Методы / Proektirovanie_rekonstruktsii_prodolnogo_profilya_izdatelstvo

Длина элементов профиля, как правило, не должна быть менее половины полезной длины приемоотправочных путей, принятой на перспективу, а на внутристанционных соединительных и подъездных путях категории IV – половины длины поезда или состава, передаваемого маневровым порядком, но не менее 100 м. При проектировании реконструкции железнодорожного пути принимаются нормативные значения длины продольного профиля, приведенные в табл. 7.

Алгебраическая разность уклонов смежных элементов не должна превышать значений iн, указанных в числителе табл. 7. При большей разности уклонов смежные элементы следует сопрягать посредством разделительных площадок и (или) элементов переходной крутизны, длина которых при указанных значениях iн должна быть не менее значений lн, приведенных в знаменателе табл. 7. При алгебраической разности уклонов менее iн длину разделительных площадок и элементов переходной крутизны допускается пропорционально уменьшать, но не менее чем до 25 м. Умень-

20

шенную длину элементов (длину разделительной площадки или элемента переходной крутизны) следует определять по формуле:

где lн – нормативная длина элемента продольного профиля;

iн – нормативная алгебраическая разность уклонов смежных элементов, ‰;

i1, i2 – алгебраические разности уклонов, ‰, по концам элемента

профиля, причем i1, i2 iн.

Допустимые нормы, указанные в табл. 7, не следует применять:

а) в углублениях профиля (ямах), ограниченных хотя бы одним тормозным спуском;

б) на уступах, расположенных на тормозных спусках; в) на возвышениях профиля (горбах), расположенных на расстоянии

менее удвоенной полезной длины приемоотправочных путей (расчетной длины поезда) от подошвы тормозного спуска.

Тормозным спуском считается спуск при следующих значениях крутизны и протяженности:

крутизной от 8 до 10 ‰, протяженностью 8 км и более; крутизной более 10 до 14 ‰, протяженностью 6 км; крутизной 14 до 17 ‰, протяженностью 5 км; крутизной 17 до 20 ‰, протяженностью 4 км; крутизной 20‰ и круче, протяженностью 2 км.

Смежные элементы продольного профиля следует сопрягать в вертикальной плоскости кривыми радиусом Rв, км: 20 – на скоростных линиях; 15 – на линиях категорий I и II, 10 – на особо грузонапряженных линиях и линиях категории III; 5 – на железных дорогах категории IV. При проектировании дополнительных главных путей и реконструкции существующих железных дорог в трудных условиях допускается уменьшать радиусы вертикальных кривых (км) до 15 – на скоростных линиях; 10 – на линиях категорий I и II; 5 – на особо грузонапряженных линиях и линиях категории III; 3 – на железных дорогах категории IV.

Вертикальные кривые не устраиваются в случае, когда алгебраическая разность уклонов смежных элементов менее 2,0 ‰ при Rв = 20 км;

2,3 ‰ при Rв = 15 км; 2,8 ‰ при Rв = 10 км; 4,0 ‰ при Rв = 5 км и 5,2 ‰

при Rв = 3 км.

Вертикальные кривые следует размещать вне переходных кривых, стрелочных переводов, а также вне пролетных строений мостов и путепроводов с безбалластной проезжей частью (рис. 4). При этом наименьшее рассто-

21

яние Т, м, от переломов продольного профиля до начала или конца переходных кривых и концов пролетных строений следует определять по формуле:

где i – алгебраическая разности уклонов на переломе профиля, ‰; Тв – тангенс вертикальной кривой, м;

Rв – радиус вертикальной кривой, м.

Расчет отметок продольного профиля ведется с учетом изменения приращения отметки на величину у (рис. 5), которая определяется по формуле:

где у – величина поправки приращения отметки продольного профиля на данной ординате, м; х – расстояние от начала вертикальной кривой до ординаты, м.

