Indholdsfortegnelse. Kapacitetsudvidelse København - Ringsted Delopgave A1. Trafikstyrelsen - Teknisk notat

Transkript

1 Trafikstyrelsen - Teknisk notat Kapacitetsudvidelse København - Ringsted Delopgave A1 COWI A/S Parallelvej Kongens Lyngby Telefon Telefax wwwcowidk Trin 2 Konstruktioner Projekteringsforudsætninger Indholdsfortegnelse 1 Indledning 2 2 Belastnings- og beregningsgrundlag 2 21 Sporbærende broer 2 22 Vej- og stibærende broer 2 3 Geometri broer 2 31 Banegeometri Generel banegeometri Banegeometri ved underføring af bane Banegeometri ved overføring af bane 5 32 Vej- og stigeometri Vej- og stigeometri ved underføring af vej og sti Vej- og stigeometri ved overføring af vej og sti 7 4 Geometri tunneller og støttevægge 7 41 Fritrumsprofiler i tunneller 7 42 Tunneltværsnit 7 43 Støttevægge og trug 7 5 Grundlagsdokumenter 51 Dokumenter udarbejdet af trafikstyrelsen Normer og standarder Banedanmark DSB Vejdirektoratet Danske normer Eurocodes 9 53 Dokumenter udarbejdet af COWI 9 Dokument nr P Revision nr 0 Udgivelsesdato G:\basis\jki\QDM\httpdatatrafikstyrelsendkfileskh-rg08_KOM - Kommunikation og lovarbejde07_of - Assistance til offentlighedsfasefagnotater til Udarbejdet Kontrolleret Godkendt JUMA/TISO SDB EMB

2 2 / 9 1 Indledning Nærværende dokument Projekteringsforudsætninger omfatter forudsætninger for projektering af konstruktioner på ny bane mellem København og Ringsted, herunder: Broer Tunneller Støttevægge og trug Nærværende dokument er gældende for strækningen A1, fra Vigerslev (station ) til Solrød (station ) Dette notat behandler normmæssige angivelser for brogeometri, banegeometri, fritrumsprofiler og konstruktionsmæssige afstande Dokumentet er baseret på grundlagsdokumenter som beskrevet i afsnit 5 2 Belastnings- og beregningsgrundlag 21 Sporbærende broer Sporbærende broer projekteres iht "Belastnings- og beregningsforskrift for sporbærende broer og jordkonstruktioner", Banenorm BN Vej- og stibærende broer Vej- og stibærende broer projekteres iht "Broteknik Vej- og stibroer Belastnings- og beregningsregler", Vejdirektoratet 3 Geometri broer Dette afsnit beskriver de betydende geometriske forudsætninger for hhv sporog vej- og stibærende broer 31 Banegeometri 311 Generel banegeometri Generelle normkrav til banegeometri gælder for retlinede spor Hvor sporene føres i kurver skal geometrien ændres under hensyntagen til: - Forøgelse af sporafstand - Forøgelse af frie bredder - Hældende fritrumsprofil som følge af sporoverhøjde

3 3 / 9 Sporafstand Afstanden mellem sporenes centerlinier skal være 4,5 m iht "Normgrundlag ny bane, Trafikstyrelsen, afsnit 4112 Sporafstanden måles fra spormidte til spormidte vinkelret på det, i planen, mest rette spor Sporafstanden forøges i kurver Forøgelsen bestemmes ud fra kurveradius iht "Banenorm BN Sporafstand og frispormærker", Banedanmark, figur 11-2 For ny bane mellem København-Ringsted vil det dog ikke være aktuelt, da kurveradier generelt er større end 1500 m, hvilket ikke giver noget kurvetillæg Dog findes 2 kurver, hvor radier ligger mellem 700 m og 800 m, hvilket kun giver en forøgelse af sporafstanden på i alt 10 mm Fritrumsprofil Fritrumsprofilet for banen ved broer skal overholde EBa fritrumsprofilet iht "Fritrumsprofiler", DSB infrastruktur Frihøjden for banen under broer/i tunneler skal forøges i forhold til EBa profilet Se afsnit 33 Fritrumsprofilet for banen på øvrige strækninger skal overholde EA fritrumsprofilet Fritrumsprofilernes breddemål forøges i kurver Det forøgede breddemål bestemmes ud fra kurveradius i overensstemmelse med "Fritrumsprofiler", DSB infrastruktur, afsnit 7 For 2 spor i kurve skal forøgelsen tillægges ydersider af hvert fritrumsprofil For ny bane mellem København og Ringsted vil det dog ikke være aktuelt med kurvetillæg, da kurveradier generelt er større end 1500 m, hvilket ikke giver noget kurvetillæg Dog findes 2 kurver, hvor radier ligger mellem 700m og 800m, hvilket giver en forøgelse af breddemålet på 5 mm i hver side I kurver får fritrumsprofilet en hældning pga sporoverhøjden Betydningen af overhøjden for fritrumsprofilet er nærmere beskrevet i afsnit 312 Tværprofil for bane uden for broer/tunneler Uden for broer er afstanden fra sporenes centerlinier til kanten for overside af underballast 3800 mm Ved anlæg af baneskråninger fastlægges anlægsforholdene, a s, udfra skråningens højde i overensstemmelse med BN1-6-1 Baneskråning indtil højde på 5 m: a s > 1,5 Baneskråning over højde på 5 m: a s > 1,5 for de første 5,0 m, a s > 2,0 for resten 312 Banegeometri ved underføring af bane Fritrumsprofil - frihøjde Fritrumsprofilet fastlægges som EBa ved underføring af banen Frihøjden forøges dog i forhold hertil som vist i tabel 1 Forhøjelsen sker som forhøjelse af EBa profilets topgeometri af hensyn til montage af køreledninger, teknik mm, og der er på baggrund heraf vurderet, at profilets topbredde er tilstrækkelig i

