Проектирование реконструкции продольного профиля

1) уклоны круче расчетного;

2) элементы короче 200 м;

3) алгебраические разности смежных уклонов, превышающие нормы СТН.

При наличии на заданном участке раздельного пункта следует  проверить достаточность длины  станционной площадки и допустимость расположения его в профиле. Проведя анализ нашего профиля, выявили:

1. На участке нет уклоны круче расчетного.

2. На рассматриваемом участке есть элементы недостаточной длины (короче 200 м).

3. Нет смежных уклонов, алгебраическая разность которых превышает нормы СТН.

По нормам железных дорог  II категории при полезной длине приемоотправочных путей 1050м рекомендуемая норма алгебраической разности сопрягаемых уклонов - 5°/_оо, а максимально допускаемая - 10°/_оо.

 

2.4 Нанесение проектной  линии

 

Проектирование реконструкции  продольного профиля осуществляется путем нанесения на утрированный профиль линии проектной головки  рельса (линии ПГР). При нанесении  линии ПГР необходимо соблюдать  нормы и требования СТН и ликвидировать отмеченные от них отступления. При совпадении расчетного уклона с кривыми его надо смягчать обычным способом на величину уклона, эквивалентного дополнительному сопротивлению от кривой i_э(к), а в кривых радиуса 400 м и менее - дополнительно на величину  i_Ψ.

На участках, в пределах которых нет отступлений от норм и требований СТН, линию ПГР следует  стремиться совмещать с линией РГР, а если этого невозможно обеспечить, то линию ПГР следует располагать чуть выше линии РГР. При таком решении будет обеспечена толщина балласта не менее проектной и в то же время будут достигнуты минимальные работы по выправке профиля за счет балласта.

На отдельных пикетах  с целью уменьшения объема работ  можно допускать неполноту балластного слоя не более, чем на 0,05 м, располагая линию ПГР ниже линии РГР. Большее понижение ПГР против РГР потребует уже снятия всего существующего балласта, срезки земляного полотна и укладки полного слоя балласта. Производить такие работы в условиях движения поездов затруднительно. Поэтому срезки земляного полотна могут допускаться только в исключительных случаях, например, на подходах к средним и большим мостам, путепроводам и тоннелям.

Нанесение проектной линии  начинаем с ПК60, так как там расположен металлический мост (т.е. имеется фиксированная отметка проектной головки рельса), далее поднимаемся из долины реки, поднимаемся уклонами близкими к руководящему. Проектную линию проектируем так, чтобы она максимально приближалась к расчетной головке рельса, но не опускалась ниже, для того, чтобы избежать срезок. Недоиспользование руководящего уклона объясняется тем, что на местности уклоны положе руководящего, при применении руководящего уклона появились бы избыточные досыпки.

На пикетах 63, 68+15, 70+30, 72+30, 76, 78, 80+33, 85, 88+10, 90+10, 97+10, 99+10, 104+30, 106+80 разность сопрягаемых уклонов больше чем 0,23 , следовательно вписываем туда вертикальные кривые.

На пикетах 63 - 68, 70+30 – 76, 90+10 – 97+10, 104+30 – 106+80 запроектирован руководящий уклон.

Самая высокая точка на ПК88+10 – 90+10 и высота составляет 167,83м (ПГР).

В трудных условиях допускается  сохранение уклонов круче расчетного, преодолеваемых за счет использования  накопленной кинетической  энергии  поезда. Возможность оставления таких уклонов должна быть проверена тяговыми расчетами. При нанесении проектной линии водопропускные сооружения по возможности не подвергаются переустройству. На средних и больших мостах с безбалластной проезжей частью нужно сохранять отметку головки рельса, т. е. обеспечивать выполнение условия ПГР = СГР, даже если это приводит к необходимости проектирования срезок земляного полотна на подходах к мосту. Если высота проектного рельса больше, чем существующего, то ПГР на мосту должна быть соответственно увеличена против СГР, т. е. должно выполняться условие

                                             ПГР = СГР +Δh_р ,                                            (15)

   где Δh_р = Δh_пр – Δh_ср.

