distancës mes shinave në kthesa;

6. Lartësimi i shinës së jashtme ;

7. Përdorimi i karretave për të zvogëluar gjatësinë e shtangët midis rrotave skajore.

Të gjitha këto lejojnë që çifti i rrotave të ndjekë drejtimin e shinave dhe të ulen fërkimet që shfaqen gjatë këtij bashkëveprimi me drejtim të detyruar.

Në figurën e mëposhtme (fig. 2.4.) tregohet që rrota e parë e majtë e vagonit, duke kaluar nga linja e drejtë në kthesë, mbështetet për shinën e jashtme, çka krijon një rezistencë që i kundërvihet rrotullimit të rrotës nëpër kthesë. Ky kundërveprim i shinës së jashtme shkakton një farë kthimi të aksit gjatësor të vagonit

nga e djathta me një kënd , duke e vendosur atë paralel me aksin e linjës, kurse aksin e çiftit të parë të rrotave, sipas rrezes së kthesës. Ky proces vazhdon gjatë gjithë kthesës, në saje të fërkimit të buzës së rrotës për faqen e brendshme të shinës së jashtme dhe vagoni vazhdon të s’postohet nga e djathta për rreth aksit të tij vertikal.

Fig. 2.4 Kalimi i vagonit ne kthesë

Për të ulur rezistencën dhe mbështetjen e vazhdueshme gjatë kthesës të buzës së rrotës mbi faqen e brendshme të shinës i jepet djepit të kushinetës një boshllëk prej rreth 10 mm, që lejon lëvizjen transversale të boshtit të rrotave, si edhe një boshllëk mes buzës së kushinetës dhe bordurës së boshtit.

Gjatë lëvizjes në kthesë, rrotës mbi shinën e jashtme i takon të bëjë rrugë më të gjatë se sa rrotës mbi shinën e brendshme, për arsye se rrezja e së parës është më e madhe se tjetra. Meqenëse të dy rrotat janë ngurtësisht të lidhura me boshtin, fenomeni i mësipërm do të shkaktonte rrëshqitje të tyre në drejtime të ndryshme, për të kompensuar diferencën e gjatësisë së rrugëve që përshkojnë. Për këtë arsye sipërfaqes rrotulluese të rrotës i jepet forma konike me pjerrësi 1:20, në mënyrë që rrota e jashtme të rrotullohet mbi shinë me perimetër më të madh, në saje të tendencës që ka rrota për t'u s postuar në drejtim të shinës së jashtme, ndërsa rrota e brendshme të rrotullohet mbi shinë me perimetër më të vogël.

2.2.2.2. Përmasat, karakteristikat teknike dhe mënyra e ndërtimit të linjës, duhet të sigurojnë mbajtjen e ngarkesave statike dhe dinamike që shkaktojnë mbi të mjetet hekurudhore gjatë qëndrimit dhe lëvizjes së tyre.

Madhësia e këtyre ngarkesave, varet nga:

- pesha bruto që jep një çift rrotash mbi linjë (pesha e përgjithshme e mjetit, d.m.th. shuma e peshës së tarës dhe peshës së ngarkesës, ndarë për numrin e çifteve të rrotave);

tares neton

P PG

n

- distanca midis dy çifteve të rrotave;

- shpejtësia e lëvizjes;

- madhësia e përshpejtimit të lëvizjes gjatë shtimit të shpejtësisë dhe e ngadalësimit të saj (përshpejtimit negativ) gjatë frenimit;

- rrezet e kthesave ;

- pjerrësia e linjës;

- lloji i traksionit;

- shkalla e amortizimit të pajisjeve amortizuese, siç janë balestrat e sustat në çiftet e rrotave, në parakolpat dhe në sistemin e ganxhimit;

- shkalla e pastërtisë dhe e uniformitetit të sipërfaqes rrotulluese të rrotës dhe asaj të shinës (gropimet, rrafshimet, vendtakimet e shinave);

- shkalla e uniformitetit dhe e elasticitetit të mbishtresës ;

- madhësia e ndryshimit të temperaturave të mjedisit, që shkakton bymimin dhe tkurrjen e shinave.

2.2.3. Ngarkesat vepruese mbi linjë

Si pasojë e faktorëve që përmendëm më sipër, terrenit dhe e bashkëveprimit rrotë-shinë, mbi linjat hekurudhore veprojnë mjaft forca (të rëndesës, të fërkimit, të goditjeve) dhe momente të ndryshme.

