3. Существующие и перспективные материалы, применяемые в транспортном строительстве.

Железобетонные лотки являются самыми востребованными изделиями, применяемыми для строительства железных дорог. Междушпальные и междупутные лотки используются для отвода осадков и грунтовых вод между железнодорожными путями, от централизованных стрелок и вдоль платформ.

Материалы для строительства из железобетона применяются в районах с расчетной температурой воздуха не менее минус 40 градусов. Если существуют определенные требования к морозоустойчивости, то при производстве ЖБИ могут использоваться особые марки стальной арматуры и бетона.

Геотекстиль иглопробивной, тканный

Использование геотекстиля при строительстве железнодорожных путей позволяет уменьшить затраты, время и риски при проведении работ, а также упрочить несущую способность дорог. Геотекстиль укладывается в подбалластный слой, что способствует укреплению полотна и равномерному распределению нагрузки.

Георешетка

Георешетка применяется в железнодорожном строительстве как альтернатива более привычным способам укрепления путей. Георешетка позволяет минимизировать толщину слоя и уменьшить напряжение полотна. В результате повышается несущая способность дорожных путей и возрастает срок их эксплуатации.

Геосетка полиэфирная

Покрытия железных дорог приобретают высокую стойкость, если зернистый грунт сочетается с полиэфирной геосеткой, абсолютно не подверженной деформациям и гниению. В результате использования геосетки в качестве армирующей прослойки срок эксплуатации железнодорожного полотна существенно увеличивается по сравнению с традиционными методами укрепления грунта.

3. Конструктивные слои дорожных одежд.

Дорожной одеждой называется укрепление проезжей части дороги, выполненное в виде одного или нескольких слоёв из различных материалов и служащие для создания равной и прочной поверхности, необходимой для движения с расчётными скоростями.

Земляное полотно должно быть прочным и устойчивым к воздействию различных нагрузок, воды и других факторов. Для этого насыпи выполняют из дренирующих грунтов, а полотно защищают от действия атмосферных осадков. С этой целью земляному полотну придают трапецеидальный профиль (сливная призма), что обеспечивает отвод атмосферных вод в стороны — в водоотводные канавы (кюветы), имеющие продольный уклон.

На сегодняшний день для улучшения эксплуатационных характеристик железнодорожный путей применяют геотекстиль между грунтом и балластом.

При проектировании железных дорог геотекстиль выполняет функции разделения, фильтрации и укрепления грунта. Геотекстильное полотно, расположенное под линией железной дороги, предотвращает попадание частиц почвы в основание грунта, благодаря чему статические и динамические нагрузки на железную дорогу распределяются равномерно. Те проекты железных дорог, в которых учтено применение геотекстиля, выделяются повышенной защитой дорожного полотна от деформации и лучшими несущими характеристиками.

Верхнее строение пути () состоит из балластного слоя (при расчетной продолжительности эксплуатации построечного пути менее года может не укладываться), шпал (1300... 1900 шт. на 1 км) и рельсов. Балластный слой толщиной 15...30 см укладывают из хорошо дренирующего материала (песок, шлак, гравий, щебень), обеспечивающего цропуск атмосферных вод с последующим стоком их по сливной призме. Шпалы для построечных путей изготовляют из деревянных брусьев, пропитанных для увеличения срока их службы (от 3 до 12 лет) креозотом.-На шпалах крепят стальные рельсы длиной 12,5 или 25 м, укладываемые с небольшим наклоном внутрь для более благоприятного прохода бандажей колес подвижного состава.

Балласт заполняет пространство между нижней постелью шпал или других рельсовых опор и основной площадкой земляного полотна, а также за торцами шпал, в шпальных ящиках. На железных дорогах общего пользования с грунтовым земляным полотном (более 99% протяжения пути) верхнее строение пути с балластным слоем является единственной конструкцией, применяемой как по техническим, так и экономическим показателям. Балласт — один из важнейших элементов верхнего строения железнодорожного пути. Он обеспечивает вертикальную и горизонтальную устойчивость пути под воздействием поездных нагрузок и изменяющихся температур. От конструкции и качества балластного слоя зависят общее состояние железнодорожного пути, уровень допускаемых скоростей движения поездов, сроки службы всех элементов верхнего строения пути (рельсов, скреплений, шпал), затраты на текущее содержание пути и вся система его ремонтов.

3. Расчет ширины проезжей части и числа полос движения.

Ширина колеи менее 1 512 мм и более 1 548 мм не допускается

3. Максимальные продольные уклоны путей сообщения. Обеспечение видимости в продольном профиле.

План железнодорожной линии проектируется в виде сочетания прямолинейных участков и кривых, а профиль—в виде горизонтальных участков, называемых площадками, и наклонных, именуемых уклонами. Продольный профиль линии характеризуется крутизной уклонов элементов и их длиной.

Максимально допустимую величину уклона на проектируемом участке называют ограничивающим уклоном. Это один из наиболее важных технических параметров ж. д., устанавливаемый при разработке проектов в комплексе с другими параметрами (вид тяги и тип локомотива, полезная длина приемо-отправочных путей и др.). Величина ограничивающего уклона влияет на весовую норму поездов и провозную способность проектируемого участка ж. д., определяет сложность продольного профиля, скорости движения, затраты топлива или электроэнергии. С другой стороны, от принятого значения ограничивающего уклона зависят длина трассы, объемы и стоимости земляных работ по сооружению земляного полотна и искусственных сооружений. Использование крутых ограничивающих уклонов ухудшает эксплуатационные условия, но благоприятно для строительства ж. д.

