Geležinkelių transportas yra svarbi Lietuvos Respublikos ūkio ir socialinės infrastruktūros dalis, skirta tenkinti visuomenės ir ūkio subjektų poreikius, vežant keleivius, bagažą ir krovinius geležinkeliais. Geležinkelio kelias - tai sudėtingas inžinerinis statinys, kurį sudaro žemės sankasa, viršutinė kelio konstrukcija (balasto sluoksnis, pabėgiai, bėgiai) ir kiti inžineriniai įrenginiai. Geležinkelių infrastruktūra apima geležinkelio kelius, statinius, žemę, pastatus, pagrindinę įrangą ir įrenginius, būtinus eismui organizuoti, valdyti ir geležinkelių transporto eismo saugai užtikrinti. Privažiuojamieji geležinkelio keliai skirti aptarnauti krovinių siuntėjus (gavėjus) ir kitas įmones, jungiantis su viešąja geležinkelių infrastruktūra.
Viešosios geležinkelių infrastruktūros objektai yra įvairūs ir svarbūs visai sistemai. Jie apima patį geležinkelio kelią, inžinerinius statinius (tunelius, tiltus, viadukus, pralaidas, pervažas ir kt.), signalinę ir telekomunikacijų įrangą, kontaktinį tinklą, elektros energijos tiekimo įrenginius, apšvietimo įrenginius, geležinkelio stotis ir pastatus, skirtus keleiviams bei kroviniams aptarnauti. Taip pat tai visi kiti objektai, būtini viešosios geležinkelių infrastruktūros valdytojo veiklai užtikrinti.
Geležinkelių linijos skirstomos pagal jų reikšmę: valstybinės reikšmės magistralinės geležinkelių linijos, įtrauktos į tarptautinių geležinkelių tinklą ir kitos svarbios šalies ūkiui, ir regioninės reikšmės geležinkelių linijos, skirtos susisiekimui tarp atskirų miestų ir gyvenviečių. Šių linijų sąrašus tvirtina Vyriausybė ir susisiekimo ministras atitinkamai.
Geležinkelio kelio projektavimas apima kelis etapus, pradedant ekonominiais ir techniniais tyrinėjimais. Ekonominių tyrinėjimų metu nustatomi pagrindiniai rodikliai, tokie kaip vežimų apimtis, krovinių ir keleivių apyvarta bei intensyvumas. Techniniai tyrinėjimai apima rajono topografinės medžiagos rengimą, geodezinius, geologinius, hidrologinius ir hidraulinius tyrimus, kurių pagrindu parengiami trasos plano ir išilginio profilio pradiniai variantai. Ekonominių tyrinėjimų metu nustatytų rodiklių įtaka projektiniams sprendimams yra labai svarbi.
Geležinkelio kelio planas
Geležinkelio kelio planas yra jo ašies arba žemės sankasos briaunos linijos projekcija horizontaliojoje plokštumoje. Plano elementai yra tiesūs ruožai ir kreivės, o jų sujungimo vietose įrašomos virsmo kreivės. Tiesūs ruožai charakterizuojami jų ilgiais (piketai) ir kryptimi (azimutu ar rumbu). Azimutas - kampas tarp šiaurės krypties ir krypties į tam tikrą objektą, skaičiuojamas laipsniais. Rumbas - kampas tarp meridiano krypties ir krypties į stebimąjį objektą.
Gulsčioji kreivė paprastai yra dviejų virsmo ir apskritiminės kreivės junginys. Jei nėra virsmo kreivių, apskritiminės kreivės elementai apskaičiuojami trigonometrinėmis formulėmis. Pavyzdžiui, kreivės tangentė T skaičiuojama formule, atsižvelgiant į trasos posūkio kampą α.
Geležinkelio išilginis profilis
Išilginis profilis - tai vertikaliojoje plokštumoje vaizduojantis brėžinys, rodantis žemės paviršiaus ir viršutinės kelio konstrukcijos ašies linijas. Jis teikia informacijos apie vietovės geologiją, hidrologiją, kelio statinius ir kitus projektuojamo objekto rodiklius. Pagrindinis išilginio profilio elementas yra projektinė linija, kuri gali būti sudaryta iš tiesių elementų, vadinamų žingsniais, ir sujungta statmenosiomis kreivėmis. Kiekvienas tiesus elementas charakterizuojamas ilgiu bei nuolydžiu.