- Forca e rëndesës Gn (pesha e mjetit të transportit në një çift rrotash).

- Forca e fërkimit ( F t ) për gjatë shinës nga lëvizja e rrotës mbi shinë (forca tangjentore në rrotë):

a . Gjatë shkuljes nga vendi, F t ≤ G n · f a ,

f = koeficienti i aderencës ;

b. Gjatë lëvizjes me shpejtësi

ku: = 1 0.01

av n v v

fF G f f

V

(sipas H. Parodi) dhe ku : fa = 0,33, për shina të thata dhe

fa = 0,25, për shina të lagëta.

- Forca suplementare për gjatë shinës nga përshpejtimi ( F a ) ;

- Forca e frenimit (Ff) (në raste të bllokimit të rrotullimit të rrotës nga frenimi i fortë kjo forcë kthehet në forcë të rrëshqitjes gjatësore të rrotës) (Ffb );

- Forca gjatësore e shkaktuar nga pjerrësia e linjës (F1);

- Forca e goditjeve vertikale mbi shinë (G1, e shkaktuar nga rrafshimet e rrotave, gropimet e shinave, vendtakimet e shinave;

- Forca e shtytjes anësore të buzës së bandazhit mbi faqen e brendshme të shinës (Fsh), veçanërisht në kthesat e linjës;

- Forca e rrëshqitjes transversale të rrotës mbi shinë në kthesë (Fs);

- Forca suplementare vertikale e shkaktuar nga lëkundjet anësore dhe gjatësore të mjetit hekurudhor (Fl),

- Forca gjatësore e anësore nga bymimi ose tkurrja e shinave (Fb);

- Momenti i përkuljes gjatësore vertikale të shinës (Mp);

- Momenti i përdredhjes së shinës në planin transversal (Ms) ;

- Momenti i lakimit transversal të shinës (ML);

Të gjithë faktorët e mësipërm përcaktojnë zhvillimin planimetrik dhe altimetrik te linjës, parametrat e saj, karakteristikat teknike dhe teknologjinë e ndërtimit të pjesëve kryesore të linjës: trasesë dhe anekseve të saj, veprave të artit, mbishtresës (balastit, traversave, shinave dhe mbërthimit të tyre).

Fig. 2.5. Forcat dhe momentet kryesore që veprojnë mbi shinë.

2.3. Parametrat dhe karakteristikat kryesore të linjës hekurudhore

2.3.1. Gjerësia (skartamenti) e linjës.

Fig. 2.6. Gjerësia e linjës normale.

Gjerësia e linjës normale është distanca midis dy faqeve të brendshme të shinave, e matur perpendikularisht me aksin e linjës në lartësinë 14 mm nën sipërfaqen e kokës së shinës. Kjo gjerësi, në linjën e drejtë dhe në kthesa me R ≥ 500 m, është 1435 mm, me tolerance deri në +10 mm dhe -3 mm (d.m.th. 1432

1445 mm).

Rrotat e mjetit hekurudhor duhet të futen lirshëm në këtë hapësirë, prandaj midis faqeve të buzëve të

rrotave dhe faqeve të brendshme të shinave lihet një hapësirë prej 10 25 mm, që në rastin e zvogëlimit të gjerësisë së linjës me -3 mm ose të zgjerimit të saj me 10 mm, arrin përkatësisht në 7 mm ose 35 mm. Gjatë lëvizjes në kthesa, hapësira prej 7 mm nuk do të mjaftonte për të lejuar kalimin e lirshëm të rrotës, prandaj ndër to bëhet një zgjerim i mëtejshëm i linjës:

- Për R ≥ 500 m, zgjerimi = 0 mm (gjerësia = 1435 mm);

- 350 m ≤R < 500 m, zgjerimi = 10 mm (gjerësia = 1445);

- 250 m ≤ R < 350 m, zgjerimi =20mm (gjerësia=1455mm);

- R < 250 m, zgjerimi = 25 mm (gjerësia = 1460 mm).

Gjerësitë mbi 1465 mm në linjat e kategorisë I-rë e të II-të dhe mbi 1470 mm në linjat lokale, janë të palejueshme.

Madhësia e zgjerimit të linjës përcaktohet nga analiza e kalimit në kthesë të vagonit me tre çifte rrotash, ku çifti i mesit ka një zhvendosje (p) dhe përcaktohet me formulën: e = (8/R) - p .

