Методы / Proektirovanie_rekonstruktsii_prodolnogo_profilya_izdatelstvo

на втором этапе выполняют очистку вновь досыпанного балласта и части существующего (площадь S2) (рис. 21, б);

на третьем этапе в следующей последовательности выполняют

(рис. 21, в):

–уширение (S3) земляного полотна (в случае недостаточной ширины существующей основной площадки земляного полотна), рассчитываемое по поперечным профилям земляного полотна;

–досыпку обочины (площадь S4), рассчитываемую по поперечным профилям земляного полотна;

–досыпку балластной призмы (площадь S5) для доведения плеча балластной призмы до типового очертания;

–в результате очертание поперечного профиля примет вид, показанный на рис. 21, г.

Объем щебня, необходимый для обеспечения нормативного геометрического размера балластной призмы, складывается из объема щебня на подъемку пути и объема, необходимого на замещение отсева. В соответствии с рассматриваемой технологией работы машины РМ-80, в первую очередь выполняются срезка части балластной призмы и подъемка пути на проектный уровень. При этом в объем очищаемого балласта входит часть нового щебня и часть существующей призмы.

Объем щебня на подъемку пути, м3:

где Vпод – объем щебня, необходимого для подъемки, досыпается до работы машины РМ-80, м3;

Sпод – площадь щебня, необходимого для подъемки, досыпается до работы машины РМ-80, м2; определяется по площади геометрических фигур, в соответствии со схемой.

Объем обработанного машиной щебня равен объему, рассмотренному в § 5.6, и составляет Vощ = 2233 м3. Таким образом, существующая балластная призма составляет, м3:

Из приведенной выше схемы видно, что площадь обрабатываемой части существующей балластной призмы рассчитывается как площадь трех геометрических фигур и зависит от величины подъемки.

Объем отсева составит, м3:

60

Необходимый на подъемку пути, замещение отсева и доведение балластной призмы до типового очертания объем чистого щебня, м3, составит:

5.8. Расчет объема щебня при понижении уровня подошвы шпалы (подрезке)

Подрезка или понижение уровня подошвы шпалы осуществляется машиной РМ-80 на полную глубину за один или два прохода. Рекомендуемая величина подрезки – не более 0,3 м.

По принятой технологии работ в первую очередь осуществляется подготовка балластной призмы со срезкой лишнего балласта. Рабочие органы машины могут наращиваться и ширина рабочей зоны увеличивается. Часть существующей балластной призмы и обочина срезаются машиной СЗП или бульдозером. Этот объем очистке не подлежит.

В балластную призму после очистки возвращается очищенный балласт и объем чистого щебня, необходимого на замещение отсева и доведение балластной призмы до типового очертания. Схема расчета площадей при выполнении подрезки приведена на рис. 22.

На рис. 22 последовательно показана технология очистки балластного слоя в случае понижения уровня подошвы шпалы.

Технология заключается в следующем:

а) на первом этапе выполняется срезка существующей балластной призмы с приведением плеча балласта до 0,25 м (S2) и обочины земляного полотна (S1) до проектного уровня (рис. 22, а);

б) на втором этапе осуществляется очистка оставшегося после срезки существующего балластного слоя (S4), срезка оставшейся части основной площадки земляного полотка (S5), после чего срезается площадь S3 (вырезанный грунт вывозится (рис. 22, б));

г) на третьем этапе (рис. 22, в) в балластную призму возвращается очищенный щебень, при необходимости добавляется новый, балластная призма доводится до типового очертания (S7); в результате срезки происходит уменьшение балластной призмы на площадь S6.

Площади S1 и S3 не попадают в зону действия рабочих органов машины РМ-80 и в расчете обрабатываемого объема не учитываются. Таким образом, при Нпшпр < Нпшс объем части существующей балластной призмы, подготовленной к очистке, м3:

где Sподр – площадь балластной призмы, подготовленной к работе машины РМ-80, м2; определяется как сумма площадей нескольких геометрических фигур в зависимости от величины подрезки.

