Nowoczesne rozwiązania w infrastrukturze tramwajowej

W Polsce istnieje obecnie 14 sieci tramwajowych. Trwają przygotowania do budowy kolejnej - w Olsztynie. Z budowy linii tramwajowej wycofał się natomiast Płock. Miasta modernizują infrastrukturę tramwajową - oprócz wymiany nawierzchni torowej są to na przykład modernizacje lub budowy nowych podstacji trakcyjnych, czy systemów informacji pasażerskiej. Nowe trasy tramwajowe mają powstać m. in. w Gdańsku, Wrocławiu, Poznaniu, Toruniu, Bydgoszczy i Warszawie. Jeszcze większy rynek stanowią modernizacje istniejących tras. W jednym i drugim przypadku miasta żądają rozwiązań projektowych i wykonawczych, które pozwolą zmniejszyć hałas i drgania przenoszone przez nawierzchnię, poprawić parametry linii, lub nawet jej estetkę. Najbardziej rzucającym się w oczy rozwiązaniem jest obsadzanie trawą wydzielonych torowisk tramwajowych, jednak to nie koniec nowinek, jakie pojawiają się w krajowej infrastrukturze.

Pętla to za mało

Największe zmiany jeśli chodzi o podejście do projektowania układów torowych linii tramwajowych, dotyczą przystanków krańcowych. Jako że tradycyjna pętla, umożliwiająca postój oraz zawrócenie tramwaju zajmuje określoną ilość miejsca, nie spełniając jednocześnie wszystkich funkcji, jakich życzą sobie inwestorzy, projektanci nowych tras tramwajowych proponują różne rozwiązania przystanków krańcowych.

We Wrocławiu, w ramach projektu Tramwaju Plus, MPK zamówiło w czeskiej Skodzie 31 niskopodłogowych tramwajów dwukierunkowych. Jest to uwarunkowane tym, że dwa przystanki krańcowe nowej linii do Kozanowa i wrocławskiej areny Euro 2012 będą pozbawione możliwości zawracania tramwajów - a przy samym stadionie znajdzie się jedynie przystanek czołowy. Takie rozwiązanie zajmuje mniej przestrzeni miejskiej od tradycyjnej pętli, jednak wymaga właśnie taboru dwukierunkowego - z dwoma kabinami motorniczego i drzwiami dla pasażerów po obu stronach pojazdu. Skład taki posiada mniej miejsc siedzących i jest o około 10-20 procent droższy od tradycyjnego. Ewentualna nadwyżka taboru dwukierunkowego pozwala jednak na lepszą obsługę pasażerów podczas wyłączeń odcinków torów spowodowanych np. remontami, lub przy wielkich imprezach masowych. Z tych względów nowe dwukierunkowe tramwaje planuje zamówić na przykład Warszawa, a używane tramwaje dwukierunkowe eksploatowane są m.in w Poznaniu, Krakowie i Gdańsku.

Innym rozwiązaniem, proponowanym choćby w studium funkcjonalno - ruchowym obsługi komunikacją tramwajową osiedla Gocław w Warszawie, jest zintegrowana pętla tramwajowo - autobusowa (ryc. 1). Dzięki odwróconemu w stosunku do standardowych rozwiązań tego typu kierunkowi ruchu tramwajów, peron przystanku dla osób wysiadających z tramwaju jest jednocześnie peronem dla pasażerów chcących odbyć dalszą podróż autobusem. Analogicznie sytuacja przedstawia się w relacjach odwrotnych. Pozwala to oszczędzić podróżnym czas potrzebny na dojście do odpowiedniego przystanku i ryzyka związanego z poruszaniem się na zatłoczonej pętli wielu linii komunikacyjnych, co jest szczególnie ważne dla osób o obniżonej sprawności. Pewną wadą takiego rozwiązania jest natomiast konieczność wielokrotnego przekraczania torów przez autobusy oraz występowanie w ruchu tramwajów krzyżowania przebiegów.

