3.2. Методы расчета элементов путевого развития

Схемы взаимного расположения смежных стрелочных переводов

Стрелочные переводы, укладываемые рядом на одном пути, могут иметь различное взаимное расположение (рисунок 3.1).

При встречной укладке переводов с боковыми путями, направленными в разные стороны (схема I) и в одну сторону от основного пути (схема II), между стыками рамных рельсов укладывается прямая вставка d. В случае попутной укладки переводов (схема III) вставкаdразмещается между торцом крестовины первого перевода и началом рамного рельса второго перевода.

Рисунок 3.1– Схемы взаимного расположения стрелочных переводов

Длина прямой вставки dпринимается различной в зависимости от схемы укладки и назначения путей.

На главных путях по схемам I–III величина вставки dпринимается не менее 12,5 м, а в трудных условиях 6,25. Если же на главных путях предусматривается скоростное движение поездов (со скоростями более 140 км/ч), длина вставкиdпринимается 25 м, в трудных условиях 12,5 м.

На приемо-отправочных путях вставка dв схеме I должна быть не менее 12,5 м, а в схемах II и III – 6,25 м.

На прочих путях при укладке переводов по схемам I–III вставка dможет приниматься 6,25 м.

Во всех случаях при укладке смежных переводов из рельсов разных типов прямая вставка dустраивается длиной не менее 12,5 м.

При ответвлении двух параллельных путей в одну сторону (схема IV) и в разные стороны (схема V) расстояние между центрами переводов зависит от заданного расстояния между осями путей е, которое должно быть не менее 4,8 м для того, чтобы обеспечить безопасность одновременных передвижений по обоим путям в схеме V.

Расчёт простейшего соединения двух параллельных путей

Соединение двух путей под углом крестовины осуществляется с помощью стрелочного перевода.

Рисунок 3.2- Соединение путей под углом крестовины:b– расстояние от центра стрелочного перевода до торца крестовины;α– угол крестовины стрелочного перевода;f– прямой участок; ВУ – вершина угла поворота в кривой;R– радиус сопрягающей(закрестовинной) кривой;T– расстояние от вершины угла поворота в кривой до начала (конца) кривой;е– расстояние между осями путей

Радиус сопрягающей (закрестовинной) кривой Rдолжен быть не меньше радиуса переводной кривой стрелочного перевода. Обычно значение радиусаRпринимается кратным 100 м (или 50 м). За переводами марки 1/9 радиус сопрягающей (закрестовинной) кривойRпринимается равным 200, 250, 300 м, а за переводами марки 1/11 – 300, 350, 400 м.

От торца крестовины до начала сопрягающей кривой устраивается прямая вставка для разгонки уширения колеи в кривой (при R<350 м).

Длина этого участка должна быть, в соответствии с нормами проектирования, не менее величины p, которая в зависимости от категории путей и радиуса сопрягающей кривойRможет принимать значения 3, 5, 8, 10, 15 м. Кроме того, расстояние между концом переводной кривой и началом сопрягающей кривой за крестовиной должно быть (в соответствии с ПТЭ) не менее 12 м.

При соблюдении этого условия за торцом крестовины на приемо-отправочных путях укладывается прямая вставка k₁. Исходя из этого норматива минимальная величинаk₁определяется по формуле:

, (3.1)

где h– прямая вставка от конца переводной кривой стрелочного перевода до математического центра крестовины, м;

q₁– расстояние от математического центра до торца крестовины, м.

При расчете простейшего соединения известны расстояние между осями путей е, тип рельсов, марка крестовины 1/N, следовательно, размеры стрелочного переводаaиb, радиус сопрягающей (закрестовинной) кривойR.

Требуется определить координаты вершины угла поворота XиY, тангенс кривойТ, длину кривойК.

, (3.2)

, (3.3)

, (3.4)

, (3.5)

Дополнительно определяется величина прямой вставки f, которая должна быть не меньше значений прямых вставокpиk₁:

, (3.6)

, (3.7)

Расчет простого и перекрестного съездов

Простые съезды представляют собой конструкцию, состоящую из двух стрелочных переводов и прямой вставки между ними. Устраиваются, если расстояние между осями соседних путей составляет от 4,10 м до 7,5 м.

Рисунок 3.3- Соединение двух параллельных путей с помощью простого съезда

Расчету подлежат координаты центра стрелочного перевода 2, величина прямой вставки f.

,, (3.8)

,, (3.9)

Перекрестные съезды применяются в стесненных условиях, когда нельзя уложить последовательно два встречных простых съезда.

Рисунок 3.4- Соединение параллельных путей с помощью перекрестных съездов

Расчету подлежат координаты центров стрелочных переводов.

Общая длина соединения Lсоставляет:

Расчет простейших стрелочных улиц

Стрелочной улицей называется путь, на котором последовательно уложены стрелочные переводы для примыкания группы параллельных путей.

Стрелочные улицы дают возможность принимать поезда с главного пути на любой путь парка станции и отправлять поезда с любого пути парка на главный путь, а также переставлять вагоны с одного пути на другой через вытяжной путь.