На малых мостах с устройством  пути на балласте могут быть допущены небольшие подъемки (до 0,10 - 0,15 м) за счет увеличения толщины балласта. Большие подъемки нежелательны, так как они потребуют поднятия пролетного строения моста с некоторой реконструкцией его устоев, что усложняет производство работ.

На малых мостах, подлежащих замене (например, деревянных) или полному переустройству, а также в местах расположения водопропускных труб при необходимости могут быть допущены подъемки любой величина.

Сопряжение смежных элементов продольного профиля в вертикальной плоскости круговыми кривыми вызывает такое изменение проектных отметок, которое нельзя не учитывать при проектировании реконструкции продольного профиля.

При проектировании реконструкции  профиля стремимся применить рекомендуемое радиусы вертикальных кривых.

Рисунок 3 - Схема к определению тангенса вертикальной кривой

 

Тангенс вертикальной кривой определяется по формуле

                                                 .                                                  (16)

где R_в- радиус вертикальной кривой, м;

      Δ_i - алгебраическая разность уклонов смежных элементов продольного профиля, °/_оо.

Изменение проектной отметки на переломе продольного профиля ΔН₁, м, может быть определено по формуле                                                                 

                                                  ,                                                     (17)

Если в пределах вертикальной кривой располагается пикет или плюс, не совпадающий с переломом профиля, то в этой точке 

                                                  ,                                                   (18)

где К – расстояние от начала (конца) вертикальной кривой до рассматриваемого пикета или плюса, м.

Исправленная проектная  отметка ПГР_ис м, определяется по формуле

                                                 .                                          (19)

Знак ΔН зависит от характера  перелома: при вогнутом сопряжении –« + »; при выпуклом – « - ».

Пример расчета:

На ПК62+80:                     

;

.

Тогда исправленная отметка  ПГР будет равна:

.

Знак « + »,говорит о том, что на данном ПК сопряжение вогнутое.

 

 

2.5 Определение подъемок  и срезок

 

Подъемки и срезки определяются на всех пикетах и плюсах. На участках, где линия ПГР совпадает с  линией РГР или располагается  выше ее (ПГР > РГР), а также на тех  участках, где имеется неполнота  балласта, т. е. линия ПГР располагается ниже линии РГР в пределах до 5 см (РГР - ПГР < 0,05 м), определяется величина подъемки, м,

                                                      .                                         (20)

На участках, где линия  ПГР располагается ниже линии  РГР более чем на 5 см (РГР - ПГР > 0,05 м), подсчитывается величина срезки, м,

                                                      .                                       (21)

 В пределах вертикальных  кривых величина подъемки и срезки определяется по исправленным проектным отметкам ПГР _ис .

В качестве примеров приводится подсчет подъемок и срезок в нескольких точках:

на ПК60  ПГР=153,45;  РГР = 153,42;  СГР=152,98;

;

на ПК61 ПГР = 153,67;  РГР = 153,70;   СГР = 153,23;

.

Значения подъемок и срезок в метрах указываются в соответствующих  графах утрированного продольного  профиля в приложении 2.

 

3. Проектирование плана второго пути

 

 

3.1 Составление графика сводных данных

Так как проектируемый  второй путь, как правило, располагается  на общем земляном полотне и в одном уровне с существующим первым путем, то запроектированный профиль реконструкции существующего пути  будет являться в то же время и продольным профилем второго пути. После постройки второго пути получится временная разность в уровнях существующего и проектируемого путей, равная по величине подсчитанным подъемкам и срезкам. Эта разность будет ликвидирована после перевода движения на второй путь при выполнении работ по реконструкции существующего пути.

Для обеспечения комплексного проектирования всех элементов второго пути составляется график сводных данных (СД).

