Изыскания и проектиров ж.д. Для ргр. 2020

чить большую плавность движения поездов и, в некоторых случаях, уменьшить объемы работ;

е) проектирование профиля выполнять в соответствии с требованиями СП-119 для новых линий, допуская в особо трудных условиях применение более льготных норм (например, применять минимальную длину элемента профиля, равную 200 м, радиусы, сопрягающие смежные элементы профиля, 8000 м и менее; при удлинении приемоотправочных путей раздельных пунктов стрелочные горловины располагать на уклонах до руководящего, уменьшенного на 2 ‰; размещать станционные пути на уклонах круче 2,5‰ и др.

Применение льготных норм должно быть соответствующим образом обосновано.

3.2 Исходные данные и их анализ

Исходными данными для реконструкции продольного профиля служат результаты полевой съёмки и технических обследований – отметки существующей головки рельса (СГР) и низа балластного слоя (НБС), толщина существующего балласта (ТБ) и его тип, тип верхнего строения пути, ширина основной площадки земляного полотна эксплуатируемой линии, расположение и типы искусственных сооружений и раздельных пунктов.

Для выявления отступлений, подлежащих устранению при реконструкции, необходимо обратить внимание на:

а) уклоны круче руководящего; б) короткие элементы продольного профиля и раздельных пунктов;

в) сопряжения смежных уклонов, превышающие допускаемые нормы проектирования;

г) взаимное расположение переломов продольного профиля и элементов плана железнодорожного пути, не отвечающее нормам проектирования;

д) взаимное расположение точек переломов продольного профиля пути и концов пролетных строений мостов с безбаллластной проезжей частью;

е) уклоны на раздельных пунктах; ж) длину площадок раздельных пунктов.

В отношении уклонов, круче руководящего (расчётного), нужно иметь в виду, что для уменьшения объемов строительных работ по реконструкции профиля, такие уклоны не уменьшаются в следующих случаях:

1)если средний уклон профиля под поездом расчётного веса не превышает руководящего;

2)если подъем преодолевается за счёт использования накопленной кинетической энергии поезда (в особо трудных топографических условиях).

Согласно вышеизложенному, на искомом перегоне заменяем существующее верхнее строение пути (деревянные шпалы, рельсы Р50) на более мощное (шпалы железобетонные, рельсы Р65), имеющего большую по сравнению с ним

проектную высоту, слагающуюся из толщины песчаной подушки hпп , толщины щебня hщп , высоты шпалы hшп , высоты рельса с подкладкой hрп .

11

Тип существующего балласта – песчаный.

Толщина существующего балласта (см) выдается в задании или определяется по формуле

3.3 Составление утрированного продольного профиля

Проектирование реконструкции продольного профиля эксплуатируемой железнодорожной линии производится по утрированному продольному профилю пути, составленного в масштабах: вертикальный – 1:100(1:200), горизон-

тальный – 1:10 000.

Применение крупного вертикального масштаба объясняется тем, что при обычном мелком масштабе (1:1000) нельзя показать на профиле те небольшие изменения в отметках головок рельсов, которые обычно получаются при реконструкции продольного профиля и измеряются в сантиметрах.

Утрированный профиль составляется на основании данных полевого обследования эксплуатируемой линии. Сетка утрированного продольного профиля приведена в учебнике. Составление утрированного профиля начинается с нанесения пикетажа, плюсов и плана эксплуатируемого пути (с привязкой к пикетам).

На утрированный профиль вначале наносятся следующие линии:

–существующей головки рельса (СГР);

–низа балластного слоя (НБС);

–земли.

На профиль также наносятся данные об искусственных сооружениях, оси раздельных пунктов, переездов и другие сооружения.

3.4 Определение отметок расчетной головки рельса

Ориентиром для нанесения проектной линии (ПГР – проектной головки рельса) при реконструкции профиля пути служит линия расчётной головки рельса (РГР), а не линия бровки земляного полотна (последняя может быть засыпана или нарушена), как это принято при проектировании новых железнодорожных линий. Линия РГР представляет собой положение головки рельса, которое получается при соблюдении проектной мощности (высоты) верхнего строения пути.

Чтобы разместить по высоте проектное верхнее строение, отметка ПГР не должна быть ниже, чем РГР (рис. 3.1), которая определяется в зависимости от значения ТБ:

12

где hщп проектная толщина щебня, hщп 0,30 м;

hрп проектная высота рельса с подкладкой, hрп 0, 22 м;

hшп проектная высота шпалы, hшп 0, 22 м.

– ТБ < 20 см

Рисунок 3.1 – Существующая (СГР) и расчётная (РГР) головки рельса

Песчаный балласт пригоден служить в качестве подушки под щебень при его загрязненности до 15 %.

