Раздел № 2

ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛОВ ИЗМЕРЕНИЙ ПО ТРАССЕ

Исходные данные

■ А. Пикетажный журнал (рис. 6).

Дирекционный угол первоначального направления трассы принять для всех вариантов 135º35'.

Величину первого правого угла поворота (пр) (ВУ на ПК3 + 08,62) принять равным 5°40'.

Величину второго левого угла поворота (лв) (ВУ на ПК7 + 10,20) принять равным 5°40' плюс 1° и столько минут, сколько букв в фамилии студента.

Например.

Петров: Угол 2 (пр) = 5°40' + 1°06' = 6°46'.

■ Б. Отметку нивелирного репера R_p 19 принять условно, как указано для точки ПП8, Отметку нивелирного репера R_р 20 принять для всех вариантов на 0,331 м больше отметки R_p 19.

■ В. Для нанесения на продольный профиль проектной линии (для линий 3-й категории) ее уклон составит:

• между ПК0 и ПК3 i = – 6%,

• между ПК3 и ПК5 i = 0%,

• между ПК5 и ПК10 i = + 5%.

Проектную отметку на ПК0 принять относительно отметки репера R_p 19, в соответствии с табл. 6 «Ведомостей к заданиям» - станция 1, превышение h_ср.

Рис. 6. Пикетажный журнал

Задание 1

ОБРАБОТКА ЖУРНАЛА НИВЕЛИРОВАНИЯ ТРАССЫ

В табл. 6 "Ведомостей к заданиям" вычислить отметки пикетов по трассе (данные в графах 1-7 таблицы являются общими для всех вариантов, незаполненные строки в графах 6 и 7 следует заполнить, используя имеющиеся данные как образец).

Методические указания к заданию 1 (табл.7)

1. Согласно приведенным отсчетам по двусторонним рейкам вычислить превышения связующих точек и записать с их знаками.

Превышение между связующими точками равно разности заднего отсчета а и переднего b (взгляд назад минус взгляд вперед), т. е.

h = a – b.

Из превышений h_ч и h_к, вычисленных с использованием отсчетов по красной а', b' и черной а", b" сторонам рейки, вычисляют среднее значение, округляя его до мм,

h_ч = a' – b'; h_к = a" – b";

h_ср = .

Если в результате вычислений средних превышений h_ср получится число, оканчивающееся на 0,5 мм, то его надо округлить до ближайшего четного числа.

Например, число 436,5 мм округлить до 436 мм, число 727,5 мм округлить до 728 мм и т. д.

2. Провести постраничный контроль вычисления превышений, для чего необходимо найти:

Σа – сумму задних отсчетов (гр. 3);

Σb – сумму передних отсчетов (гр. 4);

Σh_выч – алгебраическую сумму вычисленных превышений;

Σh_ср – алгебраическую сумму средних превышений.

Если имеет место равенство

,

то вычисления на данной странице считают выполненными правильно. Разница 1-2 мм между Σh_ср и – возможна за счет округления дробных значений h_ср до мм.

Аналогичные вычисления по каждой странице суммируются и общие результаты их записываются в конце журнала в соответствующих графах. Контрольные вычисления в журнале выполняют карандашом, а затем оформляют чернилами.

3. Для уравнивания нивелирного хода, проложенного между нивелирными реперами 19 и 20 сети нивелирования, необходимо:

• определить невязку по формуле

ƒ_h = Σh_ср – (H_Rp20 – H_Rp19),

где H_Rp19, H_Rp20 - отметки реперов 19 и 20;

• вычислить допустимую невязку для данного нивелирного хода в мм

ƒ_{h доп} = ,

где L - длина хода в км.

Если │f_h│ ≤ ƒ_{h доп}, то найденная невязка ƒ_h, хода считается допустимой;

• вычислить поправки V_hi в средние превышения h_ср

V_hi = ;

• вычислить отметки связующих точек хода по формуле

Н_К = Н_К-1 + h_К + V_h;

где Н_К – отметка связующей точки;

Н_К-1 – отметка предыдущей связующей точки;

h_К – превышение между точками К и К-1.

Пример. На станции I отметка

Н_ПКО = H_Rp19 + h₁ + V_h = 100,000 м+(-0,142) м + 0,001 м = 99,859 м.

Вычисления отметок связующих точек на каждой странице необходимо контролировать. При этом разность между отметками последней и первой связующих точек каждой страницы журнала должна равняться сумме средних превышений Σh_ср, вычисленной с учетом суммы поправок ΣV_h на данной странице.

Пример.

Для первой страницы

H_ПК2 – H_Rp19 = 97,502 – 100,000 = – 2,498 м.

Сумма средних превышений с учетом поправок:

– 2501 мм + 3 мм = – 2498 мм.

Таким образом, вычисление отметок на странице выполнено правильно. Контролем правильности вычислений отметок связующих точек является получение в конце хода известной отметки H_Rp20 конечной точки. Отметки промежуточных точек вычисляют через горизонт нивелира, который вычисляют на каждой станции дважды по формулам:

ГН' - Н₃ + а; ГН" =Н_П + b,

причем

ГН'-ГН" ≤ 3 мм,

где Н₃ - отметка задней точки;

Н_П - отметка передней точки на станции.

