ПЗ Нер Рекон

ко для обеспечения заданной провозной и пропускной способности участка это необходимо сделать.

Как правило, проектирование на таких участках выполняют, начиная с наиболее высокой точки профиля, постепенно опускаясь вниз руководящим уклоном. В исключительных случаях разрешено оставлять элемент профиля круче руководящего длиной менее половины длины расчетного поезда, при этом необходимо рассчитать средний уклон продольного профиля под поездом расчетной массы, который не должен превышать руководящего:

, где

– соответствует длине поезда.

4.7 Продольный профиль на станциях

Продольный профиль на всей длине станции должен проектироваться с уклоном не более 1,5‰. Максимально допустимый уклон – 2,5‰.

Допускается:

1.Размещать площадки раздельных пунктов в пределах криволинейных участков пути в плане. При этом криволинейный участок (круговая и переходные кривые) должен располагаться в пределах приемоотправочных путей и не попадать на стрелочные переводы (“горловины”). Минимальный радиус кривой определяется в соответствии с категорией железной дороги. Таким образом, максимальная длина криволинейного участка ограничивается длиной приемоотправочных путей - K≤lпо.

2.Устраивать переломы продольного профиля в пределах приемоотправочных путей. Исключение составляют участки стрелочных переводов, они должны быть размещены на участках с постоянным уклоном.

Зная длину приемоотправочных путей, способ их размещения (поперечный, полупродольный, продольный), можно определить длину станционной площадки. Разделив эту величину пополам, определяем пикетажные значения начала и конца участка, ограничивающего значение уклона.

4.8 Проектирование продольного профиля на мостах

Продольный профиль на мостах с балластным подрельсовым основанием проектируется с любыми уклонами. Ограничение вводится по толщине балластного слоя. Во избежание перегрузки пролетного строения норма толщины балласта на мостах устанавливается от 25 до 40 см. С учетом эксплуатации ж/д пути и последующих его выправок следует установить максимальную толщину щебня под шпалой на мосту не более 35 см.

Мосты с безбалластным подрельсовым основанием следует проектировать на площадке, допускается уклон - 4‰, в исключительных случаях - 8‰. Переломы продольного профиля не допускаются.

21

4.9 Продольный профиль в выемках

При проектировании продольного профиля в выемках следует помнить о том, что понижение уровня головки рельса приводит к необходимости углубления существующих водоотводов и разработки откосов выемки, что невозможно выполнить без перерывов в движении поездов.

В выемках не допускается проектирование встречных уклонов, направленных внутрь выемки. Устраивать уклоны менее 2‰ на протяжении более 400 м из-за необходимости устройства глубоких кюветов не рекомендуется.

4.10 Особые случаи проектирования продольного профиля

При сопряжении элементов продольного профиля, имеющих алгебраическую разность уклонов более нормативной, нормами проектирования допускается уменьшение длины элементов. Разделительные площадки имеют нулевой уклон и располагаются между элементами продольного профиля, направленными навстречу друг другу.

Элементы переходной крутизны проектируются в тех случаях, когда необходимо обеспечить минимальные объемы работ по выправке продольного профиля. При проектировании продольного профиля элементом переходной крутизны является участок, разность уклонов ∆i и длина элемента lэл, на котором величины постоянные на протяжении K≥lн, где lн – нормативная длина элемента продольного профиля, принимаемая в зависимости от категории ж/д.

При проектировании продольного профиля переходной крутизны (или криволинейного очертания) не требуется устройство вертикальных кривых при сопряжении с прямолинейными элементами.

Для проектирования профиля криволинейного профиля может быть определена при известном количестве элементов профиля и их длины. Длина элемента профиля криволинейного очертания задается с учетом разности уклонов между элементами, количество элементов профиля равно:

, где

∆i – разность уклонов сопрягаемых элементов, которые необходимо соединить профиле криволинейного очертания, ‰

∆iэл – разность уклонов смежных элементов профиля криволинейного очертания, ‰

Разность отметок по концам участка профиля криволинейного очертания может быть рассчитана:

H= , м, где

lэл – длина элемента профиля криволинейного очертания (не менее 25 м),

км

iэл – уклоны элемента криволинейного очертания, ‰

22

Рассчитав указанные величины, можно подобрать положение точек начала и конца профиля криволинейного очертания.