При большой толщине существующего балласта, с целью размещения новой балластной призмы на существующем земляном полотне, целесообразно верхний его слой, наиболее загрязненный, срезать для того, чтобы в дальнейшем (например, при среднем, подъёмочном и других ремонтах) была возможность небольших подъемок пути.

Если существующий балласт сильно загрязнён (например, на нефтеналивных путях) и не может быть очищен (балласт удаляется), то отметки РГР определяются по формуле (3.3).

При выборе конструкции верхнего строения пути необходимо помнить, что наиболее прогрессивной конструкцией пути является бесстыковой путь с железобетонными шпалами, который применяется на прямых и кривых участках радиусом не менее 350 м.

Бесстыковой путь можно укладывать на однопролетных мостах при длине пролетных строений до 55 м, а на многопролетных – при суммарной длине пролетных строений до 66 м.

Величина минимальной ширины обочины принимается равной 0,40 м. Отметки РГР рассчитываются на каждом пикете и плюсе и наносятся на

утрированный профиль в виде штрихпунктирной линии.

13

3.5 Нанесение проектной линии

Перед нанесением проектной линии устанавливаем сферу применения допускаемых и рекомендуемых норм проектирования продольного профиля, соответствующих заданной в курсовом проекте I категории линии и полезной длине приёмоотправочных путей. Проектная линия головки рельса ПГР наносится на утрированный продольный профиль графически с учётом требований норм проектирования. При нанесении линии ПГР должно выдерживаться условие ПГР ≥ РГР. Наименьшие величины подъемки головки рельса будут при соблюдении условия ПГР = РГР.

При проектировании профиля минимальная длина элементов не должна быть меньше 200 м.

В выемках большие досыпки, требующие уширения земляного полотна, весьма нежелательны по условиям расположения кюветов. В таких случаях лучше запроектировать небольшую подрезку выемки.

При нанесении проектной линии на утрированный профиль длины и уклоны элементов сначала подбираются графически, затем уточняются положения точек перелома и уклоны линии ПГР округляем до 0,1 ‰, либо по формулам:

Намечая последовательно элементы проектной линии, сразу же по их длине и крутизне подсчитываются отметки точек переломов профиля и сверяются их с положением линии ПГР на продольном профиле.

Обнаруженные несовпадения рассчитанных проектных отметок с профильными устраняются путём изменения величины уклона или положения точек перелома (длин элементов). После проверки связующих отметок (переломов профиля) подсчитываются промежуточные отметки ПГР на всех пикетах и плюсах.

Для повышения плавности движения поездов на профиле смежные элементы следует сопрягать в вертикальной плоскости кривыми больших радиусов: RB = 20 000 м – на линиях I категории.

Величины тангенсов этих кривых определяются по формуле

где i – алгебраическая разность сопрягаемых уклонов, ‰.

Сопрягающие вертикальные кривые устраиваются на линиях I категории при i > 2,3 ‰.

В трудных условиях проектирования реконструкции существующих железнодорожных линий I категории допускается уменьшать радиусы вертикальных кривых до 8000 м. Сопрягающая вертикальная кривая радиуса RB изображена на рис. 3.2.

14

При СГР < ПГР< РГР или ПГР< РГР; ПГР< СГР имеем случай срезки основной площадки земляного полотна или существующего балласта.

Выполняется срезка для обеспечения необходимой конструктивной высоты проектного верхнего строения пути. При РГР – ПГР < 0,05 м срезка не выполняется, а допускается уменьшение толщины балласта.

Важно отметить, что при СГР < ПГР < РГР, несмотря на срезку, ПГР перемещается вверх как при подъемке. Тем не менее, случай, когда ПГР < РГР, принято считать срезкой, подчеркивая, что в первую очередь необходимо выполнить работы по срезке балласта или земляного полотна.

Величины подъемок и срезок показываются на утрированном профиле в соответствующей графе в сантиметрах. Подъемки и срезки, вычисленные по формулам и внесённые на утрированный профиль, характеризуют только величину изменения положения головки рельса после реконструкции профиля.

Характер работ (подъёмка на песок, срезка балласта или основной площадки земляного полотна) зависит от полученной величины подъёмки или срезки, а также от толщины существующего балласта. Так, например, если ПГР < СГР, то при расчёте величины h получается срезка. При этом необходимо учитывать, что фактическая подрезка будет больше этой величины на толщину проектируемого балласта hnб. При этом поправка в подсчитанную величину hcp не вносится, а учитывается в дальнейшем на поперечных профилях. В связи с тем, что в настоящее время имеются машины для срезки части балластного слоя, эти работы не вызывают больших затруднений. За счёт срезки балласта в ряде случаев может быть существенно снижена избыточная высота балластной призмы, а также ликвидирована необходимость уширения существующего земляного полотна, т. е. значительно снижены объёмы работ.