61

а)

б)

в)

Рис. 22. Схема расчета площадей при понижении уровня подошвы шпалы

Объем отсева, м3, составит:

Объем, возвращаемый в путь после очистки, м3:

Требуемый на замещение отсева и доведение балластной призмы до типового очертания объем чистого щебня, м3, составит:

62

5.9. Подсчет объемов щебня при реконструкции участка

Подсчет объемов щебня осуществляется по данным проектного профиля для каждого пикета и плюса, которые заносятся в столбец 1 табл. 16 с интервалом в одну строку. В столбец 2, напротив свободной строки, заносится расстояние между точками.

Величина подъемки или подрезки из продольного профиля записывается в столбце 3 напротив значений «ПК + М». В следующий столбец, в те строки, где указаны расстояния между точками, заносятся средние величины подъемки или подрезки.

Встолбцах 5 и 6, в тех же строках, где обозначены средние подъемки, записываются проектная эпюра шпал на 100 м и объем шпал в балласте. Для курсового проекта принимаем среднесетевую норму количества шпал на 100 м – 187,2 шп./ПК. В дипломном проекте эта величина рассчи-

тывается. Объем железобетонной шпалы, находящейся в щебне, составляет 0,087 м3. Для данной эпюры при стандартных железобетонных шпалах объем шпал в балласте на 100 м составляет 16,3 м3. В дипломном проекте, при необходимости укладки деревянных шпал или другого подрельсового основания, этот объем должен быть рассчитан.

Объем обработанного машиной щебня при глубокой очистке записывается в столбцах 7, 8 и 9. В столбец 7 заносится расчетное значение площади обработанного щебня в зависимости от среднего значения подъѐмки или подрезки. В столбце 8 указывается объем, т. е. площадь, умноженная на расстояние между точками. В столбец 9 заносится значение объема обработанного щебня без учета объема шпал.

Встолбцы 10, 11 и 12 заносится величина объема отсева от очистки щебня, объем которого необходимо утилизировать. Загрязненность щебня (процент загрязнителя от общего объема) в курсовом проекте приводится в указанной таблице по заданию преподавателя, в дипломном проекте ее значение принимается на основе фактических исходных данных. В столбце 11 рассчитывается среднее значение загрязненности и для него в столбце 12 определяется объем отсева (значение из столбца 9 умножаем на среднее значение загрязненности).

Определенная потребность в новом щебне, добавляемом при очистке машинами, указывается в столбцах 13, 14 и 15 таблицы. Расчетная площадь, в

зависимости от значения средней подъемки или подрезки, записывается в столбец 13, значения в столбце 14 «объем, м3» являются произведением значений столбца 13 на расстояние из столбца 2. В последний столбец выписывается значение объема чистого щебня без учета объема шпал, находящихся в балласте.

Объем нового щебня при подъемке более 30 см и подрезке более 30 см принимается равным среднесетевой норме для типового поперечного профи-

ля балластной призмы. В курсовом проекте принимаем этот объем равным

2609 м3.

63

Примечание. Объем нового щебня при подъемке более 30 см и подрезке более 30 см принимается равным среднесетевой норме для типового поперечного профиля балластной призмы. В курсовом проекте принимаем этот объем равным 2609 м3.

64

Вконце табл. 16, в графе «Итого», суммируются значения столбцов 9, 12 и 15. В последней строке таблицы «В среднем на 1 километр» приводится усредненный показатель на один километр участка реконструкции, т. е. суммарное значение, деленное на общую длину трассы (L, км).

Вкурсовом проекте для определения объемов обрабатываемого, чистого щебня и отсева в зависимости от величины подрезки или подъемки, а также загрязненности балласта можно воспользоваться графиками, приведѐнными на рис. 23, 24, 25.

При работе над дипломным проектом необходимо выполнить расчеты объемов балласта в соответствии с исходными геологическими данными. Кроме того, в дипломной работе должно быть учтено увеличение объ-

65

66

67

6. ПРИМЕР ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ

При проектировании продольного профиля участка железнодорожного пути используют нормы, приведенные в главе 2.3, результаты анализа отступлений фактического продольного профиля (см. табл. 7) и расчетные данные РГР, а также ограничения по барьерным местам.

