ПЗ Нер Рекон

В случае, когда использование указанных норм приводит к необходимости переустройства существующего земляного полотна или ИССО, допускается при соответствующем обосновании применять нормы для линии на одну категорию ниже.

Продольный профиль в выемках длиной более 400 м и в выемках независимо от их длины, устраиваемых в вечномерзлых грунтах, следует проектировать уклонами одного направления либо противоуклонами по условию водоотвода. При этом крутизну уклонов следует принимать не менее 2 и 4 о /оо

соответственно.

2.4.2 План пути

Величину наименьшего радиуса кривых при проектировании дополнительных главных путей или усилении (реконструкции) существующих ж/д следует устанавливать в зависимости от намечаемых скоростей движения пассажирских и грузовых поездов и величины радиусов кривых 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 ИССО, 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:

R1 , R2 - радиусы сопрягаемых кривых, м

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 определяется так:

lн hi , м, где

h- возвышение наружного рельса, мм

i - уклон отвода возвышения в зависимости от установленных скоростей движения в кривой, о /оо

11

Возвышение наружного рельса необходимо проверять на соблюдение нормы непогашенного поперечного центробежного ускорения, м/с2, по формуле:

анп V 2 max g h , где

3,62. R S

V 2 max - максимальная скорость пассажирского поезда, км/ч R - радиус кривой, м

3,62 - коэффициент приведения

g - ускорение свободного падения ( g 9,81м / с2 )

S - расстояние между осями рельсов ( S 1600 мм)

2.4.3 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.

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

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 её увеличение связано с работами по переустройству земляного полотна или уменьшением отметок головки рельса более чем на 15 см.

Ширина земляного полотна на линиях всех категорий, на участках, расположенных в кривых, увеличивается с наружной стороны кривой на величину, зависящую от R кривых, а также на величину уширения междупутий в кривых между осями I и II, а также между III и IV главных путей.

Крутизна откосов насыпей до 3,0 м – 1:1,5; от 3,0 до 6,0 м – 1:1,75; от 6,0 до 9,0 м – 1:2; от 9,0 до 12,0 м – 1:2,5. Насыпи высотой более 12 м проектируются индивидуально. Откосы выемок проектируются по тем же требованиям, что и откосы насыпей.

Водоотводные сооружения должны обеспечивать отвод воды от земляного полотна и балластного слоя. Продольный уклон водоотводных канав должен быть не менее 2 о /оо , на болотах и речных поймах – не менее 3 о /оо , в ис-

12

ключительных случаях - 1 о /оо . Бровка канавы должна возвышаться не менее чем 0,2 м над уровнем воды.

Глубина водоотводных канав и ширина их по дну должна быть не менее 0,6 м, на болотах – не менее 0,8 м.

Кюветы в выемках и нулевых местах, а также водоотводы в выемках и на насыпях между вторым и третьим путями на многопутных ж/д должны быть, как правило, с продольным уклоном, принятым для земляного полотна. В выемках, расположенных на горизонтальных площадках и на участках с уклоном менее 2 о /оо , уклон водоотводов должен быть не менее 2 о /оо . Крутизна

откосов кюветов должна быть с полевой стороны равной крутизне откосов выемки, а со стороны пути – 1:1,5, глубина кюветов должна быть не менее 0,6 м, а ширина по дну – 0,4 м.

2.4.4 Верхнее строение пути

Мощность верхнего строения главных путей при проектировании новых ж/д и дополнительных главных путей надлежит устанавливать по нормам.

Ширину балластной призмы поверху на прямых однопутных участках следует принимать при всех видах балласта, не менее, м, на скоростных, особо грузонапряжённых линиях:

Категорий I и II – 3,85 Категорий III – 3,65 Категорий IV – 3,45

На кривых участках пути толщину балластной призмы следует принимать с учётом возвышения наружного рельса при сохранении под внутренним рельсом балластного слоя толщиной, установленной для прямых участков. На кривых участках пути радиусом менее 600 м балластную призму необходимо уширять с наружной стороны на 0,1 м. На двухпутных участках ширину балластной призмы поверху следует увеличивать на ширину междупутья. Крутизна откосов балластной призмы при всех видах балласта должна быть 1:1,5, для песчаной подушки – 1:2.

Поверхность балластной призмы должна находиться в одном уровне с верхом средней части железобетонных шпал и на 3 см ниже верха деревянных шпал.

В настоящее время при реконструкции существующей балластной призмы в обязательном порядке выполняется глубокая очистка щебня на глубину не менее 40 см, считая от проектного положения подошвы шпалы. Существует типовая конструкция балластной призмы при глубокой очистке щебня щебнеочистительными машинами типа РМ80. Поскольку щебёночный балласт был уложен на подушку из песка, необходимость устройства песча-

13

ной подушки отпадает и устраивается однослойная балластная призма из чистого щебня.

3 Проектирование реконструкции продольного профиля

В связи с тем, что для различных сооружений на участке разработки проекта может потребоваться затратное переустройство, при принятии основных решений, касающихся плана и профиля пути, исходят из минимальных объёмов сопутствующих работ, с обеспечением требований, предъявляемых к участку после реконструкции. Все работы по реконструкции продольного профиля и строительству дополнительных путей производятся без перерывов в движении поездов, исключая технологические «окна». При этом принимаются во внимание:

1.Возможность применения комплекса путевых машин тяжёлого типа на укладке ВСП, глубокой очистке балласта, срезке обочин и устройстве водоотводов

2.Возможность сохранения оси пути на оси земляного полотна и возможность сохранения одного из откосов земляного полотна без необходимости его досыпки

3.Необходимость переустройства ИССО

4.Для электрифицированных ж/д – требования по переустройству контактной сети, в первую очередь необходимость переноса опор

5.Работы по обеспечению вертикальных и горизонтальных габаритов приближения строений (переустройство путепроводов, пешеходных мостов, высоких пассажирских платформ)

6.Наличие барьерных мест

3.1 Определение расчётных данных

При проектировании продольного профиля изменяется уровень головки рельса. Это возможно за счёт изменения отметки основной площадки земляного полотна или изменения толщины балласта под шпалой.

3.1.1 Определение отметки подошвы балласта

Отметка подошвы балласта (м) определяется:

ПБ СГР hВСП hбс , где

СГР - существующая (фактическая) отметка головки рельса, м hВСП - высота существующего верхнего строения пути, м

14

hбс - толщина существующего балласта, м

hВСП hрс hп hшпс , где

hрс - высота рельса существующего, м hп - толщина подкладки, м

hшпс - высота шпалы существующей, м

Существующее ВСП - рельс марки Р50, костыльное скрепление, песчаный балласт, шпалы деревянные I типа:

hВСП 152 19 180 351мм 0,35м

Отметка ПБ определяется для каждого значения, приведенного в графе «толщина балласта, м», и исходных данных задания на проектирование. Отметка ПБ определяет уровень основной площадки земляного полотна.

3.1.2 Определение отметки расчётной головки рельса

Расчётная головка рельса (РГР) определяется из условия обеспечения проектной толщины балласта. Мощность ВСП для проектируемой категории ж/д (I категория) составляет: тип рельсов – Р50, шпалы – деревянные I типа, толщина слоя балласта под шпалой: 35 см – щебень и 20 см – песок.

Проектная толщина ВСП, м: HВСП hп.п hб. р hшп.пр hр.пр hскр.пр , где

hп.п. - высота песчаной подушки, м hб. р. - толщина балласта расчетная, м hшп.пр. - высота шпалы проектная, м

hр.пр. - проектная высота рельса, м

hскр.пр. - проектная толщина скрепления, м

Расчётная головка рельса, м: РГР ПБ Н ВСП

HВСП hп.п hб. р hшп.пр hр.пр hскр.пр =0,2+0,4+0,193+0,152+0,0235=0,9685м

4 Анализ исходных данных эксплуатируемой железной дороги

Процесс разработки проекта реконструкции участка ж/д пути начинается с анализа задания на проектирование, технических условий, материалов изысканий и обследований. Целью его является определение необходимости изменения основных технических параметров ж/д, то есть постановка задач, которые необходимо решить при разработке проекта.

15

Анализ основных технических параметров эксплуатируемой ж/д производится по основным нормативным показателям, обеспечивающим заданные грузонапряжённость и скорости движения поездов. При анализе технических параметров участка ж/д определяются их нормативные значения и отклонения от них фактических данных.

4.1 Установление категории железной дороги

Категория ж/д устанавливается в соответствии с заданными значениями расчётной годовой приведённой грузонапряжённости нетто в грузовом направлении по реконструируемому пути на десятый год эксплуатации (37 млн.т/год). Назначение ж/д – магистральная железнодорожная линия. Устанавливаем категорию железной дороги – I. Все нормы проектирования реконструкции выбираем для данной категории.

4.2 Выбор норм проектирования реконструкции железной дороги

Нормы проектирования продольного профиля и плана пути зависят от категории ж/д, длины приёмоотправочных путей и скоростной зоны. Нормы проектирования делятся на рекомендуемые, допустимые в трудных условиях и допустимые в особо трудных условиях при технико-экономическом обосновании с разрешения ОАО «РЖД».