Raz tramwaj, raz autobus

W wielu miastach, na przykład w Krakowie, tramwaje i autobusy posiadają nie tyle wspólne pętle, co całe odcinki tras. Są one wówczas prowadzone w postaci torowisk tramwajowo-autobusowych. Jeżeli pozwala na to przepustowość linii, daje to możliwość wyprowadzenia autobusu z ruchu samochodów osobowych i ominięcie korków. Dzięki wspólnym przystankom tramwajowo - autobusowym (fot. 2) znajdującym się na takich liniach, pasażerowie mają możliwość skorzystania z każdego pojazdu jadącego w wybranym kierunku, a także skorzystania z przesiadki w obrębie jednego peronu.

Innym ciekawym rozwiązaniem przystanku tramwajowego na niewydzielonym torowisku są antyzatoki. Rozwiązanie to polega na zajęciu zewnętrznego pasa ruchu przez wydzieloną, platformę przystankową, która uniemożliwia przejeżdżanie samochodów przez miejsce wymiany pasażerów. W ubiegłym roku pierwszy swój pierwszy tego typu przystanek uzyskała Warszawa na ulicy Stalowej. Ulica ta ma dwa pasy ruchu w każdą stronę, z tym że zewnętrzne pasy, na których dopuszczony jest postój pojazdów, zwykle są zajęte przez parkujące samochody. Przed remontem pasażerowie wsiadali do tramwaju przechodząc przez ulicę, czasem między nielegalnie wyprzedzającymi tramwaj po prawej stronie samochodami.

Aby umożliwić utworzenie antyzatok, tory tramwajowe zostały rozsunięte od środka osi jezdni (zwyczajowo tory tramwajowe w jezdni buduje się możliwie blisko jej osi). Pozwala to pasażerom wsiadać do tramwaju bezpośrednio z platformy przystankowej, a jednocześnie pomiędzy krawędziami peronowymi mieści się typowa dwukierunkowa jezdnia. Rozwiązanie to ma pewną wadę - krawędź peronu jest nieco niższa niż obecnie stosowana w Warszawie, gdyż musi spełnić wymagania dotyczące wysokości chodników oddzielonych od jezdni krawężnikiem i nie może być wyższa niż 16 centymetrów. Jednocześnie stosowanie antyzatok obniża prędkość komunikacyjną ruchu samochodowego do prędkości tramwaju, a przede wszystkim - w olbrzymim stopniu zwiększa bezpieczeństwo pasażerów.
Życie w rozjazdach

Również w rozjazdach tramwajowych projektowanych tras tramwajowych możemy coraz szerzej napotkać na ciekawe rozwiązania dotyczące układu torowego. Przykładem są rozjazdy o wydłużonych iglicach ze swoistymi splotami. Klasyczne sploty to miejsca częściowego zbliżenia torów tak, że szyna jednego toru biegnie między tokami szyn drugiego i na odwrót i stosowane są zamiast krótkich odcinków jednotorowych ze zwrotnicami. W tym przypadku natomiast, zastosowanie splotu przy jednoczesnym przeniesieniu iglicy zwrotnicy o kilkadziesiąt metrów przed skrzyżowanie pozwala motorniczemu na wybór właściwego kierunku jazdy i ustawienie się w oczekiwaniu na otwarcie sygnalizatora nawet za tramwajem, który będzie podążał w innym kierunku. Dzięki temu skrzyżowanie podczas jednej fazy świateł może pokonać dwa lub nawet więcej składów. Rozwiązanie to zajmuje jednocześnie mniej miejsca w ulicy niż oddzielne tory postojowe dla każdego kierunku. Przykładem takiego rozwiązania jest skrzyżowanie ulic Piłsudskiego i Stawowej we Wrocławiu.

W ciągu ostatnich lat zmienia się również sposób sterowania zwrotnicą. Uciążliwe zwrotnice nastawiane ręcznie przez motorniczego po wyjściu z kabiny ustępują miejsca zdalnemu sterowaniu. Specjalne sanki, umożliwiające przekazywanie żądania przełożenia zwrotnicy przez siec trakcyjną powodowały problemy z bezpieczeństwem, przez co obecnie stosuje się sterowanie przez podczerwień lub drogą radiową. Niestety, konieczne jest tutaj odpowiednie szyfrowanie żądania - kilka lat temu w Łodzi zatrzymana została osoba, która używała nadajnika podczerwieni w celu wykolejania przejeżdżających składów.

