Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Общий курс и правила технической эксплуатации железных дорог учебник

..pdf
Скачиваний:
62
Добавлен:
27.10.2023
Размер:
56.5 Mб
Скачать

Гора

 

 

1000м

 

 

 

 

Рис. П. Трасса железной

дороги с обходом препятствий

 

 

По

продольному профилю

определяют объемы

земляных

работ.

При

строительстве дороги

восстанавливают ось линии,

а

также

принимают и сдают линию в эксплуатацию. Продольный

профиль

также необходим при работах по капитальному

ремонту

и

рекон­

струкции пути.

 

 

 

 

Кроме нормального продольного профиля, для которого принят

стандартный масштаб

для горизонтальных расстояний 100 м в

1 см, для вертикальных

10 ж в 1 см, применяются еще сокращен­

ные утрированные продольные профили, используемые машиниста­ ми локомотивов для правильного и безопасного вождения поездов по участку.

В гористой местности для уменьшения величины подъема или спуска иногда искусственно увеличивают длину линии, устраивая петли, спирали. Например, точка А (рис. 11) расположена выше точки В на 10 м, а расстояние между ними по прямой 1000 м, то ук­

лон

линии АВ составил бы 10:1000 — 0,01. Если же линию прове­

сти

по кривой

АС ДЕВ

длиной 2500 я с обходом препятствий, то

уклон составит

всего

10:2500 = 0,0025, что, конечно,

предпочти­

тельнее и экономичнее при эксплуатации линии.

 

 

При всяком

повороте направление линии меняется

под некото­

рым углом «а», который образуется между первоначальным на­

правлением

линии и новым

ее положением

и называется

у г л о м

п о в о р о т а

л и н и и .

Точка пересечения

двух

направлений

«О»

называется

вершиной угла. Одно направление линии

сопрягается

с другим круговой кривой (рис. 12). Радиус

Р для кривой

прини­

мают возможно большим и, как правило,

стандартной^величины:

4000,

3000,

2500,

2000,

1800,

1500,

1200,

1000,

800,

700,

600

м.

 

 

 

 

 

 

В трудных условиях

разре­

 

 

 

 

 

 

шаются

кривые

радиусов

 

 

 

 

 

н

500

и

400

м на линиях

I и

 

 

 

 

 

Ту

I I

категорий

и

радиуса

 

 

 

 

 

'

350

м на

линиях I I I

кате­

 

 

 

 

 

 

гории.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Точки М и Н примыка­

 

 

 

 

 

 

ния круговой кривой к пря­

 

 

 

 

 

 

мым

участкам

называются:

 

 

 

 

 

 

первая

началом

кривой,

Рис.

12. Элементы

кривой

 

 

вторая

концом

кривой.

30

Отрезки прямых Т между вершиной угла и точками примы­ кания кривой к прямым участкам называются линиями тангенсов или просто тангенсами. Отрезок Б соединяет вершину угла с сере­ диной кривой, делит угол МОИ пополам и называется биссект­ рисой.

Длина кривой К — это расстояние между точками М и Н по кривой. Прямолинейные участки рельсового пути с круговыми кри­ выми соединяют переходными кривыми. На всей длине переход­

ной

кривой

от начала

и до конца ее кривизна плавно возрастает,

т. е.

радиус

кривизны

уменьшается от бесконечно большого до

равного радиусу круговой кривой. Для разбивки переходных кри­ вых, т. е. определения их положения на местности, имеются спе­ циальные таблицы, которые дают величины ординат переходной кривой через каждые 5 м.

Переход элемента профиля одной крутизны к элементу другой крутизны называется п е р е л о м о м п р о ф и л я . При резком пере­ ломе профиля увеличивается давление на путь от проходящих по нему поездов или создается опасная разгрузка отдельных колес подвижного состава. Необходимая плавность при переходе под­ вижного состава с одного элемента продольного профиля на дру­ гой элемент достигается путем устройства на участке перелома сопрягающих кривых.

Сопрягающие кривые выполняют по окружности, радиус кото­

рой для

линии

I и I I

категорий

10 000 м,

для

линий I I I

категории

5 000 м.

При

алгебраической

разности

уклонов

смежных

эле­

ментов

профиля в 3%о и

менее

сопрягающие

кривые

не устраи­

вают.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проверка плана и профиля пути. План и профиль пути перио­

дически

проверяются

в

сроки,

устанавливаемые

Министерством

путей сообщения. Участки, на которых реконструируется путь

или

выполняются другие работы, вызывающие изменение плана и про­ филя, проверяются по окончании работ. Продольные профили сор­ тировочных горок, полугорок, подгорочных путей и вытяжных пу­ тей на сортировочных, участковых и крупных грузовых станциях проверяются не реже одного раза в три года с приведением их к

проектному; профиль

пути на

остальном протяжении проверяется

не реже одного раза

в 10 лет

(ПТЭ, § 22). Даже небольшое иска­

жение профиля подгорочных путей может создать затруднения в

скатывании

вагонов

и в

маневровой работе,

а также ухудшить

безопасность

движения.

 

 

 

Для проверки профиля

устанавливаются

постоянные

реперы

(геодезические знаки

для

нивелирования) на

каменных

цоколях

зданий и других сооружениях, в местах перелома профиля горок, вытяжных и сортировочных путей.

Начальники станций и дорожные мастера имеют чертежи пла­ на и профиля пути сортировочных горок, подгорочных и вытяж­ ных путей. После проверки профиля пути при помощи нивелира намечается план работ по устранению обнаруженных искажений профиля.

31

Г Л А В А 5. З Е М Л Я Н О Е П О Л О Т Н О

9. Назначение земляного полотна.

Поперечные профили

Сооружения

из грунта,

возводимые

при строительстве

желез­

ной дороги, называются з е м л я н ы м

п о л о т н о м . Земляное по­

лотно должно

иметь такую

форму и

размеры, которые

могут

надежно выдерживать нагрузки от проходящего подвижного сос­

тава,

а также обеспечивать

долговечность при воздействии

атмос­

ферных явлений. Земляное

полотно образует

н и ж н е е

с т р о е ­

н и е

п у т и . П о п е р е ч н ы м

п р о ф и л е м

земляного

полотна

называется поперечный разрез

его вертикальной плоскостью,

пер­

пендикулярной оси земляного полотна. Поперечный профиль

опре­

деляет ширину земляного полотна поверху, крутизну откосов и дру­

гие основные его элементы, расположение водоотводных

устройств

и др.

 

 

 

 

 

 

Если

при устройстве земляного полотна грунт срезался, обра­

зуется выемка (рис. 13, а), если насыпался, то насыпь

(рис. 13, б).

Верхняя часть земляного полотна, на которой

укладывается верх­

нее строение пути (шпалы, рельсы, балласт),

называется

о с н о в ­

н о й п л о щ а д к о й .

 

 

 

 

Очертание основной площадки земляного полотна должно ис­

ключать

застой на ней воды и обеспечивать возможность

укладки

верхнего

строения пути без повреждения земляного

полотна.

Площадь

грунта,

на которую опирается насыпь,

образует ее

о с н о в а н и е . Линия,

сопрягающая основную

площадку с откосом,

называется

б р о в к о й , а сопряжение откоса

с основанием — по­

д о ш в о й

о т к о с а .

 

 

 

 

На однопутных линиях основная площадка имеет форму тра­

пеции, где средний элемент шириной в 2,3 м поднят

над уровнем

бровки земляного полотна на 0,15 м. На двухпутных линиях основ­ ная площадка имеет форму треугольника, вершина которого на 0,2 м выше уровня бровок. Части основной площадки, не закры­

тые верхним

строением пути,

называются о б о ч и н а м и .

