1.План ж.Д. (Недостатки криволинейных участков трассы. Радиусы кривых. Переходные и смежные кривые).

План трассы - это проекция трассы на горизонтальную плоскость. План состоит из отрезков прямых, пересекающихся под разными углами и сопрягаемых криволинейными участками пути. Элементы продольного профиля и плана (включая прямо- и криволинейные участки) иногда называют элементами трассы. Они определяют строительные и эксплуатационные характеристики железной Дороги. Чем меньше длина и круче уклоны элементов профиля, чем чаще изменяется направление прямых в плане и меньше радиусы сопрягающих их кривых, тем меньше может быть объем земляных работ при сооружении железной дороги и ее строительная стоимость. Но при этом могут ухудшиться эксплуатационные показатели трассы: возрастут время хода поездов, расход электрической энергии или топлива.

В благоприятных топографических и инженерно-геологических условиях трасса железной дороги в плане состоит из прямых достаточно большой длины. Однако в более сложных природных условиях с целью обхода различных препятствий приходится значительно чаще менять направление трассы, вписывая в углы поворота кривые различных радиусов. Хотя устройство кривых удлиняет трассу, но объемы строительных работ (земляных и по искусственным сооружениям) уменьшаются за счет обхода препятствий, причем в ряде случаев тем значительнее, чем меньше радиус кривой. Однако при этом ухудшаются эксплуатационные показатели железной дороги, особенно в кривых малых радиусов.

Усиление верхнего строения пути в кривых необходимо для повышения его устойчивости, против действия горизонтальных сил.

Ширина основной площадки земляного полотна на кривых участках пути также увеличивается с наружной стороны кривой и тем больше, чем меньше радиус кривой (в кривых радиуса 600 м и менее на линиях I—IV категорий это уширение составляет 0,5 м).

С учетом указанных характеристик криволинейных участков пути нормы проектирования железных дорог подразделяют радиусы кривых на рекомендуемые и допускаемые в трудных условиях. Эти значения радиусов зависят от категории проектируемых железных дорог. Кривые рекомендуемых радиусов обеспечивают движение поездов с максимальными скоростями, установленными для железных дорог соответствующих категорий, при обеспечении одинакового силового воздействия на обе рельсовые нити. При наибольшей скорости пассажирских поездов до 200 км/ч значение наименьшего рекомендуемого радиуса 3000 м, при скоростях до 160 км/ч – 2500 - 2000 м, а при скорости 120 км/ч—2000м.

На железных дорогах с меньшими скоростями поездов наименьшие рекомендуемые радиусы составляют 1000 м и менее. На железных дорогах с высоко-скоростным движением пассажирских поездов (при скоростях свыше 200 км/ч) радиусы кривых должны быть не менее 4000 м.

Целесообразность уменьшения радиуса кривой в пределах от рекомендуемых до допускаемых значений с целью снижения строительной стоимости линии более вероятна на участках пониженных скоростей движения поездов: на подходах к участковым станциям или на возвышениях профиля (горбах), ограниченных затяжными подъемами, где дополнительные эксплуатационные расходы в кривых малого радиуса ниже вследствие меньших потерь энергии на таких участках.

Переходные кривые необходимы для плавного перехода подвижного состава из прямого участка в кривую или из кривой одного радиуса в кривую дру­гого радиуса (при отсутствии прямой вставки между ними). Как правило, в пределах переходных кривых осуществляют отвод возвышения наружного рельса, а в кривых R < 350 м — также отвод уширения колеи.

Поскольку наибольшие скорости движения поездов на дорогах разных категорий различны, длины переходных кривых при данном значении радиуса зависят от категории проектируемой дороги. В нормах проектирования учитывается также и то, что наибольшая скорость в кривой данного радиуса реализуется при определенном профиле пути (например, на затяжном спуске). На других участ­ках (например, на возвышениях профи­ля) скорость поездов меньше, что позво­ляет уменьшить длину переходной кри­вой. Поэтому участки пути подразделя­ются по конфигурации профиля на три скоростные зоны, в зависимости от ко­торых принимаются длины переходных кривых.

Смежные кривые, направленные:

а - в разные стороны; б - в одну сторону