5.3 Проектирование вертикальных кривых

При разнице смежных элементов более 2,8

0

00

вводится поправка на

вертикальную кривую:

,м (5.3)

где К - расстояние от начала вертикальной кривой до рассматриваемой точки

(в нашем случае К=Т_в);

R_в – радиус вертикальной сопрягающей кривой, м.

Начало сопрягающей кривой отстоит от перелома профиля на величину тангенса вертикальной кривой:

(5.4)

Знак поправки зависит от характера перелома:

- вогнутое сопряжение – плюс;

- выпуклое сопряжение – минус.

Расчет вертикальных кривых:

Пикет 94+00:

i₁=3,1 ⁰/₀₀

i₂=7,9⁰/₀₀

i = 4,8⁰/₀₀

– требуется устройство вертикальной кривой:

Проектная отметка: ПГР=50,36+0,03=50,39 м

6. Построение угловой диаграммы существующей сбитой кривой

Основная задача при выправке кривой или определении параметров

существующей кривой состоит в подборе радиуса круговой кривой и определении

таких сдвигов ∆, которые необходимо выполнят для того, чтобы ось сбитой кривой

переместилась в поперечном направлении с тем, чтобы получить правильное её

очертание. В нашем случае такие сдвиги рассчитываются через каждые 20м.

В методе угловых диаграмм сдвиги между двумя положениями плана линии

рассматриваются как разность эвольвент.

Правило знаков:

а) Сдвиг считается положительным, когда он направлен к центру кривой;

б) Сдвиг считается отрицательным, когда он направлен от центра кривой.

Для определения знака сдвигов принять вычитать из площади угловой

диаграммы, соответствующей проектному положению кривой, площадь угловой

диаграммы, соответствует существенному положению кривой:

∆=_п - _с (6.1)

где _п – полная площадь угловой диаграммы проектируемой кривой;

_с – полная площадь угловой диаграммы существующей кривой.

Для расчёта кривой методом угловых диаграмм углы поворота существующей

кривой относительно начальной касательной, в точках деления кривой, которые

назначаются визуально и размечаются при промере линии.

Углы между начальной касательной и основными хордами определяются через

_{замеренные в поле углы между основными хордами} α _:

β₁=α₁; β₂= α₁+ α₂= β₁+ α₂ (6.2)

Угол наклона φ двадцатиметровой хорды и начальной касательной равен:

φ= β_m-Δf/20 (6.3)

Проверки:

1. Сумма углов _i должна равняться общему углу поворота кривой, как в

градусной, так и в радианной мере: 20α_рад 20β_рад

2. Сумма приращений стрел в пределах одной основной хорды должна

i

равняться нулю: f=0

3. Площади должны быть равны: _п - _с

Порядок определения сдвигов:

1. Определяем координаты положения точки середины кривой:

(6.4)

(6.5)

2. Провести через точку СК угловую линию правильной круговой кривой. При

этом целесообразно провести угловую диаграмму хотя бы так, чтобы она, по

возможности, приближалась к угловой диаграмме существующей кривой,

пересекая её в ряде точек.

3. Определить точки начала и конца полученной кривой (НКК и ККК) и длину

этой кривой по масштабу с точностью до 1м.

4. Определить предварительный радиус:

R K /_рад (6.6)

Полученный радиус округляется до целых метров или десятков метров на тем

большую величину, чем меньше угол поворота кривой.

5. По округлённому и принятому для данной попытки расчёта радиусу

проектной кривой R_n определяют элементы круговой кривой:

Длину кривой:

К_п R_п _рад; (6.7)

Главные точки кривой:

- пикет середины кривой

_{пкСК пкБ Хск ;} (6.8)

- пикет начала проектной кривой

2

пкНКК пкСК ^Кп ; (6.9)

- пикет конца проектной кривой

_{пкККК пкНКК Кп} (6.10)

По вычисленным с точностью до 0,01м пикетным значениям главных точек

проектной кривой наноситься её угловая диаграмма.

6. Вычисляем переходную кривую:

Длина переходной кривой:

l =1.2*h (6.11)

где h - возвышение наружного рельса:

(6.12)

7. Вычисляется площадь угловой диаграммы проектной кривой для каждой

двадцатки в пределах проектной круговой кривой:

К

2

п

_п_2R К² q (6.13)

где К – расстояние от НКК до данной двадцатки.

Вследствие устройства переходной кривой проектная кривая сдвигается к

центру на некоторое расстояние зависит от длины переходной кривой.

Если отсчитывать расстояние S от НПК в сторону круговой кривой, то

смещения определяются формулами:

а) на участке от НПК до НКК

S

3

_6Rl;

б) на участке от НКК до КПК

Rl

Р ^{(l S)}3 ;

в) между концами переходных кривых (сдвинутая круговая кривая)

Так как сдвиги от устройства переходной кривой направлены к центру, то

согласно принятому правилу знаков они положительны.

На основании вышеизложенной методики, в соответствии с исходными

данными, произведён расчет кривой в таблице 14.

Расчет параметров для расчета рихтовок кривой:

1. Координаты положения точки середины кривой:

к

Х_с =33,54/0,2685=124,92м

У_ск=0,2685/2=0,1342рад

2. Предварительный радиус:

R=201/0,2685=748,69м

Округляем с точностью 25м:

R_п =750м

3. Длину кривой:

К_п=750*0,2685=201м

Главные точки кривой:

- пикет середины кривой

ПК СК = 320-124,91=195,081 = ПК 195+8,1

- пикет начала проектной кривой

ПК НКК=195,081-100,5=94,581= ПК94+58,1

- пикет конца проектной кривой

ПК ККК=94,581+201=295,581=ПК 295+58,1.

Переходную кривую:

Длина переходной кривой:

l =1.2*48,104=57,725 м60 м (округляем)

На основании вышеизложенной методики, в соответствии с исходными

данными, произведён расчет кривой в таблице 14.

Список литературы

1. Изыскания и проектирование железных дорог: Учебник для вузов ж.-д.

трансп. /А.В. Горинов, И.И. Кантор, А.П. Кондратченко, И.В. Турбин. – 6-е изд.,

перераб и доп. – М.: Транспорт, 1979. – 319 с – Т. I, II.

2. Гавриленков А.В., Переселенков Г.С. Изыскания и проектирование ж.д.:

Учебник для техникумов – М.: Транспорт, 1984 – 287с.

3. СТН-Ц 01-95. Железные дороги колеи 1520 мм.

4. Усиление однопутных железнодорожных линий:метод.указания/Аккерман

Г.Л., Гавриленко А.К. – Екатеринбург: УрГУПС, 2010. – 98 с.