Материал: Proektirovanie_rekonstruktsii_prodolnogo_profilya_izdatelstvo
экономическом обосновании, использовать нормы проектирования на категорию ниже.
Из приведенных в § 2.3.1 и 2.3.2 настоящего пособия нормативов проектирования продольного профиля и плана пути выбираем соответствующие заданию.
3.3Анализ продольного профиля участка эксплуатируемой железной дороги
Наиболее удобной формой для анализа продольного профиля является табличная. В столбцы 1…3 табл. 13 заносятся выбранные нормы проектирования для каждого параметра. В столбцы 5 и 6 заносятся пикетажные значения участков с отклонениями от норм проектирования, в столбец 4 – фактическая величина параметра. В таблицу заносятся только те участки, на которых фактические данные не соответствуют нормам проектирования.
На основании анализа фактического профиля участка пути можно сделать выводы о наличии отступлений от требований, предъявляемых к участкам железнодорожных магистралей категории II (гл. 6; приложение Б):
участки с превышением руководящего уклона;
участки с отступлением по длине элементов продольного профиля;
участки с превышением нормы алгебраической разности сопрягаемых уклонов, как рекомендуемым, так и допустимым в трудных условиях;
кривые радиусов, не позволяющие развить заданную скорость;
короткие прямые вставки;
круговые кривые, на которых необходимо учесть переходные кривые;
недостаточная ширина земляного полотна;
на железобетонном мосту ПК 27+44,00 необходимо запроектировать подрезку балластного слоя не менее чем на 5 см;
толщина балластного слоя на всем участке менее нормы, загрязненность высокая, на участке требуется глубокая очистка щебня; балластная призма принимается односкатной с уклоном
в левую сторону.
На основании анализа отступлений в плане и профиле принимается ведущий элемент для проектирования реконструкции (план или продольный профиль, в разбираемом примере – продольный профиль).
35
Таблица 13
Анализ отступлений от основных норм проектирования
|
|
Нормативное |
Фактические отступления от норм |
|||
|
|
значение параметра |
||||
Наименование |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
начало |
конец |
|
параметра |
|
рекомен- |
допу- |
значение |
||
|
участка, |
участка, |
||||
|
|
дуемое |
стимое |
параметра |
||
|
|
ПК + м |
ПК + м |
|||
|
|
|
|
|
||
1 |
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Продольный профиль и план пути |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Превышение руководя- |
|
iрук = 10 |
– |
11,0 |
31 + 00 |
32 + 00 |
щего уклона и участки |
|
|
|
10,7 |
39 + 00 |
43 + 00 |
с уклоном, близким |
|
|
|
11,3 |
45 + 00 |
48 + 00 |
к руководящему, imax, ‰ |
|
|
|
12,1 |
59 + 00 |
62 + 00 |
Длина элемента |
|
250 |
200 |
100 |
Весь |
– |
продольного профиля, м |
|
|
|
|
участок |
|
Сопряжение элементов, |
|
4 |
10 |
6,3 |
30 + 00 |
– |
продольного профиля, |
|
|
|
4,7 |
31 + 00 |
|
i, ‰ |
|
|
|
4,5 |
39 + 00 |
|
|
|
|
|
4,7 |
43 + 00 |
|
|
|
|
|
5,6 |
45 + 00 |
|
|
|
|
|
4,1 |
46 + 00 |
|
|
|
|
|
12,0 |
48 + 00 |
|
|
|
|
|
6,2 |
59 + 00 |
|
|
|
|
|
9,6 |
62 + 00 |
|
|
|
|
|
7,5 |
64 + 00 |
|
|
|
|
|
5,5 |
66 + 00 |
|
Радиус вертикальной |
|
15 000 |
10 000 |
Отсутств. |
– |
– |
кривой, м |
|
|
|
|
|
|
Минимальный радиус |
|
715 |
– |
417 |
30 + 25,15 |
301 + |
кривых*, м |
|
|
|
|
|
+ 45,84 |
Наличие составных |
|
Более |
– |
– |
– |
– |
кривых с несопрягаемы- |
|
1/3000 |
|
|
|
|
ми радиусами, разность |
|
|
|
|
|
|
кривизны, 1/R** |
|
|
|
|
|
|
Прямые вставки между |
|
– |
– |
– |
– |
– |
кривыми: |
|
|
|
|
|
|
одного направления, м |
|
150 |
75 |
25,01 |
31 + 48,84 |
31 + 70,85 |
разного направления, м |
|
150 |
50 |
83,15 |
53 + 82,22 |
54 + 65,40 |
|
|
|
|
|
|
|
Участки пути с уклона- |
|
– |
– |
– |
32 + 00 |
34 + 00 |
ми, требующими |
|
|
|
|
59 + 00 |
61 + 00 |
введения эквивалентного |
|
|
|
|
|
|
уклона |
|
|
|
|
|
|
|
|
Земляное полотно |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Ширина земляного |
|
7,60 |
6,60 |
– |
Весь |
– |
полотна, м |
|
|
|
|
участок |
|
|
|
|
|