При определении поправки к отметке, в результате устройства вертикальной кривой, принимается допущение – расстояния y (перпендикуляр от элемента профиля до кривой) и b (перпендикуляр от касательной к кривой до перелома профиля) принимаются равными. Для х = Тв:

В случаях, когда на особо грузонапряженных линиях предусматривается максимальная скорость движения пассажирских поездов свыше 120 км/ч, значения радиусов вертикальных кривых на указанных линиях следует принимать по нормам, предусмотренным для линий категорий I и II.

Радиус вертикальной кривой может быть определен по формуле:

где адоп – допустимое вертикальное ускорение (ускорение, возникающее при движении поезда по вертикальной кривой), максимальные значе-

ния для обычных железных дорог принимаются: адопmax = 0,3–0,4 м/с2.

22

Смягченный уклон iсм равен руководящему (или другому ограничивающему) уклону, уменьшенному на величину уклона, эквивалентного дополнительному сопротивлению при движении по кривой iэ.

Рис. 6. Смягчение руководящего уклона в кривых участках пути:

а– длина кривой больше длины поезда (формула 8);

б– длина кривой меньше длины поезда (формула 9);

в– поезд располагается в пределах нескольких смежных кривых

на объединенном участке, соединенных прямой, длина которой меньше нормативной длины элемента профиля (формула 10)

Уклон, эквивалентный дополнительному сопротивлению движению поезда в кривой (iэ, ‰) определяется по следующим формулам, в зависимости от соотношения длины кривой и длины поезда:

если весь поезд находится в кривой, К ≥ lп:

700

iэ(к) R ; (8)

если длина поезда больше длины кривой К < lп:

э(к) К

25

на участках смежных (зависимых) кривых, близко расположенных друг к другу, возможно их объединение, в этом случае расчет выполняется по формуле:

где α – угол поворота кривой, градус; R – радиус кривой, м;

К– длина кривой, м;

α – сумма углов поворота кривых на объединенном участке, градус;

l – длина объединенного участка, м.

Вслучае, когда поезд находится в пределах нескольких кривых, уклон, эквивалентный дополнительному сопротивлению от кривых, для вычисления смягченного уклона, может быть определен по формуле (7), с учетом следующего положения: уклон iэ(к) определяется по кривой меньшего радиуса.

Всложных условиях допускается не устраивать смягчение руководящего уклона в кривых участках пути при длине элемента продольного профиля не более половины длины расчетного поезда.

2.3.2. План пути

Величину наименьшего радиуса кривых при проектировании дополнительных главных путей или усилении (реконструкции) существующих железных дорог следует устанавливать в зависимости от намечаемых скоростей движения пассажирских и грузовых поездов и величины радиусов кривых существующего пути.

Криволинейные участки дополнительных главных путей, располагаемые на общем земляном полотне с существующим путем, следует проектировать концентричными по отношению к выправленным кривым существующего пути.

При переустройстве составных кривых существующего пути следует стремиться к однорадиусной кривой. В трудных условиях, когда выполнение этого требования вызывает необходимость переустройства существующего земляного полотна или искусственных сооружений, допускается сохранять радиусы различных значений при длине участков однообразной кривизны не менее 300 м и в исключительных случаях – не менее 200 м. При этом входящие в составную кривую смежные круговые кривые разных радиусов при разности кривизны более 1/3000 должны сопрягаться посредством переходных кривых:

где R1 и R2 – радиусы сопрягаемых кривых.

26

Длина переходной кривой определяется в зависимости от величины возвышения наружного рельса, максимально допустимой скорости движения поездов по кривой и в зависимости от того, одноили двухпутная линия. На однопутных линиях и для наружного пути двухпутной линии длина переходной кривой (lн) определяется по формуле:

н i

где h – возвышение наружного рельса, мм;

i – уклон отвода возвышения в зависимости от установленных скоростей движения в кривой, приведенных в табл. 8.

