5. Расчёт выправки существующей кривой

Задача выправки плана эксплуатируемой железной дороги является одной из наиболее распространённых при проектировании реконструкции железных дорог. Задача выправки сводится к подбору радиусов существующих кривых и расчёту рихтовок для постановки их в правильное геометрическое положение, которое в последствии послужит основой для проектирования реконструкции плана и решения вопросов проектирования дополнительных главных путей.

Расчёт выправки существующих кривых при проектировании реконструкции железных дорог выполняют методом углограмм.

При подборе радиуса существующей кривой стремимся к достижению двусторонних рихтовок наименьшей величины, не требующей уширения основной площадки земляного полотна и обеспечивающей выполнение регламентируемых нормами СНиП конструктивных размеров земляного.

Подбор радиуса выполняется методом попыток с подсчётом рихтовок по контрольным точкам. Величина рихтовок в этих точках наибольшая или наименьшая. Рихтовки во всех остальных точках на кривой будут находится по величине в пределах между этими экстремальными рихтовками.

Местоположение контрольных точек определяется по угловой диаграмме (углограмме). Они расположены в местах пересечения угловых линий существующей и проектируемой кривой. Контрольные точки для удобства расчётов следует “отнести” к ближайшим двадцаткам угловой диаграммы существующей кривой, которая также построена по двадцаткам.

Последовательность подбора радиуса:

1. подсчитываем необходимые данные для построения угловой диаграммы существующей кривой;

2. вычисляем координаты Х_ск и У_ск точки СК середины кривой и наносим на лист;

3. через точки СК проводим угловую линию проектируемой кривой так, чтобы она располагалась максимально близко к угловой линии существующей кривой;

4. начинаем контрольные точки;

5. вычисляем рихтовки во всех контрольных точках;

6. проверим возможность уменьшения рихтовок;

7. для радиуса и длин переходной кривой вычисляем рихтовки во всех “ двадцатках”.

Подсчёт данных для построения угловой

диаграммы существующей кривой.

Подсчёт выполняем в таблице 1, которая делится на 2 части. Первая предназначена для расчётов необходимых для построения угловой диаграммы существующей кривой, вторая- для определения площадей под угловой диаграммой, соответствующей рассматриваемому радиусу круговой кривой, во всех “двадцатка.

Построение угловых диаграмм существующей

и проектируемой кривой.

Угловые диаграммы строятся в прямоугольной системе координат. По горизонтальной оси откладываем длины кривой, по вертикальной – углы поворота хордочек-“двадцаток” относительно первоначальной касательной.

1. Подбор радиуса существующей кривой и подсчёт рихтовок

Вычисления для построения угловой диаграммы.

Переведём в радианы

В гр. 3 таблицы 1 запишем двадцатикратные радианные меры углов хорд, которые изменялись на каждом столике теодолита при съёмке кривой.

В гр.4 против каждой столики теодолита вписываем дробь _.Для первой стоянки угол α всегда равен углу β. Поэтому числитель первой дроби графы 4 равен знаменателю первой дроби гр. 3., а знаменатель гр. 4 равен произведению числителя этой же графы на число “двадцаток” этого луча. В данном случае п=5

Числитель 2-й дроби гр.4 равен сумме числителя 1-й дроби этой графы и знаменателя 2-й дроби гр.3. Знаменатель 2-й дробиэтой же графы равен произведению числителя этойдроби начисло “двадцаток” луча.

Проверка вычислений 4-й графы : 20- кратный полный угол (20α_рад) сравнивается с числителем дроби нашедшей стоянки инструмента в гр. 4. В данном случае

В гр.5 величины строя изгиба f выписывается по результатам полевых замеров ( табл.5 методички ).

В гр.6 замены разности каждой последующей и предыдущей стрел.

Проверка правильности подсчётов этой графы: в пределах каждого луча сумма стрел должна быть равна нулю(∑∆f=0)

Для 1-го луча:∑∆f =0,18+0,22+0,12+(-0,26)+(-0,26)=0

Для 2-го луча:∑∆f=1,34+0,69+0,03+(-0,67)+(-1,39)=0

Для 3-го луча:∑∆f=1,72+0,62+(-0,03)+(-0,52)+(-1,37)=0

Для 4-го луча:∑∆f=1,21+0,56+(-0,41)+(-0,45)+(-0,91)=0

Расчёты выполнены правильно.

В гр.7 вписываем величины 20φ = 20 β_рад - ∆f

Н: На ПК 430+ 20 величина 20β_рад - ∆f = 0,239-0,18=0,059

В гр. 8 заполняем последовательным суммированием величин из гр. 7.

Н:На ПК 430 + 40 величина ω_с= 0,059 + 0,019 = 0,078

Проверка правильности подсчётов площади под угловой диаграммой существующей кривой: последовательная сумма знаменателей гр.4 ( без знаменателя последней дроби ) должна быть равна последнему числу гр.8 т.е 89,345

1,195+13,035+29,675+45,440=89,345

Расчёты выполнены верно.

2. Построение угловой диаграммы

Угловая диаграмма строится по данным гр.7 уменьшиным

В 20 раз, т.е

В точке конца замеров откладывается величинаf рад (угол поворота всей кривой )

На основании построенной углораммы выполним анализ существующей кривой: кривая простая, имеет один радиус, сбитая в процессе эксплуатации.

Переходные кривые имелись, но в процессе эксплуатации сильно сбиты.

Определим координаты середины кривой (точка СК)

Пикетажное значение СК на угловой диаграмме

СК ПК = Б ПК 434+00-(1+82,31)=ПК432+18,70