|
|
|
36
Окончание табл. 13
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Верхнее строение пути |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Рельсы |
Р-65 |
– |
Р50 |
– |
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
Шпалы |
Ж. б. |
– |
Дерево |
– |
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
Толщина щебня, менее |
0,40 |
– |
– |
Весь |
– |
|
нормы, м |
участок |
|||||
|
|
|
|
|||
Толщина щебня на мо- |
0,25…0,40 |
|
0,45 |
25 + 44,00 |
|
|
стах, м |
|
|
||||
|
|
|
|
|
||
* Минимальный радиус кривой рассчитывается для скорости пассажирских поездов, принятой по заданию, при значении непогашенного ускорения 0,7 м/с2 и максимальной величине возвышения наружного рельса 140 мм:
a |
v2 |
g |
h |
, отсюда R |
|
V 2 |
|
|
|
|
|
max |
|
|
|
|
|
|
|
. |
|||
3, 62 R |
S |
|
|
h |
|
|
2 |
||||
|
|
|
|
|
a g |
|
|
3, 6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
S |
|
|
|
|
В примере, рассматриваемом в пособии, Rmin = 715 м. ** Разность кривизны определяется по формуле:
R1 R2 ,
R1 R2
где R1 и R2 – радиусы сопрягаемых кривых, м.
(15)
(16)
4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕКОНСТРУКЦИИ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ
В связи с тем что для различных сооружений на участке разработки проекта может потребоваться затратное переустройство, при принятии основных решений, касающихся плана и профиля пути, исходят из минимальных объемов сопутствующих работ, с обеспечением требований, предъявляемых к участку после реконструкции. Все работы по реконструкции продольного профиля и строительству дополнительных путей производятся без перерывов в движении поездов, исключая технологические «окна». При этом принимаются во внимание:
возможность применения комплекса путевых машин тяжелого типа на укладке верхнего строения пути, глубокой очистке балласта, срезке обочин и устройстве водоотводов;
возможность сохранения оси пути на оси земляного полотна и возможность сохранения одного из откосов земляного полотна без необходимости его досыпки;
необходимость переустройства искусственных сооружений;
37
для электрифицированных железных дорог – требования по переустройству контактной сети, в первую очередь необходимость переноса опор;
работы по обеспечению вертикальных и горизонтальных габаритов приближения строений (переустройство путепроводов, пешеходных мостов, высоких пассажирских платформ);
наличие барьерных мест.
4.1. Определение расчетных данных
При проектировании продольного профиля изменяется уровень головки рельса. Это возможно за счет изменения отметки основной площадки земляного полотна или изменения толщины балласта под шпалой.
Проектирование продольного профиля начинается с определения вспомогательных расчетных данных, необходимых для установления отметок и уклонов проектной головки рельса, а также барьерных мест.
4.1.1. Определение отметки подошвы балласта |
|
Отметка подошвы балласта (ПБ) определяется по формуле: |
|
ПБ СГР hвсп hб , |
(17) |
где СГР – существующая (фактическая) отметка головки рельса, м;
hвсп – высота существующего верхнего строения пути, м, определяется по схеме, приведенной на рис. 9 и данным табл. 14;
hб – существующая толщина балласта, м, данные приведены в графе 5 табл. 1.
Отметка ПБ определяется для каждого значения, приведенного в графе 5 «Толщина балласта», и исходных данных задания на проектирование. Результаты расчетов записываются в графу 7 (рис. 1).
В рассматриваемом примере (Р-50, ДШ, костыльное скрепление) высота верхнего строения существующего пути составит: hвсп = 152 + 19 + 7 + + 8 + 180 = 364 мм.
Высота верхнего строения пути проектная при скреплении КБ (Р-65,
ж.-б.): hвсп = 180 + 15,5 + 7 + 8 + 193 = 403,5 мм; для скрепления АРС: hвсп = 180 + 7 + 185 = 372 мм.
Отметка ПБ определяет уровень основной площадки земляного полотна.
38
а)
б)
в)
Рис. 9. Схема определения высоты верхнего строения пути
иуровня подошвы балласта:
а– шпалы ж.-б., скрепление КБ;
б– шпалы деревянные, скрепление костыльное;
в– шпалы ж.-б., скрепление АРС
39