Łagodniejsze łuki

W celu zmniejszenia różnicy przyśpieszeń bocznych pomiędzy dwoma elementami trasy o różnej krzywiźnie - zazwyczaj między prostą a lukiem kołowym - coraz częściej stosuje się łuki przejściowe lub klotoidy w geometrii trasy tramwajowej w planie. Oba rozwiązania polegają na zastosowanie niejednorodnego promienia łuku - na krańcach łuku o większym, a w środku luku o mniejszym promieniu. Pojazd poruszający się po klotoidzie ze stałą prędkością ma jednostajnie rosnącą siłę odśrodkową i przyspieszenie kątowe, co zmniejsza zużycie zestawów kołowych oraz szyn. Łuki przejściowe zostaną zastosowane np. na budowanej w Krakowie trasie na Ruczaj (Kampus UJ), natomiast klotoida - na trasie tramwajowej na warszawski Tarchomin.

Zielono mi

Jeżeli chodzi o techniczną stronę budowy tras tramwajowych, najbardziej efektowną modą jest w ostatnim czasie zabudowa wydzielonych torowisk trawą. Pierwsze takie rozwiązanie pojawiło się wprawdzie ponad wiek temu w Niemczech, jednak w Polsce funkcjonuje dopiero od 2000 roku - a ściślej w Krakowie w ciągu al. 3 maja. Torowiska trawiaste poprawiają w znaczący sposób estetykę ulicy, pozwalając jednocześnie zmniejszyć hałas nawet o 5 dB. Jednym z wymagań zwiększających koszt takiego torowiska, oprócz konieczności utrzymania samych roślin, jest tu izolacja elektryczna szyn. Jednak jest to rozwiązanie bardzo popularne wśród mieszkańców - w sondzie sylwestrowej jednego z warszawskich dzienników dotyczącej możliwości poprawy estetyki stolicy rozwiązanie to zdobyło największą liczbę głosów. Od 5 lat w Warszawie torowisko trawiaste funkcjonuje w ciągu ulicy Powstańców Śląskich(fot 3.). Kolejne takie odcinki torów pojawią się przy okazji budowy dalszego odcinka linii tramwajowej w ciągu tej ulicy, łączącego Bemowo i Jelonki, na niektórych fragmentach trasy tramwajowej na Tarchomin oraz po przebudowie linii wzdłuż al. Zielenieckiej w sąsiedztwie Stadionu Narodowego.

Najważniejsze wyzwania stojące przed konstrukcją nowoczesnego torowiska tramwajowego to obniżenie hałasu i wibracji oraz zwiększenie trwałości, a także dostosowanie wysokości peronów do podłogi tramwaju. Rozwiązaniem zwiększającym odporność trasy na trwałe deformacje jest rezygnacja z podsypki na rzecz sztywnej podbudowy betonowej - zwiększa to jednak emisję wibracji i hałas. Aby wyeliminować te wady należy posadowić szynę sprężyście na podbudowie. Wprowadzono także zabudować specjalne otuliny dla powierzchni bocznych szyn, co zapewnia także uszczelnienie podbudowy i integrację z nawierzchnią drogową - dotychczas stosowane incydentalnie w Polsce - w Krakowie, Warszawie, Wrocławiu i Katowicach - z uwagi na wysoką cenę. Ważna jest nawet stabilna separacja torowiska wydzielonego odpowiednio posadowionym krawężnikiem.

Innym rozwiązaniem, powodującym zmniejszenie uciążliwych drgań i hałasu wywołanego ruchem pojazdów szynowych, są maty wibroizolacyjne. Do konstrukcji bezpodsypkowych stosuje się maty STM (Slab Track Mats). Układa się je pod betonową płytą podbudowy. Do konstrukcji podsypkowych stosuje się natomiast maty SBM (Sub Ballast Mats). Zamiast mat wibroizolacyjnych stosuje się także tłumienie za pomocą mas wibroizolacyjnych z żywic epoksydowych.