Проектирование продольного профиля в курсовом проекте выполняется графоаналитическим способом. Для дипломного проектирования рекомендуется разработка профиля в автоматизированной системе с проверкой решений аналитически.

Проектирование продольного профиля начинается с участков барьерных мест с ограничивающими значениями уклонов – станций, мостов с безбалластным подрельсовым основанием, участков с превышением руководящего уклона.

В рассматриваемом примере первое барьерное место расположено на участке от ПК 25 до ПК 35. Первая проектная отметка головки рельса равна расчетной (ПГР25 = РГР25 = 72,78 м), заносится напротив пикета в графу 9, см. рис. 1; приложение Б.

Барьерное место – железобетонный мост с ездой на балласте. Расположен на ПК 27 + 44,00 м. Отметка РГРм на мосту из условия обеспечения допустимой толщины щебня должна быть не более 73,20 м (толщина щебня 35 см) и не менее 73,10 м. Рассмотрев значения фактических уклонов (графа 4, см. рис. 1; приложение Б) от ПК 25 до оси моста, видим, что они направлены в одну сторону и имеют близкие по величине значения. Принимает отметку РГР на мосту равной 73,20 м (фактическая толщина щебня 45 см, проектную принимаем 35 см):

h = РГРм – ПГР25 = 73,20 – 72,78 = 0,42 м,

где h – разность высот первой и второй точки:

L = 2744,00 – 2500,00 = 244,00 м,

где L – расстояние между точками. Уклон между ПК 25 и ПК 28:

i = h / l, i = 1,7 ‰.

Проектная головка на оси моста ПГРм при принятом уклоне составит 73,20 м, что обеспечивает нормативную толщину балласта. Минимальная длина элемента продольного профиля для заданной категории железной

68

дороги – 250 м. Принимаем ориентировочную длину профиля 300 м, рассчитываем отметку на ПК 28:

ПГР28 = 72,78 + 300 × 0,0017 = 73,29 м.

Просчитываем проектные отметки по каждому пикету данного элемента и сравниваем со значениями СГР. Разница не более 0,13 м. Элемент расположен в пределах насыпи, понижение уровня головки рельса возможно механизированным способом, следовательно, проектное решение может быть принято. Проектные уклоны, длина элемента и ПГР заносятся в графы 9 и 10 (рис. 1; приложение Б) чертежа продольного профиля. По начальной и конечной ПГР строится проектный продольный профиль.

Уклон между ПК 31 и ПК 32 превышает руководящий, требуется его уменьшение. В таких случаях, как правило, при проектировании принимается решение о досыпке земляного полотна. Учитывая смягчение руководящего уклона в кривой, принимаем от ПК 31 уклон 9,3 ‰.

Разность сопрягаемых уклонов на ПК 31 составляет 5,6 ‰, что менее допустимой нормы (см. табл. 7), но требует устройства вертикальной кривой. Перелом профиля располагается в пределах реконструируемой кривой. В связи с тем, что за ведущим элементом проектирования был принят продольный профиль, при реконструкции плана линии будет учтено размещение вертикальных кривых.

От ПК 31 проектируется элемент профиля с руководящим уклоном 9,3 ‰. Его длина должна быть не менее 200 м. ПГР просчитываются на каждом пикете:

ПГР31 = 74,40; ПГР32 = 75,33;

ПГР33 = 76,26.

Следующий элемент принимаем длиной 350 м. Отметка ПГР на ПК 36 + 50 равна 77,97 м. Положение крайней точки элемента (ПК 36 + 50) определяется с учетом исходя из требования взаимного расположения плана и продольного профиля (исключается попадание вертикальной кривой на переходную).

Проектная длина элемента принимается кратной длине рельса, т. е. 25 м или 12,5 м. В графе 10 (рис. 1, приложение Б) показывается расстояние от ПК до начала или конца элемента.

Рассчитываем попикетные отметки ПГР. От ПК 36 + 50 до ПК 39 значения фактических попикетных уклонов близкие, что позволяет объединить эти уклоны. Принято оптимальное значение проектного уклона –

7,8 ‰.

69