Проектирование реконструкции продольного профиля

После назначения типов поперечных профилей на всем участке подсчитываются контрольные междупутья ,по формулам:

на участке поперечных профилей типа I

                                                  М_к=4,10+Δ_гу,                                               (22)

на участке поперечных профилей типа II

                                    М_к=4,10+ Δ_гу+1,5Δh^II+0,2                                        (23)

где   Δ_гу –габаритное уширение в кривой ,зависящее от величины радиуса кривой ,разности в возвышениях наружного рельса на внутреннем и на ружном  пути .Определяется по [ 5 ,прилож.17,стр.338 ];

       Δh ^II- подъемка или срезка в уровне бровок земляного полотна .

Величина Δh ^II определяется по следующим формулам: 

при подъемках 

                                             Δh^" = Δh – Δh_р – Δh_б   ,                                (24)

при срезках 

                                              Δh^"I= Δh – Δh_р+Δh_б ,                                     (25)

где     Δh –величина подъемки или срезки в уровне головок рельсов

          Δh_р- разница в высоте проектного и существующего рельсов (с учетом толщины подкладок и прокладок );

         Δh_б-разница в толщине проектного и существующего балласта ( с учетом толщины шпал);

Поперечник типа I характеризуется тем ,что ось второго пути располагается сразу на нормальном междупутье, равном  4,10 м на прямом участке пути и 4,10 +Δ_гу – в кривых .

По приведенным выше формулам с целью упрощения расчетов контрольное междупутье определяем не через Δh^II, а через Δh. Истинное же значение М_к уточняется через Δh ^II только в пиковых точках, определяющих величину расчетного междупутья на данном участке.

Примеры определения нормальных и контрольных междупутий в нашем  случае

1) на  ПК 68 принят I тип поперечника (Δh=0,46 м).

                                        .

2) на  ПК85 принят II тип поперечника (Δh=0,41м).

                                        .

3) на ПК60 приня IIIб тип поперечника (Δh=0,47м)

Определения контрольных  междупутий:

 на ПК66 принят IIIб тип поперечника Δh=1,59 м; Δh_р=0,03; Δh_пб=0,55 ;

                               ;

                                         .

 

         3.3 Обоснование способов изменения междупутий

 

В проектировании применяются  следующие типовые способы изменения междупутий: на кривой; на части кривой; на прямой; в начале (или в конце) прямой; за счет изменения величины углов соседних кривых (на прямой вставке).

        С точки зрения плана линии наилучшими являются способы изменения междупутий на кривой и на прямой вставке. Наименее благоприятным следует считать изменение междупутья на прямой, так как при этом ухудшаются эксплуатационные качества плана линии из-за необходимости устройства двух дополнительных обратных кривых. Однако, чтобы избежать существенного увеличения объемов работ, иногда приходится изменять междупутье и на прямой. Радиусы кривых при этом следует назначать не менее 4000 м.

При нанесении объемлющей линии на графике контрольных  и конструктивных междупутий надо иметь в виду следующее:

1) на участках, где применены  поперечные профили типа I, переход  междупутья 4,10 м на междупутье  4,10 +Δ_гу и осуществляется у каждой кривой обычным порядком (за счет увеличения длины переходной кривой на внутреннем пути) и не включается в число изменений междупутий, назначаемых на графике СД;

2) на участках, где применены  поперечные профили типа II и Ш б, величину междупутий обычно лимитируют отдельные (так называемые пиковые) точки .В этих пиковых точках  величина контрольного междупутья уточняется через Δh ^II.

3) при нанесении объемлющей  линии протяжение участков, на  которых изменяется величина  междупутий, может условно приниматься  равным:

а) при изменении междупутья на кривой - длине кривой;

б) при изменении междупутья на части кривой - по потребности, в зависимости от очертания графика контрольных междупутий, но не менее 150 м;

в) при изменении междупутья на прямой и в начале (или конце) прямой - от 150 до 300 м в зависимости от разности междупутий (чем больше эта разность, тем больше длина участка изменения);

4) при изменении междупутья  на прямой вставке - длине прямой  вставки.

На участке, где изменяется междупутье, объемлющая линия проводится условно в виде наклонной прямой, хотя на самом деле междупутье изменяется не по линейному, а по параболическому  закону. Поэтому промежуточные значения междупутий нельзя определять графически по указанной линии. Они могут быть определены только аналитическим расчетом.