4 4 / 9 tillægshøjden Værdierne i tabel 1 er beskrevet i "Fritrumsprofilforhold for København-Ringsted, ny bane, notat nr ", COWI, afsnit 1 Tabel 1 Hastighed [km/h] Frihøjde ved underføring af bane V <V <V Fri afstand - bredde Den frie afstand fra spormidte til endevederlag eller mellemunderstøtning vælges til 5000 mm ud fra anbefaling i "BN ", Banedanmark, afsnit 924 Der arbejdes ikke med fri bredde ned til 4000 mm, som normen tillader Den frie bredde vurderes til at gælde over en højde af 4800 mm over SO planet, svarende til profil D, idet kravet vurderes at være defineret af påkørselshensyn Profil D er udarbejdet på baggrund af læsseprofiler (DSB og UIC) Ved underføringer er gennemføring af grøfter typisk fravalgt, så afstandskravet på 5000 mm overholdes I stedet etableres afvanding af banen ved sideløbende trug Ved krumning af banen bliver den frie bredde forøget, som beskrevet i afsnit 311 Skråninger under broer For flerfags broer med skråninger anvendes anlæg, a s =1,5 uanset skråningens højde idet der under broer benyttes skråningsbeklædning Overhøjde af skinne, betydning for bredde- og højdemål Maksimal værdi for sporoverhøjden er 160 mm i overensstemmelse med "Normgrundlag ny bane, Trafikstyrelsen, afsnit 4337 Forøgelse af den frie bredde i kurvens inderside ses af tabel 2 Overhøjde kurveinderside Total fri bredde

5 5 / 9 Overhøjde kurveinderside Total fri bredde Tabel 2 Forøgelsen af de frie bredder er fundet 3300 mm over SO, hvor EBa profilets bredde er størst Den maksimale flytning i højderetningen findes for de 3 hastighedskategorier, hvor frihøjden er maksimal, dvs for overhøjde = 160 mm Hastighed [km/h] Højde Tillæg til højde Total højde < Tabel Banegeometri ved overføring af bane Fri afstand - bredde Den frie bredde af sporbærende broer er fastlagt til minimum 4000 mm Afstanden er defineret som den vinkelrette afstand mellem profilmidteplanet og et parallelt plan gennem rækværkets inderste punkt Af hensyn til fritrumskrav for ballastrensemaskine skal den vandrette afstand mellem spormidte og faste genstande være minimum 2200 mm Begge krav er anført i "BN ", Banedanmark, afsnit 921 og 922 Hvor banen føres i kurver bliver målene modificeret, som beskrevet i afsnit 311 Geometriske krav til tværprofil for bane Den lodrette afstand fra SO-plan til beton skal være 750 mm af hensyn til ballastrensemaskine Ballasten udføres med anlæg, a s = 1,5 Den indvendige højde af broens kantbjælke, målt fra overside af svelle, afhænger af kantbjælkens vandrette afstand til ballastlaget Hvor kantbjælken udgør den vandrette afgrænsning af ballasten, uanset en sporhævning på 300 mm, skal højden være 200 mm Hvor kantbjælken ikke rører ballasten, uanset en sporhævning på 300 mm og dermed 450 mm ekstra bredde af ballasten fra CL spor, anvendes en højde på 100 mm

6 6 / 9 Støjskærme på broer placeres således at minimumskravene til den fri bredde overholdes Alle krav iht "BN ", Banedanmark, afsnit 922 Overhøjde af skinne, betydning for breddemål Maksimal værdi for sporoverhøjden er 160 mm i overensstemmelse med "Normgrundlag ny bane, Trafikstyrelsen, afsnit 4337 Forøgelse af den frie bredde i hhv kurvens yderside og inderside ses af tabel 4 Overhøjde Tabel 4 kurve yderside kurve inderside Forøgelsen af de frie bredder i kurvens inderside er fundet 2000 mm over SOplan, dvs det højeste punkt for rækværket Hvis der anvendes støjskærme højere end 2 m skal breddemålene forøges I kurvens yderside er forøgelserne fundet i SO-planet 32 Vej- og stigeometri Vej- og stigeometri ved fastlægges i overensstemmelse med Vejregler for hhv byområder og åbent land Den frie bredde for veje og stier fastlægges af faggruppen Vej for hver enkelt vejkrydsning i overensstemmelse med Vejreglerne 321 Vej- og stigeometri ved underføring af vej og sti Ved underføring af veje og stier er frihøjden fastlagt til minimumsværdier iht "Vejregler for vejes geometri over og under broer", Vejdirektoratet Værdierne inkluderer begge tillæg for udførelsestolerancer, samt for veje et tillæg for sne og fremtidig belægningsforøgelse: Frihøjde ved veje: Frihøjde ved stier: 4630 mm 2530 mm For mindre veje, hvor der er reducerede krav til frihøjden, afklares denne af faggruppen Vej