Высотой

насыпи считается

расстояние от уровня бровок до ее

основания, а глубиной выемки расстояние от уровня

бровок ос­

новной площадки до точки пересечения

оси земляного

полотна с

линией,

соединяющей

бровки

откосов

выемки. Горизонтальная

проекция

линии откоса

называется его з а л о ж е н и е м ,

а отноше­

ние высоты откоса к заложению — крутизной откоса. Обычно кру­

тизну

откоса принимают 1:1; 1:1,5; 1:1,75, а в некоторых

слу­

чаях

1:2.

 

При прохождении железнодорожной линии по косогорам

в по­

перечном разрезе может получиться полунасыпь, полувыемка или

полунасыпь-полувыемка.

Места, где грунт

при возведении земля­

ного полотна

не срезался

и не досыпался,

кроме планировки (вы­

равнивания),

называются

н у л е в ы м и м е с т а м и .

09

s)

m

\

Рис. 13. Поперечный разрез земляного полотна:

а — выемки; б — насыпи

Вдоль насыпи, для осушения ее основания, на болотистых ме­ стах и в равнинной местности строятся продольные водоотводные

канавы с

обеих сторон полотна, а

на косогорных участках только

с верхней

стороны.

 

 

 

 

 

Если насыпь возводилась из местного грунта, взятого рядом с

насыпью, то для отвода воды от полотна

используются

образую­

щиеся при этом спланированные

углубления,

называемые р е-

з е р в а м и.

 

 

 

 

 

Вынутый при сооружении выемки грунт, не используемый для

возведения насыпи, укладывается

за откосом

выемки в

правиль­

ные призмы, называемые

к а в а л ь е р а м и

(см. рис. 13,

а).

В выемках с каждой

стороны

основной

площадки

земляного

полотна делаются продольные канавы для отвода воды, называе­ мые к ю в е т а м и . Кроме того, для перехвата и отвода притекаю­ щих к выемке поверхностных вод, на верховой стороне, вдоль от­

коса выемки

за кавальерами, делаются н а г о р н ы е

к а н а в ы .

На полосе

между кавальерами и бровкой откоса выемки отсы-

2—2940

33

пается

б а н к е т , с уклоном в сторону

от откоса для отвода воды

в з а б а н к е т н у ю

к а н а в у ,

расположенную вдоль

линии (см.

рис. 13,

а).

 

 

 

 

При

строительстве

железных

дорог

применяются

нормальные

типовые поперечные

профили

земляного полотна и специальные.

По нормальным поперечным профилям строится земляное полотно

из наиболее часто встречающихся

грунтов

удовлетворительного

качества,

проверенных многолетним

опытом

и не требующих

спе­

циальных

расчетов.

 

 

 

Ширина земляного полотна по верху на прямых участках одно­

путных линий должна быть не менее 5,5 м,

двухпутных 9,6 м, а я

скальных

и дренирующих грунтах

не менее на однопутных

ли­

ниях 5,0

м и двухпутных 9,1 м

(ПТЭ, §

23).

 

На вновь строящихся дорогах ширина основной площадки на

прямых участках принимается для

двухпутных ланий I категории

при всех грунтах, кроме скальных, щебеночных, крупно- и среднезернистых песчаных, 11,1 м, а при скальных, щебеночных и пес­ чаных .10,1 м. На однопутных линиях соответственно 7,0 и 6,0 м.

На кривых участках пути земляное полотно уширяется с внеш­

ней стороны кривой на 0,1 — 0,5 м в зависимости

от величины ра­

диуса и категории

линии.

 

На двухпутных

участках основная площадка

земляного полот­

на в пределах кривых, кроме того, уширяется еще в связи с уве­ личением междупутья.

Переход от увеличенной ширины основной площадки к нор­ мальной делается постепенно.