Zgjerimi ose ngushtimi i linjës nuk mund të bëhet i menjëhershëm, por i shkallëzuar dhe konkretisht: për linjat e kategorisë I-rë, maksimumi nga 0,5 mm dhe, për linjat e kategorisë II-të dhe lokale, maksimumi, nga 1 mm për çdo 1 ml linjë. Për këtë arsye, dhe me qëllim që zgjerimi i plotë të realizohet në pikën e fillimit të kthesës, zgjerimi fillon shkallë-shkallë që në vijë të drejtë.

2.3.2. Vendosja e shinave me pjerrësi transversale

Sikurse theksuam më lart, sipërfaqja rrethore e rrotës është me një konicitet 1:20. Për të siguruar shkeljen (rrotullimin) e rrotës për gjatë aksit gjatësor të kokës së shinës, vendoset shina gjithashtu me një pjerrësi të kokës së saj prej 1:20, në drejtim të brendësisë së linjës.

Kjo pjerrësi i jepet shinës me anën e pllakave shtruese nën shinë, të cilat kanë sipërfaqe të pjerrët.

2.3.3. Pjerrësi për së gjëri i linjës

Në linjën e drejtë ose në kthesë me rreze R ≥ 4000 m sipërfaqet e kokave të dy shinave vendosen në të njëjtin nivel.

Fig. 2.7. Forcat vepruese në mjet gjatë kthesës.

Nga momenti i kalimit në kthesë, përveç forcës së rëndesës G, vepron edhe forca centrifugale, Po, e cila tenton ta kthejë mjetin rreth pikave të mbështetjes së rrotave mbi shinën e jashtme. Rezultantja e këtyre dy forcave priret në drejtim të shinës së jashtme. Nga ky shkak, shina e jashtme do të rëndohej më tepër dhe do të konsumohej më shpejt, duke mos folur për rrezikun e animit dhe deri përmbysjes së mjetit në shpejtësi të mëdha. Për të mënjanuar këtë në kthesat me rreze më të vogël se 4000 m, shina e jashtme ngrihet mbi nivelin e shinës së brendshme.

Lartësia e ngritjes e vendos planin mes dy sipërfaqeve të shinave perpendikular ndaj drejtimit të rezultantes W, si rrjedhojë ajo ndahet në mënyrë të barabartë mbi të dy shinat.

Madhësia e forcës centrifugale është:

2

o

m VP

R

m - masa e mjetit,

V - shpejtësia;

R - rrezja e kthesës,

2

prandaj o o

G G Vm P

g g R

Pra, forca centrifugale Pu rritet me rritjen e peshës dhe shpejtësisë dhe ulet me rritjen e rrezes R.

Nga ngjashmëria e trekëndëshave Po,G, W dhe a b b':

2

dhe o oP S Ph S Vh

S G G g R

S - distanca mes akseve të dy shinave, mesatarisht 1500 mm.

Supozojmë peshën G 1 ton.

21o

VP

g R

22

10001

36009.81 127o

VV

PR R

2 2150011.8 mm

1 127

V Vh

R R

Kjo formulë shërben për shpejtësitë deri në 50 km/h, kurse për shpejtësi më të mëdha formula empirike:

600 mmV

hR

2.3.4. Kurba e linjës në planin horizontal

Siç e thamë më lart, terreni bën të detyruar thyerjen e linjës së drejtë në planin horizontal në segmente me drejtime të ndryshme. Thyerja e drejtimit nuk bëhet me kulm por me rrumbullakime me hark rrethor, me rreze të përshtatshme për të siguruar kalimin.

Kalimi i mjetit nga linja drejtvizore në kurbën rrethore shoqërohet me goditje anësore dhe fërkime të buzëve të rrotave të para mbi shinën e jashtme, të shkaktuara nga inercia që tenton ta mbajë mjetin në lëvizje drejtvizore, si edhe nga forca centrifugale. Duke takuar në kundërveprimin e shinës, mjeti vendoset perpendikular mbi drejtimin e rrezes. Kjo shkakton tronditje e goditje anësore, të dëmshme për vet mjetin dhe linjën. Ato janë më të fuqishme në rreze të vogla dhe shpejtësi të mëdha.

Fig. 2.8. Rrumbullakimi i thyerjeve të drejtimit të linjës.