7 7 / Vej- og stigeometri ved overføring af vej og sti Vej- og stibroers geometri skal overholde kravene i "Vejregler for vejes geometri over og under broer", Vejdirektoratet Broautoværn projekteres iht "Opsætning af broautoværn og rækværker", Vejdirektoratet 4 Geometri tunneller og støttevægge 41 Fritrumsprofiler i tunneller Der arbejdes generelt, som for brokonstruktioner, med frihøjder som beskrevet i afsnit 312 For hastigheder på maksimum 180 km/t er frie bredder for både en-cellet og tocellet tunneltværsnit vist på tegning TBR_A1_S_102 For hastigheder over 180 km/t skal der foretages en nærmere evaluering af den nødvendige frie bredde Bredderne forøges i kurver iht afsnit Tunneltværsnit Det forudsættes generelt, at der arbejdes med et encellet tunneltværsnit, som vist på tegning TBR_A1_S_102 For hver enkelt tunnelplacering skal der foretages en vurdering af de sikkerhedsmæssige forhold for anbefaling af tunneltværsnit De sikkerhedsmæssige forhold, som har betydning for valg af tunnelløsning er foreløbigt beskrevet i dokument , rev 0, dateret 29 oktober 2007 Dette dokument forventes detaljeret yderligere i senere faser af projektet 43 Støttevægge og trug For trug og støttevægge i tilfyldning og afgravning er der på tegning TBR_A1_S_103 vist de forudsatte geometriske forhold Den frie bredde fra spormidte til inderside af støttevæg/trugvæg forudsættes at være 3500 mm Det er muligt at reducere bredden til 3000 mm Dette kræver en nærmere undersøgelse Bredderne forøges i kurver iht afsnit 311

8 8 / 9 5 Grundlagsdokumenter Dette afsnit indeholder en oversigt over dokumenter, der ligger til grund for Projekteringsforudsætninger 51 Dokumenter udarbejdet af trafikstyrelsen Følgende dokumenter er udarbejdet af Trafikstyrelsen: Normgrundlag Ny bane, dateret (revideres løbende) Sikkerhedsplan, rev 2, (revideres løbende) Ovenstående er de overordnede styrende dokumenter for definition af projekteringsforudsætningerne 52 Normer og standarder 521 Banedanmark Banedanmark normer: Banenorm BN : Sporafstand og frispormærker, dateret Banenorm BN1-59-2: Belastnings- og beregningsforskrift for sporbærende broer og jordkonstruktioner, dateret Banenorm BN1-6-1: Tværprofil for ballasterede spor, dateret DSB DSB forskrifter: DSB Fritrumsprofiler, dateret maj 1995, revision Vejdirektoratet Vejdirektoratets vejregler er generelt gældende Her nævnes de vigtigste for udarbejdelse af dispositionsforslag og projektforslag for broer og tunneller Generelt projekteres nye vej- og stibroer iht følgende vejregler fra Vejdirektoratet: Broteknik Vej- og stibroer Belastnings- og beregningsregler, nov 2002 Vejregler for vejes geometri over og under broer, nov 1998 Opsætning af broautoværn og rækværker, jul 2006 For eftervisning af de eksisterende broers bæreevne gælder: Beregningsregler for eksisterende broers bæreevne 524 Danske normer Der regnes iht gældende danske normer, bla: DS409:1998 Sikkerhedsbestemmelse for konstruktioner

9 9 / 9 DS410:1998 Last på konstruktioner DS411:1999 Betonkonstruktioner DS412:1998 Stålkonstruktioner DS415:1998 Fundering Der anvendes generelt gældende rettelsesblade og tillæg Der anvendes ikke DS409:2006 og dertil hørende rettelser af partialkoefficienter i konstruktionsnormerne 525 Eurocodes Hvor de danske konstruktionsnormer ikke er dækkende, anvendes Eurocodes som supplement Nedenfor er listet de vigtigste Eurocodes, som er gældende for dette projekt: EC1-3: ENV :1995, Traffic load on bridges AD1-3: Applikationsdokument til ENV :1995, Traffic load on bridges, 1 udgave 53 Dokumenter udarbejdet af COWI Følgende dokumenter er udarbejdet af COWI tidligere i projektet og anvendes som grundlag for det videre arbejde , Fritrumsprofilforhold for København-Ringsted, ny bane, rev 0, dateret , Hastigheder i de enkelte spor, rev A, dateret , Mulige tunneltværsnit, rev 0, dateret