Išilginio profilio ilgis priklauso nuo traukinio ilgio. Svarbu, kad traukinys vertikalioje plokštumoje būtų laužiamas ne daugiau kaip vieną kartą, todėl žingsnio ilgis turi būti ilgesnis už pusę traukinio ilgio. Vienas iš svarbiausių ribojančių nuolydžių yra lemiamasis nuolydis - didžiausias neriboto ilgio nuolydis, kuriame tam tikro tipo traukinys gali pasiekti projektinį greitį. Lietuvos geležinkelių tinkle didžiausia 10,4 promilių lemiamoji nuokalnė yra linijoje Lietuvos Respublikos valstybės siena - Rokiškis - Radviliškis.
Skirtingų nuolydžių atkarpos (žingsniai) sujungiamos statmenosiomis kreivėmis, kurios gali būti išgaubtos ir įgaubtos. Pagrindiniai šių kreivių rodikliai yra spindulys, tangentė ir algebrinis nuolydžių skirtumas. Tiesūs išilginio profilio elementai I ir II kategorijų linijose, jei jų nuolydžių skirtumas statesnis kaip 2,3 ‰, jungiami 15 000 m spindulio statmenąja kreive, o III ir IV kategorijos linijose - 5000 m spindulio statmenąja kreive.
Išilginis profilis ir planas turi atitikti keletą svarbių sąlygų: garantuoti saugų ir patogų traukinių eismą, tinkamai perkirsti kitus kelius ir upes, derintis su aplinka, o išlaidos statybai ir eksploatacijai neturi viršyti normatyvais leidžiamų išlaidų.
Geležinkelių linijų kategorijos ir norminė techninė dokumentacija
Geležinkelių linijos skirstomos į valstybinės reikšmės magistralines ir regioninės reikšmės geležinkelių linijas, atsižvelgiant į traukinių eismo intensyvumą, geopolitinę, socialinę ir ekonominę jų reikšmę. Geležinkelio kategorija yra nustatoma pagal intensyvumo rodiklį, kuris apskaičiuojamas pagal formulę, atsižvelgiant į vežamų krovinių ir keleivių apimtis.
Projektuojant geležinkelio kelius, svarbu atsižvelgti į daugybę norminių dokumentų. Tai Lietuvos Respublikos Seimo ir Vyriausybės priimti teisės aktai, Susisiekimo ministro, Socialinės apsaugos ir darbo ministro, Aplinkos ministro priimti teisės aktai, Valstybinės geležinkelio inspekcijos aktai, tarptautinės sutartys ir Europos Sąjungos teisės aktai. Taip pat svarbios ir mokslinės publikacijos, tokios kaip K. Sakalausko "Geležinkelių inžinerija" ir L.P. Lingaičio ir kt. "Geležinkeliai. Bendrasis kursas".
Tarpukelė - atstumas tarp gretimų kelių ašių - tiesiuose ruožuose dvikelių tarpstočių turi būti ne mažesnis kaip 4100 mm. Stotyse šis atstumas didėja. Antraeiliuose ir prekių barų keliuose atstumas tarp ašių turi būti ne mažesnis kaip 4500 mm. Tarpstočiuose ir stotyse horizontalų atstumą kreivėse tarp gretimų kelių ašių ir tarp kelio ašies ir pastato nustato statinių artumo gabaritų instrukcija.
Gabaritai yra itin svarbūs saugiam krovinių vežimui. Jie apima riedmenų, pakrovos, statinių artumo gabaritus. Pakrovos gabaritas apibrėžia kraštutinę skersinę apybrėžą, kurioje turi tilpti kraunami kroviniai. Riedmenų gabaritas nustato, kokio dydžio tušti ir pakrauti riedmenys gali būti. Statinių artumo gabaritas užtikrina, kad statiniai ir įrenginiai nebūtų per arti kelio, taip užtikrinant saugumą.
Išsamus 4 geležinkelio ir geležinkelio kreivių tipų vadovas
Projektuojant geležinkelio trasą svarbu pasirinkti tinkamą variantą, atsižvelgiant į ekonominius, ekologinius ir estetinius poreikius. Trasa turi būti kuo trumpesnė, turėti kuo mažiau lūžio taškų ir mažų spindulių kreivių, kuo mažiau keičiamas kraštovaizdis ir neturi būti ardoma žemės geologinė sandara. Keliai ir upės turi būti kertami kuo statesniu kampu.
Reikšmingas aspektas yra ir aplinkos apsauga. Geležinkeliai, kaip ir kiti inžineriniai statiniai, daro poveikį aplinkai. Šis poveikis apima geležinkelio tiesimo, eksploatacijos ir aptarnavimo infrastruktūros įtaką. Svarbu imtis priemonių šiam poveikiui mažinti ir reguliuoti, įgyvendinant kompleksą techninių, teisinių ir organizacinių priemonių.