В практике проектирования различают следующие виды ограничивающих уклонов: руководящий, инерционный, уравновешенный и уклоны усиленной тяги. Руководящий уклон – наибольший уклон неограниченного протяжения, при движении на подъем по которому поезда расчетной массы с одиночной тягой устанавливается скорость, равная рас-четно-минимальной для данного локомотива. Нормативные документы (СНиП 32-01-95, СТН Ц-01-95) регламентируют максимальные значения руководящего уклона в зависимости от категории ж. д. от 9 до 40%о, при этом большие значения соответствуют более низким категориям дорог.

Инерционные уклоны превышают крутизну руководящего уклона и могут быть допущены на локальных участках, где поезд, используя кинетическую энергию (наряду с силой тяги), следует по всей длине элемента со скоростью не ниже ее расчетно-минималь-ного значения. Обычно это выходы из углублений продольного профиля при сравнительно непротяженных элементах ограничивающего уклона. Поскольку фактические скорости подхода к таким элементам могут отличаться от расчетных, применение инерционных уклонов ограничено (как правило, только для переустраиваемых ж. д.). На новых линиях для повышения надежности эксплуатации инерционные уклоны не рекомендованы.

Если на ж.-д. линии имеет место существенное различие размеров перевозок по направлениям и это различие устойчиво во времени, то для негрузового направления с целью уменьшения стоимости линии можно применять уклоны, круче руководящего, – уравновешенные уклоны. Их величина зависит от соотношения весовых норм по направлениям, которые в этих условиях целесообразно принять различными (меньше -в негрузовом направлении). Уравновешенные уклоны особенно эффективны, если подъемы расположены преимущественно в сторону меньшего грузопотока.

На ж.-д. линиях, проложенных через горные хребты или высокие водоразделы, часто имеет место концентрация больших высотных препятствий на участках, примыкающих к водораздельной линии. В этих случаях рационально использовать на таких участках (длиной не менее одного перегона) уклоны усиленной тяги, которые преодолеваются за счет силы тяги нескольких локомотивов. При использовании одинаковых локомотивов или их секций эти уклоны называют уклонами кратной тяги. В СТН Ц-01-95 приведена таблица с величинами уклонов двойной и тройной тяги в соответствии с руководящими уклонами. Максимальные значения уклонов ограниченной тяги во всех случаях должны обеспечивать безопасность движения исходя из условий работы тормозных средств поезда.

Для обеспечения безопасности движения транспортных средств при их проектировании необходимо учитывать на некоторым расстоянии все препятствия, которые могут влиять на величину видимости дорожной обстановки водителем

При проектировании дороги в продольном профиле необходимо соблюдение следующих основных требований: безопасности и плавности движения с расчетными скоростями, устойчивости земляного полотна и дорожной одежды, а также минимума земляных работ. Проектная линия дороги должна согласовываться с рельефом местности, проходить через отметки контрольных точек. Безопасность и плавность движения достигается правильным подбором радиуса вертикальных кривых, величин уклонов спусков и подъемов участков дороги и их последовательного размещения, соблюдением шага проектирования. Устойчивость и долговечность земляного полотна обеспечивается необходимым возвышением бровки земляного полотна над поверхностью земли с учетом местных условий, обеспечением дорожного водоотвода и соблюдением других эксплуатационных требований. Минимум земляных работ достигается оптимальными параметрами высоты насыпи и глубины выемки, а также их смежным размещением. В процессе проектирования следует увязывать элементы плана, продольного и поперечного профилей дороги между собой и с окружающим ландшафтом.

1. Допустимые величины продольных уклонов. Они зависят от рельефа местности, характера движения. Наибольший уклон не должен превышать допустимого для данной категории дороги исходя из технических условий и эксплуатационных требований СНиП 2.05.02-85 [10].

В сложных условиях местности допустимые уклоны могут увеличиваться на 10 ‰

3. Вертикальные кривые. Определение радиуса выпуклых и вогнутых кривых.

Вертикальная сопрягающая кривая — обеспечивает плавный переход подвижного состава через перелом профиля пути, предохраняет от самопроизвольного расцепления автосцепки; является частью дуги круга в вертикальной плоскости, касательной к двум смежным элементам продольного профиля пути. Радиус вертикальной сопрягающей кривой зависит от максимальной скорости движения поездов и допускаемого по условиям комфортности движения вертикального ускорения, которое обычно составляет не более 0,2—0,3 м/с². На отечественной железной дороге для новых линий принимают Rв, км: 20 — на скоростных линиях; 15 — на линиях I и II категорий, 10 — на особогрузонапряженных линиях и линиях III категории; 5 — на железных дорогах IV категории. При проектировании дополнительных главных путей и уси­ления (реконструкции) существующих железных дорог в трудных условиях, а также подъездных путей допускается уменьшать радиусы вертикальных кривых до Rв, км: 15 — на скоростных линиях; 10 — на линиях I и II категорий; 5 — на особогрузонапряженных линиях и линиях III категории; 3 — на железных дорогах IV категории.