1.4 Построение проектной линии

Проектирование реконструкции продольного профиля производится путем нанесения на утрированный профиль линии проектной головки рельса (ПГР). При этом необходимо соблюдать нормы и требования СНиП и ликвидировать отмеченные отступления от них. При совпадении расчетного уклона с кривыми его надо смягчать на величину дополнительного сопротивления в кривых.

На участках, где не отмечено отступлений от норм и правил, линию ПГР следует стремить совмещать с отметками РГР (или отметками СГР, если последние выше линии РГР), а при невозможности этого располагать проектную линию чуть выше линии РГР. Этим будет обеспечена толщина балласта не менее проектной и будут достигнуты минимальные работы по выправке профиля за счет досыпки балласта.

В отдельных местах можно допускать неполноту балластного слоя (т.е. расположение ПГР ниже РГР) не более чем на 0,04м. Большее понижение ПГР против РГР потребует уже снятия всего существующего балласта, подрезки полотна и укладки нового балласту. Ввиду затруднительности производства таких работ в условиях движения поездов, подобные случаи могут допускаться только как исключение (например, у больших и средних мостов). Что касается длины элементов профиля, то злоупотреблять минимальной допускаемой длиной 200м не следует. В то же время нужно учитывать, что разделительные площадки на горбах, элементы сплошь выпуклого и сплошь вогнутого профиля, а также элементы, на которые разбивается руководящий уклон при смягчении на кривых, могут беспрепятственно назначаться длиной по 200м, так как это не снижает качество продольного профиля.

На участках, где имеются отступления в профиле от СНиП, приходится идти на большие досыпки, требующие уширения полотна, или на подрезки. По условиям производства работ подрезки значительно хуже досыпок, но если подрезка на небольшом участке дает возможность существенно уменьшить досыпки на значительном протяжении, то целесообразно пойти на подрезку.

Следует помнить, что в выемках большие досыпки, требующие уширения земляного полотна, весьма нежелательны по условиям расположения кюветов. В таких случаях лучше пойти, на подрезку выемки.

На больших и средних мостах без балластного слоя желательно сохранять отметку головки рельса, т.е. обеспечивать условие ПГР=РГР, во избежание переустройства моста, даже если это приводит к подрезкам на подходах к мосту. Если высота проектируемого рельса больше, чем существующего, то ПГР на мосту должна быть соответственно увеличена против СГР.

На малых мостах с балластным слоем можно допустить небольшие подъемки (до 0,10-0,15м) за счет увеличения толщины балласта. Большие досыпки уже нежелательны, так как они требуют поднятия пролетного строения с некоторой реконструкцией устоев, что сильно усложняет производство работ. Такой вид работ можно допускать в обоснованных случаях. Над трубами при необходимости могут быть допущены любые досыпки.

Начинать нанесение проектной линии следует с участков, где имеются уклоны, круче допускаемых, и приходится идти на большие досыпки, а возможно и на подрезки, поэтому возможны разные варианты проектной линии. Назначая последовательно элементы проектной линии, нужно сразу же по их крутизне и длине подсчитать переломные отметки и сверять их с положением линии ПГР на профиле. Обнаруженные несовпадения подсчитанных проектных отметок с профилем должны быть сразу же ликвидированы путем изменения величины уклона или положения точек перелома.

Одним из условий нанесения проектной линии является взаимное расположение элементов плана и профиля. Для этого необходимо произвести расчёт длин переходных и тангенсов вертикальных кривых.

Возвышение наружного рельса в кривой находятся по формулам: ,

где - максимальная скорость поезда в кривой, км/ч;

- радиус кривой, м;

- непогашенное ускорение в кривой, м/с²,

,

где - среднеквадратическая скорость движения поезда в кривой, км/ч;

- коэффициент, учитывающий смещение центра тяжести экипажа от оси пути, К=1,2

- радиус кривой, м;

- добавочное возвышение, учитывающее смещение центра тяжести экипажа от оси пути, для скоростей движения до 100км/ч, =0

Среднеквадратическая скорость движения поезда в кривой находится по формуле:

,

где - количество поездов i-й категории, шт;

- скорость поездов i-й категории, км/ч;

- вес поезда i-й категории, т.

Q_пасс=800-1200, Q_сб=Q_гр/2, Q_гр=4150 т.

Количество грузовых поездов:

, гр. п. в сут.

где Г – грузонапряженность на 10 год эксплуатации Г=10;

– коэффициент, учитывающий внутригодичные перевозки

- средний вес грузового поезда Q_гр=4150

- коэффициент, учитывающий переход брутто/нетто

Из двух подсчитанных величин возвышений выбираем наибольшее и округляем его в большую сторону, кратно 10 мм.

Длины переходных кривых рассчитываются по формуле:

,

где - возвышение наружного рельса, мм;

- уклон отвода возвышения в переходной кривой.

Расчёт длин переходных кривых сведён в таблицу 3.

Таблица 3

Расчет длин переходных кривых

№ кривой	1	2	4	5	6
vгруз , км/ч	60	60	60	60	60
vпасс , км/ч	120	120	120	120	120
vсбор , км/ч	70	70	70	70	70
Qгруз, т	5200	5200	5200	5200	5200
Qпасс, т	1000	1000	1000	1000	1000
Qсбор, т	2600	2600	2600	2600	2600
nгр, шт	26	26	26	26	26
nпасс, шт	1	1	1	1	1
nсбор, шт	1	1	1	1	1
R, м	800	1164	800	870	690
vср , км/ч	60,84539	60,84539	60,8454	60,8454	60,8454
h1, мм	110,9	40,53918	110,9	92,7966	146,77
h2, мм	77,84627	59,75689	77,8463	73,192	87,0681
h, мм	110,9	59,75689	110,9	92,7966	146,77
lпер.кр., м	110	60	110	90	150

Тангенс вертикальной кривой находится по формуле:

,

где - радиус вертикальной кривой, м;

- разность сопрягаемых уклонов.

