6. Проектирование поперечных профилей земляного полотна

Проектирование земляного полотна обоих путей производится после того, как определены все исправления продольного профиля и подсчитаны междупутные расстояния от оси существующего (первого) до оси сооружаемого (второго) пути, при этом должно быть соблюдено следующее требование - постройка земляного полотна второго пути не должна препятствовать нормальному движению поездов по первому пути.

Проектирование земляного полотна производятся по поперечным профилям существующего пути, снятым в натуре на каждом пикете и плюсе и вычерченном в масштабе 1:100. В курсовом проекте проектирование земляного полотна по поперечным профилям (в дальнейшем для кратности будем называть «проектирование поперечных профилей») производится на двух пикетах или плюсах по указанию руководителя.

Установление типов поперечных профилей

ПК 195+20,00:

Исходные данные:

1. СГР = 111,76 м

2. ОЗ = 117,30 м

3. ПБ_с = 111,11 м

4. ПГР = 111,62 м

5. В_с = 6,6 м

6. В_пр = 7,6 м

7. Участок находится на кривой

8. Сторонность второго пути – лево

Δh = РГР – ПГР = 111,88 – 111,62 = 0,26 м – подрезка

Тип поперечника – IIIб.

ПК 201+18,00:

Исходные данные:

9. СГР = 105,68 м

10. ОЗ = 98,20 м

11. ПБ_с = 104,91 м

12. ПБ_пр= 105,51 м

13. ПГР = 106,28 м

14. В_с = 6,6 м

15. В_пр = 7,6 м

16. Участок прямолинейный

17. Сторонность второго пути – лево

Δh = РГР – ПГР = 105,68 - 106,28 = 0,60 м – досыпка

Тип поперечника – II.

Построение поперечных профилей

При вычерчивании и проектировании поперечных профилей в курсовых проектах принимаются следующие положения:

1) полотно проектируется в условиях обыкновенных грунтов, при которых расстояние от оси второго пути до бровки полотна должно равняться 3,8 м;

2) существующее земляное полотно не имеет деформации или болезней, требующих осуществление специальных оздоровительных мероприятий, которые нужно учитывать при проектировании земляного полотна второго пути.

Для того чтобы вычертить поперечный профиль существующего однопутного полотна, из утрированного продольного профиля выписываются отметки СГР и земли, толщина существующего балласта. В производственных условиях ширина основной площадки земляного полотна принимается по данным натурных измерений, в курсовом проекте она задается руководителем.

Схемы поперечников представлены в Приложении 2 и 3.

Расчет выправки существующей кривой

При проектировании переустройства существующих железных дорог должна быть предусмотрена выправка кривых, т. е. приведение их к геометрически правильному очертанию с устройством необходимых переходных кривых.

Для решения этой задачи необходимо по кривой существующего пути произвести «расчет кривой», при котором устанавливается угол поворота и радиус кривой, положение кривой в пикетаже, длина переходных кривых и подсчитываются рихтовки (сдвиги) по двадцаткам. Исходными данными для таких расчетов служат материалы съемки кривой (табл. 7.).

Таблица 7

Ведомость полевых данных съёмки кривой

Направление кривой		Лево
ПК	+		Угол	f, мм
1	2		3	4
	60		1˚15`	0
	80			262
209	00			521
	20			680
	40			600
	60		4˚55`	0
	80			521
210	00			720
	20			764
	40			482
	60		4˚32`	0
	80			423
211	00			670
	20			694
	40			380
	60		3˚59`	0
	80			570
212	00			642
	20			480
	40			250
	60		1˚08`	0

Расчет выправки кривой сведен в табличную форму (табл. 10.2.).

При подсчёте первых семи граф нужно сделать три проверки:

1. Последнее значение , делённое на 20, должно быть равно общему углу поворота кривой в радианной мере.

, проверка удовлетворяется.

2. В пределах каждой основной хорды сумма отрицательных должна быть равна сумме положительных и одновременно должна быть равна наибольшей стреле.

Проверка удовлетворяется.

3. Против каждой вершины угла величины должна быть равна сумме величине в графе 3, выписанных против всех предыдущих вершин углов .

Третья проверка удовлетворяется.

Эта поверка является основной и обеспечивает безошибочность всех вычислений в левой части таблицы.

По данным графы 6 строим угловую диаграмму существующей кривой.

Далее необходимо подобрать радиус существующей кривой. Эти задачи решаются правильным нанесением угловой линии кривой подобранного радиуса на угловую диаграмму существующей кривой.

Подбор радиуса должен обеспечивать условие “вписывания кривой в общий угол”, т.е. касания кривой обеих прилегающих прямых. Иными словами, рихтовки не только в начале съёмки, но и в конце её должны быть равны нулю. Это условие обеспечивается тем, что угловая линия кривой подобранного радиуса проводится через точку СК (середина кривой) с координатами:

и ,

При этом X_СК откладывается от конца съёмки кривой в обратном направлении.

Через точку СК проводим угловую линию.

Для определения величины подобранного радиуса, которому соответствует намеченное положение угловой линии, графически находим предварительную длину кривой.

Для определения величины подобранного радиуса, которому соответствует намеченное положение угловой линии, графически находим предварительную длину кривой:

	ККК’	208+80,00
	НКК’	212+10,00
	К	03+30,00

Предварительное значение радиуса:

Округляем радиус:

Уточненная длина кривой:

К=1200*=331,26 м.

Определяем точное положение кривой в пикетаже:

	Точка Б		212+60,00
		Xск	02+07,42
		Точка СК	210+52,58
		0,5K	01+65,63
+		НКК	208+86,95
		K	03+31,26
		ККК	212+18,21

Площадь угловой диаграммы кривой подобранного радиуса подсчитывается как площадь трапеции:

	Точка Б	212+60,00
	ККК	212+18,21
	X	00+41,79

За счет устройства переходных кривых ось кривой сдвигается к центру, в результате чего отрицательные рихтовки уменьшаются, а положительные увеличиваются. В зависимости от величины сдвижки от устройства переходных кривых окончательные рихтовки могут оказаться либо положительными, либо отрицательными.

Максимально отрицательная рихтовка . Определим длину переходной кривой:

Наименьшая длина переходной кривой:

м, мм

Так как , следовательно, принимаем м

Тогда:

м

Привязка к пикетажу точек начала и конца переходных кривых:

НКК	208+86,95	ККК	212+18,22
-	-	+	+
	45,00		45,00
НПК1	208+41,95	НПК2	212+63,22
+	+	-	-
	90,00		90,00
КПК1	209+31,95	КПК2	211+73,22

Пикетажные положения начал и концов переходных кривых записываем в графу 8 напротив ближайших меньших двадцаток в пикетаже.

В графе 16 в пределах каждой половины переходной кривой выписываются последовательно нарастающие на 20 м расстояния от НПК до КПК до данной точки. В пределах первой половины переходной кривой графа 16 заполняется аналогично графы 9, во второй половине ПК расстояния исчисляются и нарастают в направлении, обратному ходу пикетажа.

В графе 17 выписываются сдвижки от устройства переходных кривых . В пределах первой половины переходной кривой, измеряется от до , а сдвижка измеряется от касательной до переходной кривой и возрастает от 0 до . Во второй половине сдвижка увеличивается от до . Следовательно, во второй половине сдвижка , где . Между концами переходных кривых сдвижка постоянна и равна .

В графе 18 выписываем окончательные рихтовки .