На станциях, где кроме главных располагаются и другие стан­ ционные пути, основную площадку земляного полотна дел.ают значительно шире в зависимости от путевого развития станции, условий работы на ней, необходимости установки в междупутьях различных устройств (столбов связи, опор контактной сети, стре­ лочных постов и др.). Поверхности земляного полотна на станциях придают односторонний или двусторонний уклон, обеспечивающий сток воды.

При возведении насыпей выше 12 ж и выемок глубже 12 м зем­ ляное полотно строится по специальным поперечным профилям. По таким поперечным профилям строятся также и насыпи высотой

менее 12 м, если они расположены

на крутых

неустойчивых

косо­

горах и на основаниях из слабых

грунтов

и на

болотах, а

также

насыпей,

сооружаемых

отсыпкой

грунта

в воду, подтапливаемых

или подверженных размыву; сооружаемых

с помощью гидромеха­

низации, а также во всех случаях,

когда земляное

полотно

возво­

дится в

неблагоприятных

инженерно-геологических

условиях и в

районах

вечной мерзлоты.

 

 

 

 

 

Поперечные профили для таких мест устанавливаются в каж­ дом отдельном случае на основе инженерно-геологических обсле­ дований.

34

10. Водоотводные сооружения и укрепление

откосов

В выемках земляного полотна предусмотрено устройство кю­ ветов, нагорных и других канав, земляному полотну придана фор­ ма, обеспечивающая беспрепятственный сток воды с него к водо­ отводам.

Однако во многих случаях для обеспечения устойчивости зем­

ляного полотна

приходится принимать

дополнительные

меры по

регулированию

поверхностного стока,

понижению и

перехвату

грунтовых и поверхностных вод, укреплению земляного

полотна

от размывов.

 

 

 

Работы по регулированию стока поверхностных вод заключа- > ются в основном в планировке поверхности, исключающей возмож­ ность застоя воды, и в устройстве сети водосборных и водоотвод­ ных канав.

'Расположение канав определяется по

плану на карте местно­

сти в горизонталях и по дополнительным

съемкам.

Продольный уклон канав соответствует крутизне склонов ме­ стности и может быть в пределах 2—8%о, а при укреплении дна и откосов канав против размывов уклон делают от 10 до 15°/оо. Раз­ меры канав устанавливаются гидравлическим расчетом с тем, что­ бы они пропускали максимальный расчетный расход воды. При крутом падении местности канаву устраивают участками с поло­ гими уклонами, исключающими размыв откосов и дна, а на стыке

этих участков

делают специальные сооружения:

п е р е п а д ы ,

в о д о б о й н ы е

к о л о д ц ы или

б ы с т р о т о к и .

 

Грунтовые

воды оказывают

большое влияние на

устойчивость

земляного полотна, так как грунт во влажном состоянии имеет меньшее сопротивление сдвигу, чем в сухом, и несущая способ­ ность его уменьшается. Для понижения уровня грунтовых вод, а также для полного перехвата и отвода их от земляного полотна применяют различные устройства: дренажи горизонтальные, вер­ тикальные, комбинированные — открытого типа, к которым отно­ сятся канавы и лотки, и закрытого типа, к которым относятся дренажи траншейного типа и штольни.

Наиболее распространены на железнодорожном транспорте го­ ризонтальные дренажи, из которых простейшим видом является дренажная канава. К другим простым дренажным устройствам относятся лотки железобетонные, бетонные, каменные и как иск­ лючение в лесных районах — деревянные.

Из закрытых

дренажей наибольшее распространение

получили

п о д к ю в е т н ы е

д р е н а ж и

(рис. 14), роль которых

заключает­

ся в понижении уровня грунтовых вод под

основной

площадкой

земляного полотна.

 

 

 

 

 

При глубине залегания грунтовых вод 6 м и более дренажи де­

лают в виде г а л е р е й (рис.

15). Если дно траншеи

необходимо

опустить до глубины более Юм,

то строят

дренажную

ш т о л ь ­

ню, закладываемую тоннельным

способом.

