Мощность верхнего строения главных путей при проектировании новых железнодорожных линий и дополнительных главных путей надлежит устанавливать по нормам

Верхнее строение пути на раздельных пунктах .

На приемоотправочных и других станционных путях допускается укладывать старогодные шпалы и скрепления.

Вид балласта и его толщину на главных путях станций, разъездов и обгонных пунктов следует принимать по нормам, установленным для перегонов. На приемоотправочных и других станционных путях надлежит устраивать однослойную призму из гравийного или гравийно-песчаного балласта; допускается применение щебеночного балласта фракции 5-25 мм или асбестового балласта на песчаной подушке.

Толщину балластного слоя под шпалой на станционных (кроме главных) путях следует принимать не менее 30 см на земляном полотне из глинистых грунтов, песков мелких и пылеватых и не менее 25 см на земляном полотне из скальных, крупнообломочных и песков за исключением мелких и пылеватых. При использовании щебеночного или асбестового балласта на песчаной подушке толщина верхнего слоя должна быть не менее 20 см и песчаной подушки - 15 см.

На приемоотправочных путях при применении стрелочных переводов, позволяющих безостановочный пропуск поездов со скоростями движения более 50 км/ч, верхнее строение пути должно быть такого же типа, что и на главных путях.

Междупутья шириной до 6,5 м следует заполнять балластом. Поверхности балласта между торцами шпал смежных путей следует придавать поперечный уклон в соответствии с поперечным уклоном верха земляного полотна, станционной площадки (для асбестового не менее 0,01). При этом разность отметок головок рельсов смежных путей должна быть не более 0,15 м. При усилении (реконструкции) станций в тех районах, где исключена возможность заноса пути снегом или песком, разность отметок головок рельсов главных и смежных с ним путей в обоснованных случаях допускается увеличивать до 0,25 м.

При расстоянии между осями путей на станциях более 6,5 м балластный слой смежных путей допускается при соответствующем обосновании проектировать раздельным. В этом случае при глинистых грунтах в земляном полотне необходимо предусматривать закрытый дренаж для отвода воды из междупутного пространства.

Поверхность балластного слоя на станционных путях должна быть на 3 см ниже верхней постели переводных брусьев и деревянных шпал и в одном уровне с верхом средней части железобетонных шпал. Планировка поверхности призмы должна обеспечивать сток воды с пути.

3. Лабораторная работа № 3

3.1 Трассирование. Определение параметров круговых кривых

План трассы - это проекция оси пути на горизонтальную плоскость, а элементами плана линии являются: прямые участки, круговые кривые и переходные кривые.

Трассирование представляет собой сложный процесс одновременного проектирования трассы в горизонтальной и вертикальной плоскости с учетом выполнения необходимых требований. Целью проектирования трассы является отыскание такого положения оси будущей линии, которое дает рациональное соотношение между длиной и объемами земляных работ. Анализ геодезической линии позволяет предположить, что трасса будет состоять из более сложных участков с уклонами местности, превышающими руководящий, и менее сложных, где уклоны местности меньше руководящего.

На вольных ходах укладка трассы производится по кратчайшему направлению (по прямой) между фиксированными и опорными точками. Длина прямых участков достигает десятков и даже сотен километров. Иногда с целью уменьшения объема земляных работ прибегают на вольном ходу к обходу незначительных высотных препятствий, назначая углы поворота. Для того, чтобы обход встречающихся препятствий не приводил к существенному удлинению линии, углы поворота на вольных ходах должны быть небольшой величины, как правило, не более 15-20. Этого можно достичь, если начинать обход как можно дальше от препятствия.

На участках напряженного хода применяется камеральное трассирование. Шаг трассирования - это расстояние в миллиметрах между двумя соседними горизонталями, соответствующее данному уклону трассирования, которое

d=2h/i_тр; (мм)

где, h - сечение горизонталей.

Таким образом, на основании формулы 4.1 определяем шаг трассирования

d=20\10=2 (см).

Переходя с горизонтали на горизонталь, этим шагом получаем точки «линии нулевых работ», которая так называется потому, что если по ней провести трассу, а затем уклоном трассирования нанести проектную линию, то в точках пересечения трассы и горизонталей можно получить «нулевые» земляные работы (уклон местности равен уклону проектной линии). Спуск продолжается до того места, где линия выходит на вольный ход, и отпадает необходимость в дальнейшем спуске. Для избежания чрезмерных объемов земляных работ и неоправданного удлинения линии при укладке трассы не допускается пропуск горизонталей, возврат на предыдущую горизонталь или шаги по одной и той же горизонтали, если выбрано направление на подъем или на спуск. Следует избегать также образования острых углов, исключающих возможность размещения круговых кривых.