Конструкция стрелочной улицы имеет существенное значение, т. к. определяет удобство работы и влияет в некоторой степени на условия безопасности. От длины стрелочной улицы часто зависят необходимая длина станционной площадки и строительные затраты.

В зависимости от схемы расположения переводов и угла наклона улицы к основному пути различают несколько видов стрелочных улиц.

При расчете стрелочных улиц всех видов известными величинами являются расстояния между осями параллельных путей е, радиусы сопрягающих кривыхR, данные о стрелочных переводах (тип рельсов, марка крестовины, основные размеры стрелочных переводоваиb).

Простейшие стрелочные улицы. Различают два типа простейших стрелочных улиц: под углом крестовины и расположенную на основном пути.

Расчету подлежат координаты XиYцентров стрелочных переводов и вершины угла поворота в кривой, параметры сопрягающей (закрестовинной) кривойTиK, величина прямой вставкиfмежду торцом крестовины стрелочного перевода и сопрягающей (закрестовинной) кривой.

Центр первого перевода принимают за начало координат и, проектируя на горизонтальную ось X и вертикальную ось Y известные расстояния с учетом угла наклона, находят координаты центров стрелочных переводов и вершины угла поворота.

Рисунок 3.5- Простейшая стрелочная улица под углом крестовины

В стрелочной улице, расположенной на основном пути, кривые путей 2, 3, 4 концентричны. Радиус кривой на пути 2 обычно известен, радиусы кривых в последующих путях возрастают на величину е, то есть:

Рисунок 2.6- Простейшая стрелочная улица, расположенная на основном пути

Значения T,Kиfопределяются по формулам, а координаты центров стрелочных переводов и вершин углов поворота легко рассчитываются при известных значенияхеиα.

Достоинством простейших стрелочных улиц является хорошая видимость и удобство обслуживания. Недостаток их – значительная протяженность при большом количестве путей. Поэтому простейшие стрелочные улицы применяются с переводами марки 1/9 и преимущественно в небольших парках приема и отправления (до четырех-пяти путей).

Из двух видов простейших стрелочных улиц предпочтительнее первый, который имеет прямые пути в пределах полезной длины, что обеспечивает лучшую видимость при маневрах. Если основной путь стрелочной улицы 1 является главным, следует применять стрелочную улицу под углом крестовины, чтобы на главном пути укладывать меньше стрелочных переводов.

Расчет стрелочной улицы под двойным углом крестовины

Достоинством стрелочной улицы под двойным углом крестовины является сокращение длины стрелочной зоны, а следовательно, и маневрового рейса. Применяется она преимущественно в горловинах приемо-отправочных парков, имеющих более четырех-пяти путей, и в головах небольших сортировочных парков при отсутствии горки.

Рисунок 3.7- Стрелочная улица под двойным углом крестовины

Особенностью стрелочной улицы является примыкание пути 6 под углом 2αк основному направлению, поэтому параметры сопрягающей (закрестовинной) кривой, расположенной за стрелочным переводом 8, определяются с учетом того, что угол поворота в кривой равен двойному углу крестовины стрелочного перевода (2α):

Координаты XиYцентров стрелочных переводов и вершин углов поворота легко определяются при известных значенияхеиα.

Установка предельных столбиков

Предельный столбик – сигнальный знак, указывающий границу, в пределах которой может находиться подвижной состав на данном пути, не нарушая безопасности движения по соседнему пути. Предельные столбики для путей станции (кроме приемоотправочных путей, оборудованных электрическими рельсовыми цепями) устанавливаются посередине междупутья в том месте, где расстояние между осями расходящихся путей, равно 4,1 м, а там где не обращается подвижной состав габарита Т– 3,81 м. Расстояние от предельного столбика до оси прямого путир= 2,05 м.

Расстояние от центра стрелочного перевода до предельного столбика l_прзависит от плана обоих соединяемых путей.

Расстояние от центра стрелочного перевода до предельного столбика, установленного между двумя расходящимися в разные стороны прямыми путями (рис. 2.8,а), составит:

Если в месте установки предельного столбика один из путей располагается на кривой, то расстояние до предельного столбика зависит не только от марки крестовины, но и от ширины междупутья и радиуса кривой, а расстояние от оси искривленного пути до предельного столбика будет р+Δ, где Δ – увеличение габаритного расстояния до сооружений в кривых участках пути с внутренней или наружной стороны.

Если кривая расположена к предельному столбику внутренней стороной (см. рис 2.8, б), то значение угла βприе>2р+ Δ определяется из равенства (ΔЕДО):

Тогда расстояние от центра стрелочного перевода до предельного столбика:

Рисунок 3.8- Схемы расположения предельных столбиков

Если кривая расположена к предельному столбику наружной стороной (рис. 3.1,в), то значение угла βопределяется изΔДОЕ.

Проекция контура ЦП₁– НК – О – Е на вертикальную ось:

на горизонтальную ось: