Horizontaal alignement

Versie 2014.1
Introductie » Geometrische profielen » Tram- en metrolijnen » Alignement tram- en metrolijnen » Horizontaal alignement
Artikel nr. 38

Horizontale Boogstraal

Voor horizontale bogen dient een zo groot mogelijke straal te worden gekozen. Krappe boogstralen vragen een vergroting van de tunneldiameter, die over de gehele tunnellengte moet worden toegepast. De boogstraal wordt samen met de ver­kanting in een iteratief proces bepaald, afhankelijk van de snelheid.

 

Metro

Voor de minimum boogstralen bij de metro, zie tabel 38.1. Vanwege een verschil­lend toelaatbaar verkantings­tekort zijn de boogstralen bij directe bevestiging anders dan bij toepassing van een ballastbed. Voor de mini­male boogstraal bij de metro wordt bij hoofdsporen doorgaans 240 m aangehouden.

 

Tabel 38.1 - Relatie maximumsnelheden en minimum boogstralen bij maximale verkanting, metro

Maximumsnel­hei­d vmax (km/h)

Minimum boogstraal Rh (m)

Op beton­bed

Op ballast­bed

50

123

141

70

241

276

90

398

455

 

Ten aanzien van de afzonderlijke elementen geldt in het algemeen:

Rh = 75 m in exploitatiespoor

Rh = 25 m in calamiteiten-/omloopspoor

Rh = 250 m in stations/halten

 

Boogstralen kleiner dan 180 m veroor­zaken abnor­maal grote slijtage aan spoorstaaf en radkrans en moeten dientengevolge zoveel mogelijk worden ver­meden.

 

Tram

Horizontale boogstralen bij de tram liggen tussen de 20 en 200 m. Voor de maximale snelheden van de tram in een bocht bij de gegeven ver­kanting, boogstraal en maximale zijde­lingse versnelling tabel 38.2.

 

Tabel 38.2 - Relatie snelheid - boogstraal - verkanting - zijdelingse versnelling, tram

Boog­straal (m)

Ontwerpsnelheid v (km/h) bij a = 0,65 m/s2 en verkanting D

D = 0 mm

D = 30 mm

D = 75 mm

D = 150 mm

25

14,5

16,5

*

*

35

17,1

19,6

*

*

50

20,5

23,4

27,1

*

75

25,1

28,7

33,3

39,8

100

29,0

33,1

38,5

46,0

150

35,5

40,5

47,2

56,4

200

41,0

46,8

54,4

65,0

*: niet mogelijk in verband met verkantingsnormen voor lengte en overgangshelling

 

Bij de boortunnels geldt in verband met boortechniek als minimale boogstraal R = 20 d waarbij d de diameter van de tunneldoor­sne­de is.

Verkanting

De verkanting is het hoogteverschil tussen de buiten- en bin­nenspoorstaaf, ter compensatie van zijdelingse krachten die tijdens het berijden van de boog ontstaan. Geen verkanting toepassen in de openbare weg, wisselbo­gen en krui­singen.

 

Voor de berekening van de verkanting wordt soms onderstaande formule gebruikt:

 

waarin:

Dth = theoretische verkanting (mm)

v = snelheid (km/h)

R = boogstraal (m)

 

De formule is afgeleid met als uit­gangspunt dat de zijdelingse versnel­ling gelijk is aan 0 m/s2.

 

De maximale verkanting voor zowel de metro als de tram bedraagt 150 mm.

 

Verkantingstekort (-aftrek)

Alle bogen worden met een bepaal­de verkantings­tekort I, ook aangeduid als verkantingsaftrek, aangelegd.

 

Bij de metro wordt de theore­tische verkanting nor­maal verminderd met ten minste 30 mm. Als bovengrens voor de aftrek geldt:

  • aftrek maximaal 60 mm bij spoor in ballastbed
  • aftrek maximaal 90 mm bij directe bevestiging.

 

Bij een bepaald verkantingstekort ontstaat een ongecompenseerde zijdelingse versnelling a van:

 

 

waarin:

a = zijdelingse versnelling (m/s2)

I = verkantingstekort (mm)

 

Bij de metro wordt in verband met comfort aange­houden:

  • maximum a = 0,65 m/s2
  • bij uitzondering a = 0,68 m/s2
  • bij voorkeur a = 0,33 m/s2

 

Voor de tram in Den Haag geldt:

  • maximum a = 1,00 m/s2I = 150 mm
  • bij voorkeur a < 0,65 m/s2I = 100 mm
  • ideaal a = 0,20 m/s2I = 30 mm

 

Een negatieve zijdelingse versnelling is niet toegestaan.

 

Verkantingsoverschot

Is de werkelijke verkanting van het spoor groter dan de theoretische ver­kanting, dan is er sprake van verkan­tingsoverschot. Hiervoor gelden geen specifieke eisen.

 

Overgangsboog

De overgangsboog heeft zowel voor de tram als voor de metro de vorm van een clothoïde, uitgezet op hart spoor. Formu­le:

 

 

waarin:

A = parameter

R = aansluitende boogstraal (m)

L = lengte, gemeten langs de kromme (m)

 

Overgangshelling

In een overgangsboog wordt de ver­kanting opgebouwd vanaf het begin tot het einde van de overgangshel­ling. Dit verloop is lineair. Voor de overgangshelling wordt een bepaalde verkantingstoename aange­houden:

  • metro

normaal 1 : 10×v

bij v £ 60 km/h 1 : 600

enkele situaties 1 : 6×v

waarin v = snelheid in de bocht (km/h)

  • tram 1 : 300 à 1 : 400

 

Horizontale rechtstand

In verband met de rijtuiglengte dient tussen de overgangsbogen een recht­stand aanwezig te zijn van ten minste 30 m bij de me­tro en 20 m bij de tram. De lengte van de rechtstand be­draagt bij voorkeur v / 2 m (met v in km/h). Is dit niet mogelijk, dan worden speci­fieke eisen met betrekking tot het verloop van de ver­kanting tussen twee bogen gesteld.