α, β - këndet e thyerjes; AB= BC dhe DE=DF - tangjentet e kurbës së rrumbullakimit;

A dhe C - fillimi dhe mbarimi i kurbës rrethore me rreze Rl D dhe F - fillimi dhe mbarimi i kurbës me rreze R

Për t'i zbutur ato, para kurbës rrethore linjës i jepet një kurbë e veçantë parabolike e quajtur kurba e hyrjes. Mbështetja dhe fërkimi i buzës së rrotës mbi faqen e brendshme të kokës së shinës së jashtme vazhdojnë gjatë kurbës së kthesës e deri në kalim të mjetit në vijë të drejtë.

Si rrjedhojë e konicitetit të sipërfaqes rrotulluese të rrotës, në bashkëveprimin rrotë-shinë ndodh fërkimi i rrotës për së gjeri kokës së shinës, i shkaktuar nga kalimi i perimetrave të rrotës me rreze të ndryshme mbi aksin e shinës.

Të gjitha këto forca rriten me rritjen e shpejtësisë dhe zvogëlimin e rrezes. Kur këto të fundit kapërcejnë një kufi të caktuar, ngjeshja e fortë e buzës së rrotës mbi shinë dhe të gjitha forcat që lindin mund të shkaktojnë deri hipjen e buzës mbi shinë dhe daljen e mjetit nga shinat. Për arsyet e mësipërme, midis shpejtësisë dhe rrezes së kthesës duhet të ruhet një raport i caktuar. Më poshtë po japim një vartësi orientuese të këtyre dy faktorëve:

R në m 100 120 150 180 200 250 300 350 400 500 600 700 800 900 V në km/h 25 30 40 45 50 60 70 75 80 90 100 110 115 120

Megjithatë, në praktikë, nisur nga kosto e lartë e mirëmbajtjes ideale të linjës, rezistencat dhe karakteri i punës së lëvizjes, rrezet zakonisht duhet të jenë më të mëdha.

Përgjithësisht, madhësia e rrezes nuk duhet të jetë më e vogël se ç'jepet më poshtë:

L i n j a t I II Lokale a) Në zona te ultë (fushore) 1200 600 400 b) Kodrinore 600 400 250 c) Malore 300 200 180

Në rastet e rrezeve nën 250 m, nga ana e brendshme e shinës së brendshme vendosen edhe kondrashina për të siguruar lëvizjen.

2.3.4.1. Përcaktimi i kurbës rrethore të kthesës Para së gjithash, në bazë të thyerjes së drejtimit të linjës në planin horizontal, përcaktohen:

a) Këndi i ndryshimit të drejtimit të linjës α ose 180° - β;

b) Rrezja e kurbës rrethore.

Në bazë të këtyre elementeve përcaktohen në terren fillimi, mesi dhe fundi i kurbës, të cilat ndihmojnë për përcaktimin e pikave të tjera të ndërmjetme të kurbës.

Fig. 2.9. Elementet kryesore të kurbës.

2.3.4.1.1. Llogaritja e pikave kryesore të kurbës.

Tangjentet

2AD DB t R tg

Tangjentet e ndërmjetme

4AE EC CF FB R tg

2 sin2

AB R

22 sin (1 cos )4 2

CH R R

1 cos2 dhe

2 4cos cos2 4

RDO DC R tg tg R

1 2

1 cos2

cos cos4 4

REC FC R R

2.3.4.1.2. Përcaktimi i pikave të ndërmjetme të kurbës

Fig. 2.10. Caktimi i pikove të ndërmjetme të kurbës.

2.3.4.2. Përcaktimi i kurbës kalimtare të kthesës.

Sikurse e thamë më lart, për të arritur një kalim të zbutur të trenit nga lëvizja drejtvizore në kthesë, është e nevojshme të bëhet ndryshimi i këtij drejtimi jo menjëherë, por shkallë-shkallë. Për këtë qëllim, midis drejtvizores dhe kurbës rrethore, vendoset një kurbë tjetër kalimtare. Ajo përbëhet nga segmente shumë të shkurtër të kurbës rrethore me zvogëlim gradual te rrezes, në mënyrë që i pari nga këta segmente është vijë e

drejtë, pra me R = , e cila vjen duke u zvogëluar për çdo segment pasardhës deri sa në fillim të kurbës rrethore arrin në madhësinë e rrezes së këtij rrethi.

Kurba kalimtare është parabolë e shkallës së tretë, ku:

3 3

6 6

x xy

C R l

x - largësia e pikave të parabolës nga pika e takimit të kurbës kalimtare, e matur paralelisht me tangjenten;

y - largësia e këtyre pikave nga tangjente perpendikulare mbi të;

R - rrezja e kurbës rrethore ;

l - gjatësia e kurbës kalimtare ;

c - parametër i kurbës kalimtare = R ·l

2.3.5. Thyerjet e linjës në rrafshin vertikal

Fig. 2.11. Thyerjet e linjës në rrafshin vertikal.