Возвышение наружного рельса необходимо проверять на соблюдение нормы непогашенного поперечного центробежного ускорения, м2/с, по формуле:

где V2мах – максимальная скорость пассажирского поезда, км/ч; R – радиус кривой, м;

3,62 – коэффициент приведения;

g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2; S – расстояние между осями рельсов (1600 мм).

Таблица 8

Значения допустимых скоростей движения

взависимости от уклона отвода возвышения наружного рельса

вкривых (нормы ОАО «РЖД»)

27

Величина возвышения наружного рельса в кривой определяется в зависимости от устанавливаемых на данном участке скоростей пассажирских и грузовых поездов. При этом непогашенное центробежное ускорение для пассажирских поездов не может превышать 0,7 м/с2, для грузовых поездов – находится в пределах ±0,3 м/с2.

Максимальная величина возвышения наружного рельса не должна превышать 150 мм. Во всех случаях длина переходных кривых не должна быть менее 20 м, а переходные сопрягающие круговые кривые в многорадиусной кривой – не менее 30 м.

Полученные по расчету значения длины переходных кривых должны округляться до значения, кратного 10 м в большую сторону.

Прямые вставки между начальными и конечными точками переходных кривых, а при их отсутствии – круговых кривых следует принимать возможно большей длины, но не менее указанных в табл. 9.

Примечание. В случаях, когда на особо грузонапряженных линиях предусматривается максимальная скорость движения пассажирских поездов свыше 120 км/ч, прямые вставки на указанных линиях следует принимать по нормам, предусмотренным для линий категории I.

Второй путь, как правило, размещается с одной стороны от существующего и на общем с ним земляном полотне. Целесообразность устройства раздельного земляного полотна должна быть обоснована тех- нико-экономическими расчетами.

На прямых участках перегонов расстояние между осями первого и вновь укладываемого второго пути, а также третьего и вновь укладываемого четвертого пути должно быть не менее 4100 мм; в обоснованных случаях это расстояние разрешается увеличивать (например, если расстояние между концами переходных кривых равно или близко к минимальной длине прямой вставки).

28

На кривых участках пути расстояние между осями первого и вновь укладываемого второго пути следует увеличивать в зависимости от радиуса кривой в соответствии с инструкцией по применению габаритов приближения строений ГОСТ 9238–83 [8]. Переходы от нормальных расстояний между осями путей на прямых участках пути к увеличенным на кривых при концентрическом расположении путей следует проектировать в пределах переходных кривых, как правило, за счет применения на внутреннем пути переходных кривых увеличенной длины по сравнению с их длиной, принятой для наружного пути.

Для переходной кривой внутреннего пути двухпутной линии длина переходной кривой определяется по формуле:

где d – уширение междупутья в кривой, м; R – радиус кривой, м;

lн – длина переходной кривой наружного пути, м.

2.3.3. Поперечные профили земляного полотна

Реконструкция существующего пути предусматривает повышение несущей способности основной площадки земляного полотна в неустойчивых местах, ликвидацию деформирующихся мест в земляном полотне, обеспечение отвода поверхностной воды от балластной призмы.

Требования к земляному полотну предусмотрены в нормативной документации: СНиП 32-01–95 [6] и СП 32-104–98 [16], а также в документах ОАО «РЖД». Проектные решения должны обеспечивать устойчивость верхнего строения пути для заданной грузонапряженности железной дороги и расчетных скоростей движения поездов, в том числе и расположение оси пути на оси земляного полотна.

Ширина земляного полотна (в уровне основной площадки) на прямых участках пути в пределах перегонов принимается по нормам, приведенным в табл. 10.

Минимальная ширина обочины земляного полотна для соответствующих линий, составляет:

высокоскоростной – 50 см; категории пути I–II – 50 (40) см; категории пути III – 45 (40) см; категории пути IV–V – 40 см.

В скобках приведена ширина обочины на участках, где ее увеличение связано с работами по переустройству земляного полотна или уменьшением отметок головки рельса более чем на 15 см.

29