2.3 Проектирование поперечного профиля.

Для выбранного варианта овладение перевозками (вариант 2) свойственно то, что на 10-й год эксплуатации линия будет являться грузонапряжённой двухпутной. В результате этого возникает необходимость в реконструкции поперечных профилей.

При проектировании второго пути на общем земляном полотне, первоначальная ширина которого составляла 7,0м, исходим из следующих положений. Ширину присыпок к существующим насыпям назначаем в зависимости от высоты подъёмки, крутизны откосов, состояния и свойств грунтов и других местных условий. Для механизации земляных работ ширина присыпок скального грунта должна быть не менее 3м, дренирующего 3-5м, глинистого – 4м. На откосах существующих насыпей из стороны присыпки необходимо устраивать уступы шириной 1-1,5м с поперечным уклоном 0,01…0,02 в сторону присыпки.

В данном проекте произведено проектирование реконструкции поперечных профилей для ПК 23191+00 (см. рис.**). Для удешевления работ принята конструкция поперечного профиля 2г., с досыпкой земляного полотна местным грунтом.

3. Выправка кривой методом угловых диаграмм.

Основная задача при выправке кривой или определении параметров существующей кривой состоит в подборе радиуса круговой кривой и определении таких сдвигов ∆, которые необходимо выполнять для того, чтобы ось сбитой кривой переместилась в поперечном направлении с тем, чтобы получить правильное её очертание. В нашем случае такие сдвиги рассчитываются через каждые 20м.

В методе угловых диаграмм сдвиги между двумя положениями плана линии рассматриваются как разность эвольвент.

Правило знаков:

а) Сдвиг считается положительным, когда он направлен к центру кривой;

б) Сдвиг считается отрицательным, когда он направлен от центра кривой.

Для определения знака сдвигов принять вычитать из площади угловой диаграммы, соответствующей проектному положению кривой, площадь угловой диаграммы, соответствует существенному положению кривой:

∆=

Для расчёта кривой методом угловых диаграмм углы поворота существующей кривой относительно начальной касательной, в точках деления кривой, которые назначаются визуально и размечаются при промере линии.

Углы между начальной касательной и основными хордами определяются через замеренные в поле углы между основными хордами :

Угол наклона φ двадцатиметровой хорды и начальной касательной равен:

Проверки:

1. Сумма углов должна равняться общему углу поворота кривой как в градусной, так и в радианной мере:

2. Сумма приращений стрел в пределах одной основной хорды должна равняться нулю.

Порядок определения сдвигов:

1. Провести через точку СК угловую линию правильной круговой кривой. При этом целесообразно провести угловую диаграмму хотя бы так, чтобы она, по возможности, приближалась к угловой диаграмме существующей кривой, пересекая её в ряде точек.

2. Определить точки начала и конца полученной кривой (НКК и ККК) и длину этой кривой по масштабу с точностью до 1м.

3. Определить предварительный радиус:

Полученный радиус округляется до целых метров или десятков метров на тем большую величину, чем меньше угол поворота кривой.

4. По округлённому и принятому для данной попытки расчёта радиусу проектной кривой R_n определяют элементы круговой кривой:

- длину кривой

главные точки кривой:

- пикет середины кривой

- пикет начала проектной кривой

- пикет конца проектной кривой

5. ПО вычисленным с точностью до 0,01м пикетным значениям главных точек проектной кривой наноситься её угловая диаграмма.

6. Вычисляется площадь угловой диаграммы проектной кривой для каждой двадцатки в пределах проектной круговой кривой:

где К – расстояние от НКК до данной двадцатки.

Вследствие устройства переходной кривой проектная кривая сдвигается к центру на некоторое расстояние зависит он длины переходной кривой.

Если отсчитывать расстояние S от НПК в сторону круговой кривой, то смещения определяются формулами:

а) на участке от НПК до НКК

б) на участке от НКК до КПК

в) между концами переходных кривых (сдвинутая круговая кривая)

Так как сдвиги от устройства переходной кривой направлены к центру, то согласно принятому правилу знаков они положительны.

На основании вышеизложенной методики, в соответствии с исходными данными, произведён расчет кривой в таблице 3.1. При этом было произведено несколько попыток подбора радиуса проектной кривой, целью которых являлось достижение минимальных сдвижек при их равномерном распределении по абсолютному значению в пределах длины кривой.

_рад=027+339+423+059=0,165рад.;

Х_ск=25,707/0,165=155,80м.;

Y_ск=0,165/2=0,0825рад.;

СКПК=ПК121+20-(1+55,8)=ПК119+64,20м.;

Подбор радиуса кривой:

К₁=212м.;

R₁=212/0.165=1284.85м.,принимаем R=1285м.;

Уточнение длины кривой:

К=1285*0,165=212,025м.;

К/2=106,0125м.=106,01м.;

НКК=(ПК129+64,20)-(1+06,01)=118+58,19м.;

ККК=(ПК118+58,19)+(2+12,025)=120+70,215м.;

Дополнительные расчеты приведены в ведомости попыток подбора радиуса кривой по контрольным точкам.

Ведомость попыток подбора радиуса кривой по контрольным точкам:

Определим длину переходной кривой:

R=1285;

V_доп=4,6*1285^0,5=165 км./ч.;

Примем скорость грузовых поездов 80 км./ч., тогда

H=1.2*12.5*(80²/1285)=75мм.;

L_пер=1.2*75=90м.;

Р=90²/24*1285=0,263м.;

Сдвижка кривой вправо не будет превышать 0,263м., данная сдвижка уместиться в пределах земляного полотна.

НПК_л=118+58,19-90/2=118+13,19м.;

КПК_л=118+58,19+90/2=119+3,19м.;

КПК_п=120+70,215-90/2=120+25,215м.;

НПК_п=120+70,215+90/2=121+15,215м.;

₁=0,263-((90-66,81)³/(6*1285*90))=0,245м.;

₂=(14,785³)/6*1285*90=0,000315м.

Окончательные сдвижки получаются право- и левосторонние менее 0,5м., т.е. в пределах нормы.

Основные данные по кривой:

	,рад	R,м.	К,м.	Хск,м.
Круговая кривая	0,165	1285	212,025	155,8
Переходная кривая	Lпер,м.	Р,м.
	90	0,263

Все остальные расчеты выполнены в табличной форме.

Угловая диаграмма представлена на рис.***

Список литературы.

1. Кантор И.И. Основы изысканий и проектирования ж.д.: Учеб. Для тех. И колледжей ж.д. транспорта – М: УМК МПС России, 1999 – 312с.

2. Изыскания и проектирование ж.д. : Учебник для вузов ж.д. транспорт / А.В. Горинов, И.И. Кантор, А.П. Кондратченко, И.В. Турбин – 6-е издание перераб. И дополн. – М.:Транспорт, 1979 – 343с. – Т. II.

3. Изыскания и проектирование ж.д. : Учебник для вузов ж.д. транспорт / А.В. Горинов, И.И. Кантор, А.П. Кондратченко, И.В. Турбин – 6-е издание перераб. И дополн. – М.:Транспорт, 1979 – 343с. – Т. I.

4. Гавриленков А.В., Переселенков Г.С. Изыскания и проектирование ж.д. : Учебник для техникумов – М.: Транспорт, 1984 – 287с.