В случае использования профиля криволинейного очертания сложной формы необходимо определить положение контрольных точек, имеющих наибольшие и наименьшие отметки. Зная величины расстояний и разности отметок между контрольными точками, можно определить, какие точки соединяет профиль криволинейного очертания. При оформлении чертежа продольного профиля от перелома профиля в пределах участка криволинейного очертания опускаются ординаты (вертикальные линии) до верха сетки.

5 Нанесение проектной линии

Проектирование реконструкции продольного профиля производится путем нанесения на утрированный профиль линии проектной головки рельса (ПГР). При этом необходимо соблюдать нормы и требования СНиП и ликвидировать отмеченные отступления от них. При совпадении расчетного уклона с кривыми его нужно смягчать на величину дополнительного сопротивления в кривых.

При проектном щебеночном балласте может оказаться целесообразным проектирование на горбах или в ямах продольного профиля криволинейного очертания с элементами переходной крутизны. При этом профиле можно уменьшить объемы земляных работ и искусственных сооружений, и в то же время будет обеспечиваться хорошая плавность движения поездов.

На участках, где не отмечено отступление от норм и правил, линию ПГР следует совмещать с отметками РГР (или с отметками СГР, если последние выше линии РГР), а при невозможности этого располагать проектную линию чуть выше линии РГР. Этим будет обеспечена толщина балласта не менее проектной и будут достигнуты минимальные работы по выправке профиля за счет досыпки балласта.

Вотдельных местах можно допускать неполноту балластного слоя (т.е. расположение ПГР ниже РГР), но не более чем на 5 сантиметров. Большее понижение ПГР относительно РГР потребует уже снятие всего существующего балласта, подрезки полотна и укладки нового балласта. Ввиду затруднительности производства таких работ в условиях движения поездов, подобные случаи могут допускаться только как исключение (например, у больших и средних мостов)

Вотдельных случаях для достижения минимальных подъемок пути на балласт можно устраивать переломы профиля в пределах переходных кривых. Разделительные площадки на горбах, элементы сплошь выпуклого или вогнутого очертания, а также элементы, на которые разбивается руководящий уклон при смягчении на кривых, могут назначаться длиной по 200 метров, так как это не снижает качество продольного профиля.

Если на небольшом участке профиля осуществляемая подрезка дает возможность существенно уменьшить объем досыпок на значительном протяжении, то целесообразно пойти на эту подрезку. Подрезку лучше также устраивать и в выемках, так как досыпки, при устройстве их в выемке, потре-

23

буют уширения земляного полотна, что весьма нежелательно по условию расположения кюветов.

При наличии уклонов, круче расчетного, следует проверить возможность оставления их, если средний уклон под поездом расчетного веса при самом невыгодном расположении его окажется не более расчетного. В некоторых случаях это может дать существенную экономию в объемах работ.

На больших и средних мостах без балластного слоя желательно сохранять отметку головки рельса, т.е. обеспечивать условие ПГР=РГР, во избежание переустройства моста, даже если это приводит к подрезкам на подходах к мосту. Если высота проектируемого рельса больше, чем существующего, то ПГР на мосту должна быть соответственно увеличена против СГР. На малых мостах с ездой по балласту можно допустить небольшие подъемки (до 10-15 сантиметров) за счет увеличения толщины балласта. Большие досыпки уже не желательны, так как потребуется поднятие пролетного строения с некоторой реконструкцией устоев. Над трубами могут быть допущены любые досыпки.

Определение величины подъёмок и подрезок

Оценка спроектированного продольного профиля определяется величиной проектной подъёмки и подрезки в уровне подошвы шпалы (ПШ). Наименьшими объёмы работ по выправке существующего продольного профиля при реконструкции ж/д пути будут при значениях проектной головки рельса в пределах расчётной и существующей.

Расчёт подъёмки (+) или подрезки (-) производится на каждом пикете и плюсе, результат записывается в графу продольного профиля. Указанные величины определяются из условий:

Условие досыпки: ПГР≥РГР, величина досыпки определяется как, h=ПГР-СГР

Условие подрезки: ПГР<РГР, величина подрезки определяется как, h=РГР-ПГР

Величина подъёмки на переломах профиля с устройством вертикальных кривых корректируется с учётом величины поправки приращения отметки головки рельса.

Определение проектной толщины балласта

Толщина балласта (щебня) является величиной нормируемой. При реконструкции ж/д пути без досыпки земляного полотна существующий балластный слой и частично верхняя часть земляного полотна очищаются машинами типа РМ-80. Машина очищает щебень на глубину от 0,4 до 0,8 м. При этом мелкие частицы удаляются и на их место добавляется чистый щебень. В любом случае после очистки щебня его толщина должна быть доведена до нормативной – 0,4 м. Для оценки принятых в проекте решений рассчитывает-

24

ся проектная толщина щебня под шпалой. Результат заносится в соответствующую графу.

При подъёмке пути: hщпр hщс h , м.

Если результат получился менее 0,4 м, то в графу заносится нормативная величина толщины щебня под шпалой, которая достигается за счёт замещения верхней части земляного полотна новым щебнем.

Подрезка пути: hщпр hщс h , м. При результате менее 0,4 м в графу заносится значение 0,4 м.

Готовый утрированный продольный профиль участка эксплуатируемой железной дороги, с нанесённой проектной линией, приведён в Приложении 1.

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.

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, ОЗ, ПБ. Принимаются откосы полотна – полуторные, местность – не имеющая поперечного уклона, ширина основной площадки земляного полотна – задана.

Для проектирования земляного полотна второго пути и переустраиваемого первого пути исходными данными являются: отметка ПГР и величина исправления продольного профиля h , тип поперечного профиля, величина и направление междупутного расстояния от оси существующего пути до оси

25

второго пути, величина окончательного междупутья, направление кривой и величина радиуса.

На откосе существующей насыпи со стороны второго пути при высоте насыпи больше 2,0 м наносятся уступы.

Схемы поперечников для насыпи и выемки представлены в Приложениях 2 и 3.

7 Составление графика сводных данных

Комплексность проектирования элементов второго пути обеспечивается путём составления графика сводных данных (СД). Горизонтальный масштаб графика 1:10 000.

На график СД, после разбивки пикетажа и проставления плюсов, переносится с утрированного профиля план существующего пути в виде профильных схем круговых кривых с точной привязкой их к пикетажу. Выше и ниже этого плана существующего пути нужно оставить место для нанесения планов левого и правого путей, из которых один является вторым путём, а другой – переустраиваемым существующим путем.

Затем строится график подрезок и досыпок, на котором против каждого пикета или плюса от горизонтальной линии, принимаемой за спрямленную линию СГР, откладываются досыпки и подрезки, а также линия земли. Сюда же переносятся данные об искусственных сооружениях и оси раздельных пунктов.

После построения подрезок и досыпок указываются типы поперечных профилей земляного полотна второго пути, назначаемые в зависимости от величины досыпок и подрезок, высоты насыпей и глубины выемок существующего полотна и вида ИССО. При назначении типов поперечных профилей не следует менять их чаще, чем через 300-400 м. Границу типов поперечных профилей нужно назначать не на пикетах или плюсах, а между ними, с тем, чтобы каждый данный пикет или плюс относился к определённому типу.

После назначения типов поперечных профилей на всех пикетах и плюсах подсчитываются контрольные междупутья по формулам:

на участке поперечника типа I: М к 4,10

на участке поперечника типа II: М к 4,10 1,5 h// (aп aс ) на участке поперечника типа IIIБ: М к 5,50 1,5 h// , где

- габаритное уширение в кривой, зависящее от величины радиуса и характера профиля;

26

aп , aс - расстояние от оси проектируемого и существующего пути до бровки полотна в сторону, противоположную второму пути;

h// - истинная величина досыпки или подрезки.

при досыпках: h// h hр hб при подрезках: h// h hр hб , где

hр , hб - разница проектного и существующего рельсов и балласта

Подсчитанные контрольные междупутья выписываются в соответствующую графу и наносятся на график контрольных и конструктивных междупутий в масштабе 1:100.

В местах расположения мостов определяются конструктивные междупутья, необходимые для постройки моста под второй путь. При малых мостах и высоте насыпи не более 3,0 м увеличивать междупутья против нормального не требуется. При большой высоте насыпи, а также у средних мостов конструктивное междупутье может определяться по формуле:

М к 3,80 1,5(Hн 2) 2в ,

где H н - высота насыпи моста;

в - ширина котлована под основание устоя проектируемого моста ( в 6,0м ).

Конструктивные междупутья выносятся на график в виде вертикальных лини. Выдержать на каждом пикете подсчитанное контрольное междупутье невозможно по условиям плана второго пути. Необходимо назначить величину междупутий на отдельных участках и способы изменения междупутий. Эта задача решается путем нанесения на график контрольных и конструктивных междупутий объемлющей линии с учетом плана существующего пути.

Применяются следующие типовые способы изменения междупутий (“сходы” с одного междупутья на другое):

На прямой

В начале (или конце) кривой

На кривой

На части кривой

За счет изменения величины углов соседних кривых (непараллельные сходы)

Сточки зрения плана линии наилучшими являются сходы на кривой и непараллельные; наименее благоприятными нужно считать сходы на прямой, так как они требуют устройства дополнительных двух обратных кривых. Однако во избежание существенного увеличения объёмов работ нередко приходится применять сходы на прямой, причём радиусы дополнительных обратных кривых следует назначать не менее 4000 м.

На участках изменения междупутий объемлющая линия проводится условно в виде наклонной прямой, хотя в действительности междупутья из-

27

меняются не по линейному, а по параболическому закону. Поэтому промежуточные значения междупутий нельзя определить графически по указанной наклонной линии, они определяются далее аналитическими расчетами.

Построенный график сводных данных представлен в Приложении 4.

8 Расчет выправки 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. При проектировании второго пути необходимо предусмотреть возможность последующей выправки кривых существующего пути без помех для эксплуатации второго пути.

Для решения указанных задач необходимо по каждой кривой существующего пути произвести «расчет кривой», при котором устанавливаются 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. 8)

Таблица 8

Ведомость полевых данных съёмки кривой

Расчет выправки кривой сведен в табличную форму (табл. 9).

28

Съемка железнодорожных кривых может производиться двумя способами: измерением стрел при 20-метровых хордах и измерением углов между основными хордами и стрел между направление основной хорды и делением на каждой двадцатке. При этом длина основной хорды зависит от величины радиуса; если он более 500 м, то длина хорды принимается 100 м.

Первый способ съемки, обычно применяемый в эксплуатационных условиях, дает исходные данные для аналитического метода проектирования переустройства железнодорожного пути в плане, предложенном А.К.Дюниным и А.И.Проценко. Второй способ съемки, распространенный при техническом обследовании для проектирования переустройства железных дорог и вторых путей, позволяет производить расчет кривых по методу угловых диаграмм, подробно разработанному И.В.Гоникбергом. Этот метод является графоаналитическим. Предварительно основные элементы кривой определяются графически, затем все элементы и рихтовки (сдвиги) по двадцаткам уточняются аналитическими расчетами.

Для того, чтобы рихтовки имели необходимую точность, нужно строго выдерживать установленные порядок и точность расчетов. Так как рихтовки подсчитываются как разности эвольвент, длина которых составляет десятки (а иногда сотни) метров, то для обеспечения сантиметровой точности рихтовок длина эвольвент должна определяться не менее чем с пятью значащими цифрами.

На основании многолетней практики применения метода угловых диаграмм выработана форма ведомости расчета кривых, а также система проверок, ограждающая от ошибок в подсчетах.

При подсчёте первых семи граф нужно сделать три проверки:

1. Последнее значение 20 рад , делённое на 20, должно быть равно общему

углу поворота кривой в радианной мере.рад 0,27605, проверка удовлетворяется.

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

равна наибольшей стреле. Проверка удовлетворяется.

3.Против каждой вершины угла n величины с должна быть равна сумме величин n20 рад в графе 3, выписанных против всех предыдущих

вершин углов n .

Третья проверка удовлетворяется.

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

По данным графы 6 строим угловую диаграмму существующей кри-

вой.

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

29

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:

При этом XСК 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

К03+30,00

Предварительное значение радиуса:

Округляем радиус:

Уточненная длина кривой:

К=1200∙0,27605=331,26 м.

Определяем точное положение кривой в пикетаже:

30