4.3 Анализ продольного профиля участка эксплуатируемой железной дороги

Наиболее удобной формой для анализа продольного профиля является табличная. В столбцы 1…3 таблицы 6 заносятся выбранные нормы проектирования для каждого параметра. В столбцы 5 и 6 заносятся пикетажные значения участков с отклонениями от норм проектирования, в столбец 4 – фактическая величина параметра. В таблицу заносятся только те участки, на которых фактические данные не соответствуют нормам проектирования.

На основании анализа фактического профиля участка пути можно сделать выводы о наличии отступлений от требований, предъявляемых к участкам ж/д магистралей категории I:

1.Участки с превышением руководящего уклона

2.Участки с отступлением по длине элементов продольного профиля

3.Участки с превышением нормы алгебраической разности сопрягаемых уклонов, как рекомендуемым, так и допустимым в трудных условиях

4.Кривые радиусов, не позволяющие развить заданную скорость

5.Короткие прямые вставки

16

6.Круговые кривые, на которых необходимо учесть переходные кривые

7.Недостаточная ширина земляного полотна

8.Толщина балластного слоя на всем участке менее нормы, загрязнённость высокая, на участке требуется глубокая очистка щебня; балластная призма принимается односкатной с уклоном в левую сторону

На основании анализа отступлений в плане и профиле принимается ведущий элемент для проектирования реконструкции (план или продольный профиль).

4.4 Определение барьерных мест

При проектировании продольного профиля реконструкции железнодорожного пути барьерными местами или фиксированными точками называют участки и сооружения, на которых уровень проектной головки рельса должен иметь фиксированный уклон или значение.

Барьерными являются участки переходных кривых, участки с превышением руководящего уклона, станции, мосты, выемки длиной более 400 м.

4.5 Сопряжение элементов продольного профиля в пределах переходных кривых

В соответствии с требованиями норм проектирования, сопряжение элементов продольного профиля, требующее устройства вертикальной кривой, не допускается устраивать в пределах переходных кривых.

Для соблюдения данного условия необходимо определить длину переходной кривой, обеспечивающей заданные скорости движения поездов.

При анп 0,7м / с2 определяем для каждой кривой величину возвышения, необходимого для обеспечения максимальных скоростей движения:

h 12,5. V max 2 115 , мм

R

Данные заносим в таблицу 7. По нормам ОАО «РЖД» - Значения допустимых скоростей движения в зависимости от уклона отвода возвышения наружного рельса в кривых, определяем величину уклона отвода возвышения наружного рельса для заданной скорости.

Таблица 7 Определение длин переходных кривых для размещения вертикальных кривых

Примечание. 1. Значения возвышения округляются до 10 мм в большую сторону. Максимальное возвышение – 150 мм.

2. Значение длины переходной кривой округляется в большую сторону до 10 м.

На чертеже продольного профиля вспомогательными тонкими вертикальными линиями показываем границы переходных кривых, где нельзя устраивать сопряжение элементов продольного профиля вертикальными кривыми.

Так как движение на линии совмещённое, то определяем средневзвешенную скорость для каждой кривой по формуле:

где Vi , ni ,Qi - скорость движения, количество и масса поездов i-го типа

nгр – число пар грузовых поездов в сутки:

nгp Г 106 , 365 Qср

где Г – объём грузовых перевозок нетто в грузовом направлении на 10-й расчетный год эксплуатации, млн. т в год;- коэффициент, учитывающий внутригодичную неравномерность грузовых перевозок, он равен 1,2;

- коэффициент, учитывающий отношение массы поезда нетто к брутто, он равен 0,67;

Qср – средняя масса состава грузового поезда брутто, т. Она равна: Qср Q ср ,

где ср - коэффициент, учитывающий неполногрузность подвижного состава, он равен 0,8;

Q – расчётная масса (норма массы) состава грузового поезда брутто, она равна 4650 т (для тепловоза ВЛ11 при уклоне iр = 8 ‰).

Аналогично рассчитываем для следующих кривых.

19

Для кривой R = 1360 м:

Vср 4266,04 65,31 65км / ч

Для кривой R = 940 м:

Vср 3035,85 55,10 55км / ч

Для кривой R = 860 м:

Vср 4943,87 70,31 70км / ч

Для кривой R = 1450 м:

Vср 4943,87 70,31 70км / ч

Для кривой R = 970 м:

Vср 1616,98 40,21 40км / ч

Возвышение наружного рельса, с учётом совмещённого движения, определяется для каждой кривой по формуле:

4.6 Участки превышения руководящего уклона

Участки продольного профиля, на которых фактический уклон превышает руководящий, должны быть спроектированы с уменьшенным значением уклона. При этом объёмы земляных работ будут значительными. Одна-

20