Поверхности

откосов

2* 35

Л—L-

-Дренажи

Рис. 14. Подкювегные дренажи

Гяцйобетон. ОдерноВка

Рис. 15. Дренажная галерея

Рис. 16. Сплошная одерновка

земляного

полотна

укрепляют

посевом

трав,

одерновкой

(рис. 16),

мощением

камнем

(рис. 17),

покрытием

фашина­

ми (рис.

18) и др-

В

каждом

отдельном

случае применяются

наиболее эффективные и в то же время экономичные спо­ собы укрепления.

Для предохранения откосов от разрушения волнами, льди­ нами, а также от выдувания грунтов ветром в степных и пустынных местах откосы ук­ репляют посадкой кустарников с мощной корневой системой, способной образовывать гу­ стые заросли. Лучше всего для этого подходят ивовые по­ роды. В местах, подверженных сильным ударам льда, приме­ няются габионы, представляю­ щие собой проволочные ящи­ ки, загруженные камнем. Их устанавливают плотно один к другому и связывают между собой проволокой.

Для укрепления подмывае­ мой части откоса иногда при­ меняют каменные наброски. Хорошо предохраняют земля­ ное полотно от размыва желе­ зобетонные плиты.

11. Деформации земляного

полотна, их предупреждение и ликвидация

Изменения формы, которая была придана земляному по­ лотну при строительстве или ремонте, называются его де­ формациями.

Если своевременно не ук­ репить неустойчивые места земляного полотна и не лик­ видировать их в самом на­ чале, то возможны деформации

Рис. 17. Мощение камнем Рис. 18. Укрепление поверхности фашинами

земляного полотна; углубления на основной площадке, пучины, оползни и др.

Углубления на основной площадке земляного полотна могут иметь различные формы и соответствующие им названия. Так, например, углубления на основной площадке под шпалами в фор­

ме

корыта называются б а л л а с т н ы м и

к о р ы т а м и (рис. 19', а).

 

Под тяжестью поездов, размокший грунт выдавливается в сто­

роны и размеры

балластных

корыт увеличиваются,

образуя

б а л ­

л а с т н ы е ложа

(рис. 19, б),

м е ш к и (рис. 19, в),

г н е з д а

(рис.

19,

г). Чтобы предупредить образование

балластных корыт насыпи

Рис. 19. Деформации основной площадки земляного полотна:

а — балластные корытд; 1} т- бэлластвое ложе;

балластные метки, гнезда,

карманы

 

.57

отсыпают однородными грунтами с высокой несущей способно­ стью, уплотняют их, не допускают попадания в тело земляного по­ лотна воды, а также обеспечивают нормальные размеры балласт­ ного слоя перед открытием движения.

Балластные корыта, ложа, мешки и др. деформации основной площадки исправляют различными способами в зависимости от их формы и размеров. Для оздоровления основной площадки приме­ няется, например, бортовая вырезка балластных корыт или полная вырезка их с засыпкой дренирующим грунтом и другие спо­ собы.

Пучинами называются местные вспучивания грунта при замер­ зании воды в балластном слое и в теле земляного полотна. Раз­

деляются пучины на балластные и грунтовые. При

первых морозах

появляются балластные пучины величиной, не

превышающей

2,5 см, грунтовые

же пучины появляются позднее в

декабре-ян­

варе и достигают

10—15, а в отдельных случаях 25 см

и более.

Весной при оттаивании грунта пучины садятся. Во избежание перекосов пути со всеми вредными их последствиями, на пучинистых местах зимой и весной приходится делать необходимой плав­ ности отводы неровностей пути укладкой деревянных прокладок различной толщины под рельсовые подкладки.

Балластные пучины лечат заменой загрязненного балласта и осушением балластных корыт и лож путем устройства прорезей.