Таблица 4

Ведомость проектных отметок

пикетаж	длина элемента	уклон элемента	ПГР	досыпка/ подрезка	разность уклонов
23			118,557	-11,9
24	100	3,5	118,907	8,1
25	100	6	119,507	22,1	-2,5
26	100	6	120,107	-2,9	0
26+33	33	3,5	120,305	46,5	2,5
26+83	50	2	120,530	0,0	1,5
27	17	2	120,564	-2,6	0
27+50	50	3,5	120,739	11,6	-1,5
28	50	5	120,989	33,3	-1,5
28+50	50	6,5	121,314	51,8	-1,5
29	50	8	121,714	77,8	-1,5
29+50	50	9	122,164	75,3	-1
30	50	9	122,614	72,8	0
31	100	9	123,514	36,8	0
31+50	50	7	123,864	30,8	2
32	50	7	124,214	24,8	0
33	100	7	124,914	40,8	0
33+60	60	7	125,334	32,8	0
34	40	7	125,614	28,8	0
34+50	50	5,5	125,889	36,3	1,5
35	50	4	126,089	36,3	1,5
36	100	2	126,289	17,3	2
37	100	2	126,489	23,3	0
37+50	50	3,5	126,664	19,8	-1,5
38	50	4,5	126,889	21,3	-1
38+50	50	6	127,189	33,3	-1,5
39	50	7	127,409	37,3	-1
39+33	33	7	127,640	48,4	0
39+50	17	9,5	127,802	46,4	-2,5
40	50	9,5	128,157	28,1	0
41	100	9,5	129,107	12,1	0
42	100	8,5	130,057	-24,9	1
42+50	50	7	130,407	-26,4	1,5
43	50	6	131,070	3,4	1
43+50	50	3,5	131,245	8,4	2,5
44	50	2	131,345	5,9	1,5
44+50	50	1	131,395	14,9	1
45	50	0,5	131,420	21,4	0,5
45+50	50	-1,5	131,345	23,9	2
46	50	-2	131,245	23,9	0,5
46+50	50	-3,5	131,070	31,4	1,5
47	50	-5,5	130,795	28,9	2
48	100	-7	130,095	21,9	1,5
49	100	-7	129,395	19,9	0
50	100	-9,4	128,455	25,9	2,4
51	100	-9,4	127,515	33,9	0
51+70	70	-9,4	126,857	-9,9	0
52	30	-9,4	126,575	14,9	0
53	100	-9,4	125,635	77,9	0
53+50	50	-9,4	125,165	67,9	0
54	50	-7,5	124,790	67,4	-1,9
54+23	23	-6	124,652	66,6	-1,5
54+50	27	-6	124,490	58,7	0
55	50	-4,5	124,265	45,9	-1,5
55+50	50	-3	124,115	32,4	-1,5
56	50	-1	124,065	28,9	-2
56+50	50	0,5	124,090	27,4	-1,5
57	50	2	124,190	33,4	-1,5
57+50	50	3,5	124,365	34,9	-1,5
58	50	4	124,565	38,9	-0,5
59	100	4	124,965	32,9	0
59+50	50	4	125,165	34,4	0
60	50	2,3	125,280	27,4	1,7
61	100	2,3	125,510	53,4	0
61+50	50	0	125,510	45,9	2,3
62	50	0	125,510	38,4	0
63	100	0	125,510	26,4	0
63+50	50	-1,6	125,430	19,9	1,6
64	50	-1,6	125,350	13,4	0
65	100	-1,6	125,190	19,4	0
66	100	-1,6	125,030	17,4	0
67	100	-1,6	124,870	43,4	0
67+50	50	-4	124,670	31,4	2,4
68	50	-4	124,470	19,4	0
69	100	-4	124,070	39,4	0
69+76	76	-4	123,766	62,0	0
70	24	-4	123,370	37,4	0
70+50	50	-1,3	123,305	36,4	-2,7
71	50	-1,3	123,270	38,4	0
72	100	-1,3	123,070	14,4	0
73	100	-1,3	122,940	12,4	0

На ПК 29+50 – ПК 31 проектная линия проведена с уклоном 9 (=руководящему).

Получаем смягченный уклон:

На ПК 39+50 - ПК41 проектная линия проведена с уклоном 9,5

На ПК 50 – ПК 53+50 проектная линия проведена с уклоном -9,4

Средний уклон под поездом будет :

,

следовательно запроектированный уклон 14 возможен.

На ПК84+63,9 по ПК86+66,9 проектная линия проведена с уклоном 13

Средний уклон под поездом будет :

,

следовательно запроектированный уклон 13 возможен.

На участках профиля с ПК47+18,20 – ПК49+18,20; ПК59+11,80 – ПК61+11,80; ПК67+50,00 – ПК70; ПК76+62,60–79+12,60 проектная линия проведена криволинейным очертанием.

Рассмотрим пример одного криволинейного очертания на ПК67+50,00 – ПК70:

Принимаю длину элемента криволинейного очертания равную 50м, а разность сопрягаемых уклонов 2. Тогда, количество участков будет найдено, как:

,

.

Построение криволинейного очертание приведено на листе 1.