Иногда при проведении объемлющей линии выявляется целесообразность некоторого смещения (на 1-2 пикета) намеченной границы участков с поперечными профилями разных типов. Возможны даже такие случаи, когда по условиям плана оказывается затруднительно обеспечить назначенные контрольные междупутья и возникает необходимость изменения проектировки продольного профиля для уменьшения величины подъемок или срезок.

Намеченные расчетные междупутья и способы изменения их заносятся  в графу "Задание на расчет плана  второго пути" графика СД. Эти  данные являются исходными для проектирования и расчета плана линии, а также для проектирования поперечных профилей земляного полотна под второй путь.                   

С учетом отмеченного выше в рассматриваемом примере назначены  следующие расчетные междупутья и способы их изменения приложение 3:

Уточненное междупутье 7,59 на ПК 66 является лимитирующим на данном участке. Изменение междупутья с 7,59 до 11,33 м намечается  на части кривой,  ПК 67+60,10 - ПК69.

Уточненное междупутье 6,79 на ПК72  является лимитирующим на данном участке. Изменение междупутья с 11,33 до 6,79 намечается на части кривой,     ПК 70 – ПК71+64,69.

Уточненное междупутье 6,79 на ПК72 является лимитирующим на данном участке. Изменение междупутья с 6,79 до 11,57 намечается на в конце прямой, ПК78– ПК81+16,16.

Уточненное междупутье 5,16 на ПК87 является лимитирующим на данном участке. Изменение междупутья с 11,57до 5,16 намечается на прямой вставке, ПК 83+80 – ПК84+44,27.

Уточненное междупутье 5,16 на ПК87 является лимитирующим на данном участке. Изменение междупутья с 5,16 до 8,47 намечается в начале прямой, ПК90+43,62– ПК92+50.

Уточненное междупутье 8,47 на ПК95  является лимитирующим на данном участке. Изменение междупутья с 8,47 до 6,07 намечается в начале прямой, ПК 97++5,72 – ПК99.

 

         3.4 Составление схемы плана существующего и проектируемого

           пути

 

При расчете плана второго  пути и реконструируемого первого  пути определяются:

а) элементы кривых;

б) пикетажное значение начала и конца кривых;

в) неправильный пикет;

г) нормали в промежуточных  точках (в курсовом проекте - на пикетах).

При выполнении  чертежа  рекомендуются следующие этапы  работы:

I этап. После вычерчивания  схемы плана существующего пути показывается его профильная схема и под ней вычерчивается угловая диаграмма существующего пути.

II этап. Вычерчиваются схема  плана проектируемого пути (на  участке изменения междупутья - расчетные схемы изменения его), профильная схема плана и угловая диаграмма этого пути.

Ш этап. Показываются схема плана реконструируемого пути и профильная схема плана этого пути.

Для того чтобы расчетные  схемы изменения междупутья были наглядными, рекомендуется при вычерчивании схемы плана существующего пути угол поворота каждой кривой принимать равным 50 - 60° независимо от действительного значения.

При переходе от одного междупутья к другому не следует выдерживать  масштаб. Надо лишь, большее междупутье показать в виде несколько большей  величины, чем предыдущее меньшее.

При вычерчивании профильных схем и угловых диаграмм следует  выдерживать соизмеримость в длинах и углах поворота кривых. В противном случае не будет соблюдаться первое свойство угловых диаграмм; чем больше радиус кривой, тем положе угловая линия. Необходимо также добиваться соблюдения и второго свойства угловых диаграмм: чем больше разность междупутий (М₁ - М₂) , тем больше площадь угловой диаграммы. Для этого площади угловых диаграмм должны быть соизмеримы.

При вычерчивании угловых  диаграмм следует учитывать направление  кривой. Если для кривой, направленной вправо, принят восходящий характер угловой линии, то угловая линия кривой, направленной влево, должна иметь нисходящий характер.

На угловых диаграммах следует показывать только основные размеры в буквенном выражении.

Схема плана и угловые  диаграммы приведены в приложение 4.

 

4 Проектирование  поперечного профиля земляного  полотна

4.1 Поперечный профиль земляного полотна IIIб типа на ПК66 и

порядок производства работ

 

Исходные данные: СГР = 155,04; ПГР = 156,63; НБ = 154,49; толщина существующего балласта  h_сб = 0,38 м; расчетное междупутье 7,59 м; окончательное междупутье 4,10 м.