Срезка земляного полотна целесообразна, если она сочетается с оздоровительными мероприятиями по земляному полотну, например, со срезкой балластных корыт и лож. На средних и больших мостах отметки подошвы рельса должны быть сохранены. Поэтому на подходах к этим мостам иногда необходимо срезать земляное полотно. На малых мостах с балластным слоем небольшие подъёмки (до 0,10...0,15 м) могут быть допущены посредством увеличения толщины балласта, а на малых мостах без балластного слоя примерно на ту же высоту можно поднять пролётное строение.

При проектировании продольного профиля необходимо стремиться к тому, чтобы подъёмки на смежных пикетах не отличались резко по величине, так как механизированные работы по реконструкции профиля будут затруднены.

16

4 РАСЧЕТ ПОЭЛЕМЕНТНОГО ВРЕМЕНИ ХОДА ПОЕЗДА

Время хода поезда по элементам рассчитывается по всем элементам проектируемого профиля с накоплением суммарного времени хода. Значение покилометрового времени хода, соответствующее заданному локомотиву и руководящему уклону, приведено в графиках приложения Б.

В связи с тем, что участок реконструируемой железнодорожной линии согласно выданному заданию составляет 4 км (2 км), длину каждого элемента при подсчете времени хода поезда необходимо умножить на отношение длины лимитирующего перегона к длине реконструируемого участка.

Таблица 4.1 – Подсчет времени хода поезда по направлениям

Столбец 1 – нумерация элементов, по которым рассчитывают время хода, начинается с № 1 и заканчивается там, где размещается ось раздельного пункта, затем опять начинается с № 1.

Столбец № 2 и № 3 – записываются действительные уклоны «туда» и «обратно» с проектируемого профиля

Столбец № 4 – эквивалентный уклон, рассчитанный по формулам, применяется в случае попадания элемента на кривую.

Столбец №5 и №6 - приведенные уклоны туда и обратно рассчитываются по формуле:

Столбец № 7 – длина элемента, в км, выписывается с проектируемого профиля.

Столбец № 8 и № 10 принимаются по приложению А в зависимости от типа локомотива, величины руководящего (ограничивающего) уклона и значений приведенного уклона (при необходимости – выполняют линейную интерполяцию).

Столбец № 9 и № 11 определяются путем умножения значений граф № 8 и № 10 на длину элемента профиля, выраженную в км – графа № 7.

Столбец № 12 – накопленное к концу данного элемента суммарное (в обе стороны) время хода, мин.

17

5 МАКСИМАЛЬНЫЕ ПРОПУСКНЫЕ СПОСОБНОСТИ УЧАСТКА ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ ПРИ ВЫБРАННЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЯХ

5.1 Непакетный парный график

Наличная пропускная способность (пар поездов/сутки)

где ТНП – период непакетного парного графика.

Время, необходимое на пропуск одной расчетной группы поездов, назы-

вается периодом графика.

Период непакетного парного графика рассчитывается из условия движения поезда по лимитирующему или ограничивающему перегону, поскольку он ограничивает пропускную способность участка.

Период непакетного парного графика на лимитирующем перегоне

С учетом текущего содержания и ремонта устройств пути, контактной сети и СЦБ

18

5.2 Пакетный график

Пакет – группа поездов, следующих в одном направлении при определённом их разграничении во времени и пути, которое зависит от способов управления движения.

Максимальная пропускная способность (пар поездов/сутки)

где к количество поездов в пакете; I межпоездной интервал, мин.

В расчетно-графической работе рекомендуется принять к = 2 и (или) к = 3. Межпоездной интервал для тепловозной тяги принимается равным 10 мин, для электровозной – 8 мин.

5.3 Частично-пакетный график

При этом способе организации движения часть поездов следует в пакетах, часть – одиночно.

Максимальная пропускная способность (пар поездов/сутки)

Период ТЧП при частично-пакетном графике, одинаковом числе к поездов в обоих направлениях и одинаковом интервале I попутного следования в направлении «туда» и «обратно» при числе одиночных поездов m может быть найден по одной из нижеприведённых формул:

где m число поездов-одиночек.

В расчетно-графической работе m можно принять в интервале от 1 до 6.

Таблица 5.2 – Значения коэффициента пакетности п , зависящие от m и к

19

5.4 Безостановочное скрещение поездов на раздельных пунктах

Для организации этого движения необходимо удлинение одного приёмоотправочного пути до длины двухпутной вставки и введение автоблокировки.

Максимальная пропускная способность

Для такого движения необходимо сооружение двухпутных вставок на перегонах.

Максимальная пропускная способность

5.6 Частично-безостановочное скрещение

При такой организации движения часть поездов nБ.О. следует без остановок, а часть поездов nост. с остановками.

Максимальная пропускная способность

где Б.О. коэффициент безостановочного скрещения, определяемый по формуле:

Как показывает практика, Б.О. колеблется в диапазоне 0,5–0,7.

Естественно, максимальная пропускная способность меньше, чем при безостановочном скрещении.

Период этого графика

20