Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы проектирования железных дорог. Ч.2. Учебное пособие
.pdf
Методика проектирования реконструкции плана
зависит от степени использования вычислительной
техники.
Точные методы расчета основаны на определении
координат расчетных точек и расстояний между ними на
базе формул аналитической геометрии с оптимизацией
получаемого проектного решения. Эти расчеты крайне
трудоемки и рассчитаны исключительно на использовании
вычислительной техники. В настоящее время они
получили повсеместное распространение в проектной
практике.
Отображение проектных сдвигов в прямоугольной
системе координат визуально не воспринимаемо, так как
длина даже небольшой кривой и величины сдвигов
несопоставимы – десятки метров против сантиметров.
Существенными и, как следствие, видимыми становятся
сдвиги при значительном изменении параметров кривых.
Для ликвидации этого недостатка могут
использоваться модели плана, в которых по оси абсцисс
откладывается длина трассы, отсчитываемая по ее оси, а по
оси ординат – другой параметр в произвольном масштабе.
В таких моделях в качестве параметра могут
выступать радиус круговой кривой, кривизна, угол
поворота и эвольвенты. На рисунках 5.11 – 5.14
представлены следующие модели:
– изменение радиуса в кривой;
– график кривизны;
– угловая диаграмма;
– график эвольвент.
81
α R НПК1
КПК1
КПК2
НПК2
НКК
ККК
Прямая
Прямая
Переходная
кривая
Переходная
кривая
Круговая
кривая
Радиус
∞ ∞ от ∞ до R
от ∞ до R
R
к
lR
к
lR
к к l
l
Рисунок 5.11 – Изменение радиуса в зоне кривой
82
α R НПК1
КПК1
КПК2
НПК2
НКК
ККК
Прямая
Прямая
Переходная
кривая
Переходная
кривая
Круговая
кривая
Кривизна
0
0
от 0 до 1/R
от 0 до 1/R
R
1
lRк lRк
к к l
l
Рисунок 5.12 – График кривизны
83
α R НПК1
КПК1
КПК2
НПК2
НКК
ККК
Прямая
Прямая
Переходная
кривая
Переходная
кривая
Круговая
кривая
Угол
0
α
R
к
lRк2
2
lRк2
2
к l l К к к
Рисунок 5.13 – Угловая диаграмма
84
α R НПК1
КПК1
КПК2
НПК2
НКК
ККК
Прямая
Прямая
Переходная
кривая
Переходная
кривая
Круговая
кривая
0
к
lRк6
3
Rк2
2
lRк6
3
к
Эвольвенты
к l l К к к к
к
Рисунок 5.14 – График эвольвент
85
На рисунках 5.11 – 5.14 использованы обозначения:
НКК – точка начала круговой кривой,
ККК – точка конца круговой кривой,
НПК1 – начало первой переходной кривой,
КПК1 – конец первой переходной кривой,
КПК2 – конец второй круговой кривой,
НПК2 – начало второй переходной кривой,
α – угол поворота кривой,
R – радиус круговой кривой,
К – длина круговой кривой,
l – длина переходной кривой,
к – расстояние.
В традиционных методах расчета при моделировании
данных по плану в качестве оси абсцисс используют ось
существующего пути, а величину сдвига Δ определяют,
как разность эвольвент – разность площадей угловых
диаграмм проектной и существующей кривой
(рисунок 5.15). Такое допущение позволяет использовать
графоаналитические методы подбора параметров
элементов кривой, выполнить расчет на базе простейших
вычислительных средств.
Для сбитой круговой кривой, т.е. кривой, утратившей
в процессе эксплуатации свое правильное геометрическое
положение, радиус и кривизна становятся непостоянными
по длине кривой. Следовательно, в отличие от правильной
круговой кривой, угловая диаграмма сбитой кривой не
будет прямой линией. Существуют методы для
определения углов наклона сбитой кривой.
86
Угловая диаграмма сбитой и правильной круговой кривой
φП(к)
φС(к)
График сдвигов
Рисунок 5.15 – График сдвигов как разница площадей
угловых диаграмм проектной и существующей кривой
Основная задача при выправке кривой или
определении параметров существующей кривой состоит в
подборе радиуса круговой кривой и определении сдвигов,
которые необходимо выполнить для того, чтобы привести
87
СП
к
С
к
ПСП
dкdкээ
00
кривую к правильному геометрическому очертанию. Такие
сдвиги рассчитывают, как правило, через 20 метров.
В методе угловых диаграмм сдвиги получаются как
разность эвольвент или площадей угловых диаграмм
правильной и сбитой кривой:
. (5.10)
Задачи реконструкции плана можно условно
разделить на две группы. К I группе относятся задачи по
приведению параметров плана в соответствие с
действующими техническими нормами. К таким задачам
можно отнести увеличение радиуса круговой кривой,
увеличение длины переходных кривых и прямой вставки.
Ко II группе относятся задачи по изменению оси
существующего пути в плане, вызванному другими
причинами. Например, смещением оси пути в связи с
реконструкцией продольного и поперечного профиля,
уширением междупутья, переключением сторонности
пути.
Увеличение радиуса круговой кривой. Радиус
проектной кривой RП устанавливается по действующим
нормам в соответствие с категорией линии или принятыми
скоростями движения. Часто радиус круговой кривой
увеличивают для снятия ограничений скорости в пределах
кривой при повышении скоростей движения поездов.
Задача состоит в определении положения точек начала
НККП и конца КККП проектной кривой и необходимых
сдвигов в пределах существующей кривой (рисунок 5.16).
88
НККС
НККП
КККП
КККС
ΔТ
ΔТ
α
Угловая диаграмма увеличения радиуса круговой кривой
СК
N
MAX
=(RП - RC)∙(sec(α/2) - 1)
График сдвигов при увеличении радиуса круговой кривой
НККС
НККП
КККП
КККС
ΔТ
ΔТ
СК
НККС
НККП
КККП
КККС
ТС
ТП
ΔТ
ТП
ТС
ΔТ
RС
RП
КС
КП
α
Схема увеличения радиуса круговой кривой
Рисунок 5.16 – Увеличение радиуса круговой кривой
89
2
tgRRТТТ
СПРСПР
ТНККНКК
СП
ТКККККК
СП
СП
П
Rк2
2
CП
R
Tк
R
к
22
2
2
C
СС
C
С
П
R
ККTк
R
К
R
к
22
2
2
1
2/cos
1
CПMAX
RRN
При изменении радиуса круговой кривой от RC до RП
происходит увеличение тангенса на величину:
.
Проектные начало и конец кривой:
,
.
При использовании метода угловых диаграмм сдвиги
определяются как разности площадей угловых диаграмм
проектной и существующей кривой:
.
Сдвиги в зоне от НККП до НККС:
,
где: к – расстояние от НККП до данной точки.
Сдвиги в зоне от НККС до КККС:
.
Сдвиги в зоне от КККС до КККП:
.
Максимальный сдвиг в точке середины кривой СК:
.
90
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]