Verkanting

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken

Verkanting is het aanbrengen van een dwarshelling in een weg of spoorweg. Verkanting wordt toegepast in bogen om het effect van de middelpuntvliedende kracht te compenseren. Daarnaast wordt een kleine verkanting, ook wel afschot genoemd, toegepast in de rechtstanden van wegen om een goede afwatering van het wegdek te verzekeren.

De verkanting wordt in de wegenbouw meestal aangeduid als een percentage i, terwijl in de spoorwegbouw de verkanting meestal wordt gedefinieerd als het hoogteverschil h tussen de beide spoorstaven in millimeters.

Verkanting bij wegen[bewerken]

Bij autosnelwegen heeft de dwarshelling als doel om de middelpuntvliedende kracht te compenseren. Hiertoe wordt in bochten het wegdek "op één oor" gelegd (een geringe dwarshelling) en worden bochten veiliger en comfortabeler berijdbaar bij de gegeven ontwerpsnelheid. Op autosnelwegen wordt tot 7% verkanting toegepast in krappe bogen, zoals de lussen in een klaverbladknooppunt. De ruimtelijke helling mag niet groter zijn dan 7,5%.

Positieve of negatieve verkanting[bewerken]

Op autosnelwegen (en in het bijzonder in de lussen van klaverbladknooppunten) wordt bijna altijd positieve verkanting toegepast. De buitenkant van de bocht ligt dan hoger dan de binnenkant. Op rotondes komt vaak een negatieve dwarshelling voor, doordat het midden van de rotonde hoger ligt dan de buitenkant. Negatieve verkanting kan worden toegepast in bochten met een grote boogstraal. Bij een boogstraal van 4000m of meer mag in Nederland negatieve verkanting worden toegepast.

Verkanting bij spoorwegen[bewerken]

Effect van de verkanting is te zien aan het overhellen van de trein

Zonder verkanting zouden door de middelpuntvliedende krachten die op de trein werken de rails en wielen extra slijten en het reizigerscomfort aangetast worden. Het risico op ontsporingen is ook groter. De verkanting wordt uitgedrukt in het verschil in hoogte tussen de beide spoorstaven. In Nederland is normaal gesproken een maximale verkanting van 150 millimeter toegestaan. Langs een perron is dit maximaal 60 millimeter en bij een overweg 75 mm.

Op de Neubaustrecke Köln - Rhein/Main (Keulen - Frankfurt am Main) geldt een maximale verkanting van 170 millimeter. Daardoor is het mogelijk om met 300 km/h door een boog met een straal van 3320 meter te rijden. Om zo'n grote verkanting mogelijk te maken, is gebruikgemaakt van ballastloos spoor.

Verkantingsoverschot en -tekort[bewerken]

De verkanting van een spoorweg is bedoeld voor één bepaalde snelheid. Treinen die te langzaam over een verkante boog rijden of zelfs stilstaan ondervinden een verkantingsoverschot. Deze treinen zullen te veel naar binnen hellen. Dat is duidelijk merkbaar als een trein in een boog stil moet staan, bv. voor een rood sein.

Treinen die te snel over een verkante boog rijden ondervinden een verkantingstekort en zullen te veel naar buiten hellen. In Nederland wordt een maximaal verkantingstekort van 120 millimeter aangehouden.

Kantelbaktreinen[bewerken]

De maximale verkanting van een spoorlijn in een boog wordt beperkt door onder andere de eis dat een stilstaande trein in een boog niet tegen de flenzen mag schuiven. Om echter toch hogere snelheden in bogen mogelijk te maken, zonder dat de reizigers te grote dwarsversnellingen ondervinden (door de middelpuntvliedende kracht), kunnen kantelbaktreinen worden toegepast. De kantelbaktechnologie zorgt ervoor dat de wagons in een bocht meer naar binnen hellen dan de verkanting van de rails, waardoor het verkantingstekort van de spoorbaan wordt gecompenseerd.

Overgangsboog (scheluwte)[bewerken]

Zowel in het weg- als het spoorwegontwerp is het onmogelijk om een verkanting direct bij het ingaan van een bocht aan te brengen, aangezien hierdoor een abrupt hoogteverschil zou ontstaan. Derhalve worden bij bogen met verkanting de overgang verwerkt in de overgangsboog (de verbinding tussen de rechtstand en straal van de boog). Indien bijvoorbeeld als eis wordt gesteld dat per strekkende meter de verkanting met slechts 2 mm mag worden aangepast, is er een overgangsboog van 75 meter nodig om een verkanting van 150 mm op te bouwen. De snelheid van de overgang heet scheluwte. Daar de wielen van een draaistel door de scheluwte niet op een vlak liggen, gaat het wringen. De Randstadrail ontsporing op het tramviaduct in Den Haag, is veroorzaakt door te veel scheluwte. De sporen op het viaduct zijn opnieuw aangelegd.