Отметки промежуточных точек вычисляют по формулам:

H_C1 = ГН' - C_I; Н_С2 = ГН '- С₂ и т.д.

Таблица 7

Журнал нивелирования трассы по пикетам между реперами R_р19 R_р20 (пример)

Номер станции	Номера нивелируемых точек	Отсчеты по рейке, м			Превышения, мм		Горизонт нивелира ГН, м	Отметки точек Н,м	Примечания
		задние а	передние b	промежуточные с	вычисленные ± hч ± hк	средние ± hср
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	Rр19	1543	1684			- 1		100,000	Нивелир НЗ № 3445. Рейки раскладные, длиной 3 м, двухсторонние с разностью пяток 4685
	ПК0	6228	6370		- 0141	- 0142		99,859
		4685	4686		-0142	- 0143
2	ПК0	1463	2311			- 1
	ПК1	6148	6995		- 0848	- 0848		99,012
		4685	4684		- 0847	- 0847
3	ПК1	0989	2501		- 1512	- 1	100,001		ГН = 99,012 = 0,989 = 100,001
	ПК2	5673	7183		- 1510	- 1511		97,502
	+ 44	4684	4682	0307		- 1510		99,694	Поперечный профиль на ПК2
	ПК2 –П+6			2685				97,316
	ПК2 –П+20			0397				99,604
	ПК2 –Л+11			1931				98,070
	ПК2 –Л+20			0639				99,362
							100,003
Постраничный контроль		22044	27044				НПК2–НRр19 = - 2498
		- 5000			- 5000
		- 2500			- 2500	- 2501

Задание 2

ОБРАБОТКА ПИКЕТА

Методические указания к заданию 2 (табл. 8, 9)

По значению углов поворота У, радиусов круговых кривых Р и длин переходных кривых l вычисляют значения элементов кривых, а затем рассчитывают пикетажное положение главных точек кривых НК, СК, КК (начало, середина и конец кривой). Вычисления выполняют в табл. 7 «Ведомостей к заданиям». Схема к расчету элементов кривой показана на pис. 7.

Рис. 7. Схема к расчету элементов кривой

Элементы кривых вычисляют по формулам:

Т_с = Т +Т_р + т;

К_с = К + l ;

Д_с=Д + 2 Т_р - 2·(0,5 l - т);

Д_р = 2 Т_р - 2(0,5 l - т);

Б_с=Б + Б_Р,

где Т_с - тангенс - расстояние от вершины угла до начала или конца переходной кривой;

Т_р - приращение тангенса, вызванное смещением центра круговой кривой;

К_с - суммарная длина круговой и переходных кривых;

Д_с - суммарный домер для круговой и переходных кривых;

Д_р - домер для переходных кривых;

Б_с - суммарная биссектриса для круговой и переходных кривых.

Пикетажное положение главных точек кривой вычисляют по формулам:

ПК ВУ – Т_С = ПК НК; ПК НК + К_с = ПК КК.

Контроль: ПК ВУ + Т_с – Д_с = ПККК.

Пример вычисления элементов кривых и пикетажного положения главных точек кривых дан в табл. 8.

Вычисленные значения элементов кривой для угла поворота 2 и значения пикетажного положения НК, КК и СК наносят на схему (см. рис. 7).

Значения Т, Т_р, т, К, Д, Б_р определяют по таблицам для разбивки кривых на железных дорогах [5].

При отсутствии таблиц элементы кривых вычисляют по формулам:

; ; ; Д = 2·Т – К;

; ;

; .

В этих формулах:

У – угол поворота трассы;

Р – радиус круговой кривой;

ℓ – длина переходной кривой;

Т – тангенс-расстояние от вершины угла поворота (ВУ) до начала (НК) или конца (КК) круговой кривой;

К – длина круговой кривой;

Б – биссектриса круговой кривой;

Д – домер круговой кривой;

m – приращение тангенса при устройстве переходной кривой;

р – величина сдвижки круговой кривой при устройстве переходной кривой;

Т_р и Б_р – приращение соответственно тангенсов и биссектрисы кру­говой кривой, вызванные сдвижкой р.

Контролем правильности проведенных вычислений элементов кривых является следующее:

1) разность между удвоенной суммой тангенсов и суммой кривых должна равняться сумме домеров, т. е.

2ΣТ_с – ΣК_с = ΣД_с

2) сумма прямых участков и сумма кривых должна равняться разности пикетажных значений конечной и начальнойточек линии, т. е. полной длине трассы:

ΣS - сумма прямых участков по трассе;

ΣK_c - сумма кривых участков по трассе;

ΣS + ΣK_c = L

Таблица 8

Ведомость расчета кривых (пример)

Кривая (поворот вправо)

Исходные данные: P₁ = 1000 м, У₁ = 5°45', ℓ₁ - 80 м.