График СД с размерами  соответствующих граф приведен в приложении 3. Горизонтальный масштаб графика СД (1:10000) .

Составление графика СД  начинаем с нанесения пикетажа.  После этого с утрированного  профили переносим план существующего  пути с точной привязкой (до 0,01 м) к пикетажу начала и конца всех круговых кривых. Помимо элементов кривых (У, Р, К) и привязки их к пикетажу указываются с той же точностью длины прямых между круговыми кривыми. Выше и ниже плана существующего пути оставляется место для нанесении плана левого и правого путей, один из которых является вторым путем, а другой - реконструируемым существующим. Далее строится график подъемок и срезок. На нем на каждом пикете и плюсе от горизонтальной линии, проведенной посередине данной графы и принимаемой за выпрямленную линию СГР, откладываются вверх подъемки, а вниз - срезки. Вертикальный масштаб этого графика такой же, как и утрированного продольного профиля, т. е. 1:100. Здесь же, в том же масштабе 1:100, строится условная линия земли (график высот насыпей и глубин выемок) путем переноса с утрированного профиля вертикальных размеров от линии СГР до линии земли.

На  этот график с утрированного  профиля переносятся данные о  водопропускных сооружениях и местах расположения осей раздельных пунктов.

После этого в соответствующей  графе графика СД указываются  типы поперечных профилей земляного  полотна второго пути. Они назначаются  в зависимости от величины подъемок и срезок; высоты насыпей и глубины выемок существующего полотна, типа водопропускного сооружения и плана существующего пути.

График сводных данных приведен в приложении 3.

 

 

 

 3.2 Назначение типов поперечного профиля земляного полотна и

       подсчет контрольных и конструктивных междупутий.

 

При назначении типов поперечных профилей рекомендуется руководствоваться следующими положениями: 

Тип I (ось существующего пути не смещается) применяется при малых подъемках (до 0,2 - 0,3 м), которые не требуют уширения существующего полотна в сторону, противоположную второму пути. При больших подъемках (но не более 0,7 м), вызывающих необходимость уширения существующего полотна, применение поперечного профиля типа I целесообразно лишь при малой высоте насыпи (глубине выемки), когда объем работ по уширению земляного полотна будет незначительным.

Тип II может применяться при сравнительно небольших подъемках (ориентировочно до I м) только на насыпи. Этот тип поперечника по сравнению с типом III б требует несколько меньшей величины смещения оси существующего пути и, следовательно, меньшего объема работ, но зато увеличивается расход дренирующего грунта.

Тип III б может примениться при любых подъемках и срезках как на насыпях, так и  выемках. При этом уширение существующего земляного полотна в сторону, противоположную второму пути (как и при типе II) не требуется. Это достигается за счет смещения оси существующего пути.

Назначение типов и  участков группирования поперечных профилей необходимо производить с таким расчетом, чтобы не было слишком частой их смены. Однообразный тип поперечного профиля должен сохраняться на достаточно большом протяжении, не менее 300 - 400м.

В нашем случае типы поперечных профилей назначены следующим образом:

    на участке  ПК60 – ПК67+50 - тип IIIб, так как на участке имеют место подъемки  и срезки как на насыпях, так и выемках;

    на участке  ПК67+50– ПК70+50 – тип I, так как на участке имеют место незначительные подъемки;

    на участке  ПК70+50 – ПК78+50 – тип IIIб, так как на участке имеют место подъемки  и срезки как на насыпях, так и выемках;

     на участке  ПК78+50 – ПК84+50 – тип I, так как на участке имеют место незначительные подъемки;

    на участке  ПК84+50 – ПК92+50 - тип II, так как на этом участке имеют место досыпки более 0,5м;

     на участке  ПК92+50 – ПК104+50 – тип IIIб, так как на участке имеют место подъемки  и срезки как на насыпях, так и выемках;

    на участке  ПК104+50 – ПК110 – тип II, так как на этом участке имеют место досыпки более 0,5м;