Земляное полотно под  второй путь проектируется следующим  образом. Влево  на расстоянии расчетного междупутья проводим ось второго пути. Справа на чертеже вычерчиваем шкалу высот и проводим линию ПГР с отметкой 156,63. От оси существующего пути в сторону второго пути на расстоянии 2,75 м откладываем точку, от которой проводим линию откоса полотна второго пути с уклоном 1:1,5 к горизонту (на поперечнике – пунктиром).

Затем на расстоянии 0,80 м  от оси второго пути (под внутренним рельсом) откладываем точку с отметкой ПГР – ((h_ср + h_сб)=156,63-(0,20+0,20+0,55)=155,88 и через нее проводим линию верха земляного полотна с уклоном 0,02 до пересечения ее проведенной ранее линией откоса полотна. Точка пересечения является водораздельной и находится от оси второго пути на расстоянии 2,75 м. Ее отметка – 155,88+(2,75-0,80)0,02=155,92.

Правая бровка земляного  полотна будет находится на расстоянии 3,80м от оси второго пути. Ее отметка – 155,92-(3,80+2,75)0,02=155,78. Откос земляного полотна  - 1:1,5. Так как высота насыпи более одного метра, то на откосе со стороны присыпаемого земляного полотна следует нарезать уступы. Пунктиром показываем временную балластную призму 0,35 м под внутренним рельсом (с учетом высоты шпалы) с шириной поверху 3,20 м.

Затем проектируем переустройство существующего земляного полотна. Ось существующего пути смещается  к оси второго пути на расстоянии 7,59-4,10м.

Верх земляного полотна  вычерчиваем от водораздельной точки  с уклоном 0,02 в полевую сторону. На расстоянии 3,80 м от смещенной оси существующего пути на этой линии откладываем бровку (правую) земляного полотна, которая будет иметь отметку 155,78-(4,10-2,75+3,80)0,02=155,68.

От бровки проводится откос  земляного полотна 1:1,5. После этого  вычерчиваем полную балластную призму под два пути шириной 7,96 м. Под каждым рельсом указываем толщину балласта, подсчитанную с учетом уклона верха земляного полотна 0,02. Расчетную толщину балласта откладываем под внутренним рельсом второго пути. Под наружным рельсом толщина балласта со ставит 0,75 -1,60х0,02=0,72м.

Поперечный профиль земляного  полотна представлен в приложении 5.

 

 

 

4.2 Поперечный профиль  земляного полотна II типа на ПК 107 и

порядок производства работ

Исходные данные: СГР = 156,14м; ПГР = 156,75 м; НБ 155,64 м; толщина существующего балласта  h_сб = 0,33 м; отметка земли 152,30 м; расчетное междупутье 6,07 м; окончательное междупутье 4,10 м.

Линию верха земляного  полотна второго пути наносим  с уклоном 0,02 от бровки существующего  полотна. Ее отметку, приравненную к  отметке низа балласта, определяем следующим образом:

НБ = СГР - h_ср – h_cб=156,14-0,17-0,33=155,64.

Приняв графически расстояние от бровки полотна существующего балласта  пути до бровки полотна второго пути 5,5 м, получим отметку земляной бровки

155,64-5,5х0,02=155,53.

Так как высота существующей насыпи 155,64-152,30=3,34, что более одного метра, на откосе существующего земляного полотна со стороны пристройки второго пути нарезаем уступы. Первый уступ устраиваем на высоте 0,5 м, над отметкой земли. Ширина полки уступа – 1 м, высота – 0,67м, что обеспечивает откос 1:1,5. Второй уступ устраиваем на высоте 1,5 м над отметкой земли. Ширина полки уступа – 1 м, высота – 0,67 м, что обеспечивает откос 1:1,5. Второй уступ устраиваем на высоте 1,5 м над подошвой насыпи.

Выше земляного полотна  отсыпаем дренирующий грунт. Бровку земляного полотна второго пути располагаем на расстоянии 3,80 м от оси второго пути. Отметка ее равна 156,63-(0,20+0,20+0,55)=155,68. Затем устраиваем балластную призму с высотой проектируемого балласта 0,75 м.