Në praktikë, diktuar nga thyerjet e terrenit, ku shtrihet linja hekurudhore, aksi i saj në profilin gjatësor kalon herë në segmente të drejtë horizontale dhe herë-herë me ngritje ose ulje nga niveli horizontal. Thyerjet e këtyre segmenteve janë të rrumbullakuara me kurba rrethore me rreze te ndryshme. Raporti i ngritjes ose uljes ndaj gjatësisë të gjurmës horizontale të vijës së linjës quhet pjerrësi e linjës dhe shënohet me “i”, që përfaqëson diferencën e nivelit në metra gjatë linjës me gjatësi 1 km. Gjatë linjës këto pjerrësi shënohen si në figurën 2.11.

Zakonisht në ndërtimin e linjave hekurudhore përdoren pjerrësi 0 25%.

Në vendin tonë, në hekurudhat e zonave të ultë janë përdorur pjerrësi deri në 8 10% , në zona kodrinore deri në 13 % dhe në zona malore, deri në 20% .

Pjerrësia e linjave të stacioneve nuk duhet të kalojë pjerrësinë 2.5%, që barazohet me 2,5 kG/T, aq sa janë rezistencat e trenit në vijë horizontale për çdo 1 ton peshë.

2.3.5.1. Mbi bazën e madhësisë së pjerrësisë llogaritet rezistenca suplementare në lëvizjen e mjeteve.

Fig. 2.12. Forcat vepruese në ngjitje

% sinp

hi tg

l (për vlera shumë të vogla të këndit).

Duke supozuar h= 1 m, l =1000 m, dhe G = 1 ton =1000 kG :

1

; 11000 1000p

F h h G G kG mi F kG

G l l m

Pra, për çdo l% pjerrësi forca specifike tangjente ose rezistenca specifike në linjë për çdo ton peshë është 1 kG.

kG/TpF r i

Përveç rezistencës në ngjitje, në mjetin hekurudhor vepron edhe rezistenca e kalimit në kurbën e kthesës, që shprehet gjithashtu në kG/T dhe llogaritet:

690 ose 12k ki i

R l

R - rrezja e kthesës, në m;

α - këndi qendror i kurbës rrethore, në shkallë ;

l - gjatësia e harkut të kthesës në m.

Zakonisht, në projektimin e linjës hekurudhore, përcaktohet pjerrësia më e madhe (udhëheqëse iu që përfaqëson rezistencat më të mëdha të linjës, ku përfshihen edhe ato që shkaktohen nga kthesat, të cilat mund të jenë në pjesët me pjerrësi më të vogël.

Kështu që, p k ui i i

Për të siguruar lëvizjen e qetë të trenit, largësia midis thyerjeve të profilit gjatësor të linjës duhet të jetë të paktën 250 m në linjat e kategorisë së I-rë, 120 m në ato të kategorisë së II-të dhe 85 m, në linjat e përdorimit lokal.

2.3.5.2. Kur në thyerjet e profilit gjatësor diferenca e pjerrësive është 2% e më shumë, thyerja patjetër duhet të rrumbullakohet në planin vertikal me kurbë rrethore, me rreze si më poshtë:

R = 10.000 m, në linjat e kategorisë së I-rë ;

R = 5.000 m, në linjat e kategorisë së II-të dhe në linjat kryesore të stacioneve përgjatë linjave të kategorisë së -I-rë.

R = 2.500 m, në linjat kryesore të stacioneve në linjat e kategorisë së II-të.

R = 2.000 m, në të gjitha linjat e përdorimit lokal dhe në linjat anësore të stacioneve përgjatë linjave të kategorisë së I-rë e të II-të.

Fig. 2.13. Rrumbullakimet e thyerjeve në profil in gjatësor.

Në bazë të fig.2.13 (b) elementet e rrumbullakimit do të jenë:

2

R nl

2

8

R nf

2

2

Xy

R

l- gjatësia e tangjenteve të kurbës ;

R- rreze e kurbës rrethore ;

n - shuma ose diferenca e pjerrësive në pikën e thyerjes së profilit;

f- largësia e pikës së thyerjes nga kurba e rrumbullakimit;

y- largësia e pikave të ndryshme të kurbës nga tangjentja e kurbës.

x- largësia e pikës së caktuar në kurbë nga pika e takimit të tangjentes me kurbën.

