Rail expansion joints on light rail bridges – a planning process perspective

Abstract

This thesis focuses on the planning and implementation of rail expansion joints in light rail systems. The research was conducted in Finland, where the introduction of light rail systems has been relatively new and has posed new challenges in the planning and implementation phases. The thesis starts by examining the current state of light rail systems and their importance in promoting sustainable and efficient urban transport. It then delves into examining the current state of available light rail design guides as well as giving an overview of light rail, light rail bridge and rail expansion joint infrastructure. The importance of project management in light rail projects and how different implementation methods can affect the planning process are discussed.

This thesis aims to explore the role of rail expansion joints in the planning and implementation light rails, with a focus on the Crown Bridges light rail project in Helsinki, Finland. The Crown Bridges light rail project, which involves the construction of three light rail bridges in a densely built environment, provides a case study for the thesis, with particular attention given to the placement and technical requirements of rail expansion joints. The thesis provides a comprehensive explanation of rail expansion joints, including when and how they should be used, and highlights the challenges and opportunities of designing and installing them. The research methodology includes expert interviews, providing a multi-perspective analysis of the topic.

The key findings of the thesis is that the need for a rail expansion joint is depending on the length of the bridge, the length of the movement and rail type. The need for a rail expansion joint can be minimized by dividing the loads differently on the bridge to make the movements smaller, however, to achieve an overall sensible light rail bridge solution all factors needs to be accounted for. The thesis highlights the importance of stakeholder collaboration already in early stages in the planning of rail expansion joints. The development of light rail bridge and rail expansion joint guides would allow to spread the knowledge with a broader range of designers and ultimately improve the end results.

Denna avhandling fokuserar på planering och implementering av räls dilationsfogar för snabbspårvägssystem. Forskningen genomfördes i Finland där införandet av snabbspårvägssystem har varit relativt nytt och har medfört nya utmaningar i planerings- och implementeringsfaserna. Avhandlingen inleds med att undersöka det nuvarande tillståndet för snabbspårvägssystem och deras betydelse för att främja hållbar och effektiv stadsbaserad transport. Därefter undersöks det nuvarande tillståndet för tillgängliga designguider för snabbspårvägar samt en översikt över snabbspårvägar, snabbspårvägsbroar och dilationsfogar. Viktigheten av projektledning inom snabbspårvägsprojekt och hur olika genomförandemetoder kan påverka planeringsprocessen diskuteras.

Denna avhandling syftar till att utforska rollen som dilationsfogar spelar vid planering och implementering av snabbspårvägar, med fokus på Kronbroarnas snabbspårvägsprojekt i Helsingfors, Finland. Kronbroarna, som innefattar konstruktionen av tre spårvägsbroar i en tätbyggd miljö, utgör en fallstudie för avhandlingen, med särskilt fokus på placeringen och tekniska kraven för dilationsfogar. Avhandlingen ger en omfattande förklaring av dilationsfogar, inklusive när och hur de bör användas, och belyser utmaningarna och möjligheterna med att designa och installera dem. Forskningsmetodologin baserar sig på expertintervjuer, vilket ger en multiperspektivanalys av ämnet.

De viktigaste resultaten från avhandlingen visar att behovet av dilationsfogar beror på brons längd, rörelsens längd och rälstypen. Behovet av dilationsfogar kan minimeras genom att fördela lasterna mer utspritt över bron vilket förminskar brons rörelser, men för att uppnå en övergripande förnuftig lösning på en snabbspårvägsbro måste alla faktorer beaktas. Avhandlingen belyser vikten av samarbete med intressenter redan i tidiga skeden av planeringen av dilationsfogar. Utvecklingen av snabbspårvägsbro- och dilationsfogsguider skulle möjliggöra spridning av kunskapen till en bredare skara av designers och i slutändan förbättra resultaten.