Материал: ПЗ_реконструкция_мое

2. Реконструкция продольного профиля участка эксплуатируемой железной дороги Построение утрированного продольного профиля участка существующей железнодорожной линии

Проектирование реконструкции продольного профиля существующей железнодорожной линии производится по утрированному профилю, вертикальный масштаб которого равен 1:100 (1см = 1м). При таком масштабе можно наглядно учитывать разницу отметок 0,05 м, имеющую значение при проектировании реконструкции профиля. Горизонтальный масштаб — 1:10000.

Утрированный профиль составляется на основании данных полевого обследования существующей линии. Для курсового проектирования исходные данные к составлению утрированного профиля сводятся в ведомость профиля и плана существующей линии. В этой ведомости указаны для заданного участка существующей линии попикетные отметки существующей головки рельса (СГР), отметки земли (ОЗ) и толщина существующего балласта, измеренная от верха шпалы до верха земляного полотна. По плану линии указываются направление и величина углов поворота, радиус и пикетажное значение начала круговой кривой.

Составление утрированного профиля начинается с нанесения пикетажа, плюсов и плана существующего пути с точной привязкой к пикетажу всех кривых. На утрированном профиле показывают только круговые кривые, так как для дальнейших расчетов по плану линии исходными являются круговые кривые. Помимо элементов кривых (угла, радиуса и ее длины) и привязки их к пикетажу, с той же точностью выписываются длины прямых между круговыми кривыми.

Длина кривой, К, м определяется по формуле:

Пример расчета кривой № 1:

= = 240,77 м

На продольном профиле также отмечаются отметки подошвы балласта ПБ_с и расчётной головки рельса РГР, которые вычисляются по следующим формулам:

,

где СГР – существующая (фактическая) отметка головки рельса, м;

- высота рельса существующая, м ;

- высота скрепления существующая, м;

- существующая толщина балласта, м.

Расчетная головка рельса (РГР) определяется из условия обеспечения проектной толщины балласта:

,

где ПБ – отметка подошвы балласта, м;

- высота проектного верхнего строения пути, м.

Высота проектного верхнего строения пути вычисляется по формуле:

= ,

где h_бр – толщина балласта расчетная, м;

h_шпр – высота шпалы проектная, м;

h_скрпр – высота скрепления проектная, м;

h_рп – высота рельса проектная м.

В графе «Существующие уклоны» проставляются попикетные уклоны в промиллях. Наклонной линией показывается направление уклона. Протяжение уклона, как величина постоянная (100 метров), не проставляется. Если имеются плюсы, то записываются уклоны от пикета до плюса, как разность отметок в метрах, деленная на длину в километрах.

Также на утрированном продольном профиле помечаются искусственные сооружения (трубы, мосты), раздельные пункты.

Утрированный продольный профиль представлен в Приложении 1.

Нанесение проектной линии продольного профиля, определение отметок проектной головки рельса, величин досыпок, подрезок и объёмов работ

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 нужно смягчать на величину дополнительного сопротивления в кривых.

При проектном щебеночном балласте может оказаться целесообразным проектирование на горбах или в ямах продольного профиля криволинейного очертания с элементами переходной крутизны. При этом профиле можно уменьшить объемы земляных работ и искусственных сооружений, и в то же время будет обеспечиваться хорошая плавность движения поездов.

Участки превышения руководящего уклона

При наличии уклонов, круче расчетного, следует проверить возможность оставления их, если средний уклон под поездом расчетного веса при самом невыгодном расположении его окажется не более расчетного (i_ср ≤ i_р). В некоторых случаях это может дать существенную экономию в объемах работ.

Продольный профиль криволинейного очертания

Проектирование продольного профиля криволинейного очертания осуществляется следующим образом: сопряжение смежных элементов продольного профиля проектируется путем плавного перехода от одного уклона к другому короткими элементами постепенно изменяющейся крутизны, допускающей устройство переломов без вертикальных сопрягающих кривых.

Общая длина сопряжения L_кр должна быть не меньше минимально допустимой длины L_min, полученной при проектировании прямолинейными элементами. Длина отдельного элемента l принимается обычно не менее 50 метров. В трудных условиях ее можно уменьшить до 25 метров.

Число элементов криволинейного сопряжения определяется формулой:

где i - уклоны прямолинейных элементов;

Δi - величина постепенного изменения уклонов (принимается от 0,5 до 2,0 ‰ шагом 0,5 ‰).

Длина участка сопряжения равна L_кр = n∙l.

Проектные отметки криволинейного профиля определяются последовательным счетом от начала сопряжения. Примеры криволинейных сопряжений можно увидеть на продольном профиле.

Устройство вертикальных кривых

В том случае если разность уклонов двух сопрягаемых получается больше 2,3‰ , необходимо устраивать кривые в вертикальной плоскости. Причем это устройство кривых в вертикальной плоскости вызывает такое изменение проектных отметок, которое нельзя не учитывать при проектировании реконструкции профиля. Радиус кривых принимается равным 15000 м. Расстояние от перелома до начала (или конца) вертикальной кривой рассчитывается по формуле:

где Δi – алгебраическая разность уклонов смежных элементов;

R_в – радиус вертикальной кривой.

Изменение проектных отметок за счет вертикальных кривых нельзя вносить в графу отметок ПГР, так как это затруднило бы проверку отметок по переломам профиля. Рекомендуется указывать границы вертикальных кривых и исправленные проектные отметки выше всех граф сетки профиля, как это показано на утрированном профиле.

Величина, на которую изменяется проектная отметка, считается по формуле:

При вогнутых переломах профиля ΔН прибавляется к отметке ПГР, а при выпуклых – вычитается.

Пример расчета ПК 287+10,00:

Разность уклонов смежных элементов Δi составляет 3,7 ‰, следовательно, необходимо устраивать вертикальную кривую.

Перелом профиля выпуклый, следовательно, от отметки ПГР отнимаем ΔН:

3. Анализ исходных данных эксплуатируемой железной дороги

Таблица 5

Анализ отступлений от основных норм проектирования