2.3.5.3. Madhësia e pjerrësive është një nga elementët më të rëndësishëm teknikë dhe ekonomikë të projektimit të një linje hekurudhore, prandaj kërkon vlerësim serioz dhe kompleks:

a) Pjerrësia në ngjitje shton ndjeshëm rezistencat dhe si rrjedhojë e kësaj kërkohen fuqi më të mëdha, ulet pesha e trenave dhe numri i vagonëve, ulet shpejtësia e lëvizjes.

Për të njëjtën peshë dhe shpejtësi, në shkallë të ndryshme pjerrësie, do të duhen forca me fuqi të ndryshme tërheqëse : në rreth 3%, dyfish ndaj lëvizjes në vijë të horizontale, ne 6%, trefish, në 9% katërfish, në 12% pesëfish, 18% gjashtëfish etj.

Vetëkuptohet që në rastet e thyerjeve të shpeshta të pjerrësive të anasjelltë dhe në distanca të shkurtra, nëpërmjet shfrytëzimit racional të tyre, kjo dukuri nuk është shumë e ndjeshme. Por ajo vepron kur pjerrësia është e vazhdueshme në distanca të konsiderueshme, siç është në linjën Librazhd- Prrenjas-Tuneli i Qaf Thanës etj. Në këto raste për të siguruar tërheqjen e peshave të njëjta të trenave me shpejtësi optimale kërkohen lokomotiva më të fuqishme ose më shumë lokomotiva në tërheqje apo në tërheqje e në shtytje.

Dukuri e kundërt ndodh në zbritjen e trenave në këto pjerrësi, kur zhvillohen forca të tilla kolosale, që, në rast se dalin jashtë kontrollit dhe frenimit të tyre, kthehen në forca të verbëra shkatërruese me pasoja shumë

të renda. Për këtë, veç masave të zakonshme teknike për sigurimin e trenave, praktika ka diktuar nevojën e ndërtimit në distanca të caktuara përgjatë pjerrësisë së vazhdueshme ose në hyrje të stacioneve linja të vogla sigurimi, që dalin nga linja kryesore, me pendencë të kundërt, për të amortizuar këto forca në rast nevoje.

Për të gjitha sa u thanë më sipër është racionale që qysh në projektim të bëhen gjithë përpjekjet për të parashikuar sa më shumë segmente horizontale ose thyerje përgjatë pjerrësisë së madhe, çka sjell jo vetëm uljen e shpenzimeve, sepse krijohen mundësi për shfrytëzim të do të këtyre thyerjeve, por rrit edhe sigurimin e lëvizjes së trenave.

Fig. 2.14. Segment sigurimi në linjën me pjerrësi dhe gjatësi të madhe.

b) Pjerrësitë e mëdha shkaktojnë rritjen e konsumit të mjeteve hekurudhore dhe të linjës (rrëshqitja, frenimi i vazhdueshëm, përdorimi i rërës etj.). Llogaritet që ngjitja në 8 m lartësi dhe pastaj zbritja e kësaj lartësi rrit shpenzimet për 1000 Tkm. bruto deri në 9%.

c) Pjerrësitë e mëdha rrisin harxhimin e karburanteve. Shpenzimet e shfrytëzimit në hekurudhë

rriten 7 9% për çdo 1000 Tkm. bruto, vetëm si rritja e harxhimit të karburanteve.

ç) Me uljen e shpejtësisë, rritet koha e lëvizjes dhe kufizohet aftësia lëshuese e linjës.

2.3.6. Largësia midis akseve të linjave

Duke pasur parasysh gabaritet maksimale të mjeteve hekurudhore dhe të ngarkesave të tyre, largësia minimale midis dy linjave paralele në të njëjtën trase është:

- Për gjatë linjës, kur nuk ka pajisje të sinjaleve midis tyre, 4m.

- Idem, kur midis linjave janë vendosur pajisje të sinjaleve stabël, 4.7 m.

- Në stacione, 4,5 m.

-Në stacione, kur midis linjave ka perone, 6 m.

- Në kthesa distanca midis akseve të linjave rritet në raport me rrezen e kthesës, si më poshtë:

Rrezja e kthesës m 350 250 225 200 180 150 120 100

Distanca midis akseveshtohet me:

mm 0 20 70 130 190 310 700 1100