Грунтовые пучины, возникающие при замерзании грунтовых вод, главным образом в выемках, можно предупредить понижением уровня грунтовых вод ниже глубины промерзания грунта, устрой­ ством подкюветных дренажей, а также отеплением земляного по­ лотна укладкой шлаковых или асбестовых подушек. Толщина по­ душек зависит от климатических условий и колеблется от 40 до

60см.

Оползнями называются такие деформации основания и откосов

земляного полотна, при которых происходит смещение земляных масс. Оползни происходят как в неоднородных грунтах, когда по­ верхность скольжения оползня на косогорах предопределена гео­ логической структурой склона, так и в однородных грунтах, в ре­ зультате потери устойчивости из-за сильного увлажнения грунта.

Явление оползней начинается

с появлением

трещин,

отрывов,

пучений в отдельных местах, а затем происходит

сдвиг всей массы

оползня. Для

предупреждения

оползней

проводят

мероприятия

осушительного

характера

(отвод

поверхностных

 

вод,

 

дренирова­

ние и др.), а также устраивают

сооружения,

поддерживающие

и

разгружающие оползневые массы. К ним относятся

п о д п о р н ы е

с т е н ы ,

к о н т р б а н к е т ы и другие устройства.

 

 

 

 

 

Неустойчивость пути

можно

определить по

появлению проса­

док пути или сдвига его

оси,

повторяющихся

в

одном

и том

же

месте.

В сомнительных

местах,

кроме

обычных

наблюдений

и

осмотров, проводятся инструментальные наблюдения: нивелиров­ ка контрольных точек, визирование выставленных створов и др. Результаты заносятся в паспорт земляного полотна.

3$

Участки железных дорог, пролегающие по подножью горных склонов, могут подвергаться разрушениям селевыми потоками (грязекаменный поток). Борьба с селевыми потоками ведется пу­ тем осушения и укрепления почвы горных склонов, устройства ка­ менных стен, задерживающих наносы. Иногда сооружают спе­ циальные галереи, называемые с е л е п у с к а м и .

Для правильного выбора методов обследования и исправления земляного полотна со всеми его сооружениями и устройствами на дистанциях пути должны быть чертежи и описания всех сооруже­ ний и устройств путевого хозяйства, а также соответствующие стан­ дарты и нормы (ПТЭ, § 22). В чертежи вносятся все изменения, а на поверхности земляного полотна делаются обозначения скрытых сооружений (дренажей, прорезей, колодцев и др.) опознаватель­ ными знаками.

12.Искусственные сооружения

Книжнему строению пути помимо земляного полотна относят­ ся и искусственные сооружения. При пересечении железными до­ рогами препятствий (рек, каналов, ручьев, оврагов и др.) устраи­

ваются м о с т ы , т р у б ы . Если дорога проходит через горные хреб­ ты, то вместо глубоких выемок экономичнее устраивать т о н н е л и , а при пересечении глубоких оврагов и долин, вместо высоких на­ сыпей— в и а д у к и , а в городах э с т а к а д ы , которые меньше, чем насыпь, стесняют улицу. В местах пересечения железных и ав­ томобильных дорог устраиваются п у т е п р о в о д ы (рис. 20). Тру­ бы, проложенные в теле насыпи в суходолах, могут быть исполь­ зованы в необходимых случаях для прогона скота.

Мосты бывают каменные, металлические, бетонные, железобе­ тонные и деревянные. Мост состоит из опор и пролетных строений, покоящихся на опорах. По конструкции пролетного строения раз­

личают

мосты:

б а л о ч н ы е ,

а р о ч н ы е , в и с я ч и е . Береговые

опоры моста

называются

устоями,

а

промежуточные

быками.

Нижняя

часть

устоев, находящаяся

в

земле, называется

фунда­

ментом, а верхняя, на которую устанавливаются пролетные строе­ ния, — шкафной частью. Конец насыпи, отсыпанной вокруг устоев

39

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