Дальнейшее проектирование плана трассы на перегоне производится относительно “линии нулевых работ”, принимаемой за основу будущей трассы.

С позиций эксплуатации будущего плана надо стремиться к сокращению числа кривых. Поэтому целесообразно спрямление “линии нулевых работ”. При спрямлении увеличивается объем земляных работ. Поэтому спрямление “линии нулевых работ” должно производиться с минимальным отклонением от точек этой линии.

В углы поворота, полученные в результате спрямления необходимо вписать круговые кривые для плавного сопряжения прямых участков трассы.

К основным параметрам круговых кривых относят: - угол поворота, равный углу между продолжением трассы и ее новым направлением; R - радиус; Т - тангенс кривой, равный расстоянию от вершины угла поворота (ВУ) до начала (НК) или конца (КК) круговой кривой; К - длина кривой; Б - биссектриса, определяемая длиной от вершины угла до середины кривой.

Таким образом, план линии будет состоять из прямолинейных отрезков и круговых кривых, применение которых ведет к снижению земляных работ.

Нормы проектирования плана принимаются в соответствии с СТН Ц, где приведены рекомендуемые и допускаемые значения радиусов в зависимости от категории дороги и условий проектирования.

В процессе трассирования по карте в горизонталях в местах сопряжения прямых участков подбираются кривые такого радиуса из числа принятых к проектированию стандартных радиусов, которые в масштабе карты наилучшим образом вписываются в точки “линии нулевых работ”. При этом уменьшение радиуса способствует лучшему “вписыванию” трассы в рельеф местности, но приводит как к удлинению трассы, так и к ухудшению некоторых эксплуатационных показателей. В кривых малого радиуса (R<600м) снижается скорость движения поездов, увеличивается время хода, возрастают эксплуатационные расходы на содержание железнодорожного пути, исключается возможность укладки бесстыковой конструкции пути.

Проведенные к этим кривым касательные определяют положение прямых участков. Точки пересечения касательных образуют вершины углов поворотов (ВУП). Углы поворота кривых измеряются с помощью транспортира.

Для более точного определения точек начала (НК) и конца (КК) круговых кривых определяются параметры кривых.

Определяем длину кривой на основании следующей формулы

К=R/180; (м)

где, R - радиус кривой (м);

б - угол поворота (град.);

К - длина круговой кривой (м).

На основании формулы 4.2 производим расчёт длины кривой

1) К=3,14*600*60/180=628 (м);

2) К=3,14*600*93/180=973 (м);

3) К=3,14*600*76/180=795 (м).

4) К=3,14*600*72/180=753(м). Далее расчёт производится аналогично.

Определяем тангенс кривой по следующей формуле

Т=Rtg(/2); (м)

где, Т - тангенс кривой (м).

Определяем тангенс кривой на основании формулы 4.3

1) Т=600*tg60/2=346 (м);

2) Т=600*tg93/2=643 (м);

3) Т=600*tg76/2=469 (м).

4) Т=600*tg72/2=436 (м);

5) Далее расчёт производится аналогично.

Далее определяем начало кривой и конец кривой. Начало кривой определяем по следующей формуле

НК=ВУП-Т

где, НК - начало кривой;

ВУП - вершина угла поворота.

На основании формулы 4.4 рассчитываем начало кривой

1) НК=3300-346=2954 (м);

2) НК=8200-643=7557 (м);

3) НК=14250-469=13781 (м).

4) НК=16150-436=15714 (м).

5) Далее расчет производим аналогично.

Определяем конец кривой на основании следующей расчетной формулы

КК=НК+К

где, КК - конец кривой.

Находим конец кривой по формуле

1) КК=2954+628=3582(м);

2) КК=7557+973=8530 (м);

3) КК=13781+795=14576 (м)

4) КК=15714+754=16468(м)

5) . Далее расчёт производим аналогично.

Точки начала и конца круговых кривых фиксируем на плане трассы, откладывая тангенсы в масштабе карты в обе стороны от вершин углов поворотов.

Проектируя смежные круговые кривые, т.е. две соседние кривые, расположенные на минимально возможном сближении, необходимо контролировать длины прямых вставок между ними. Прямая вставка (Д) - это расстояние между точками начал переходных кривых, которая определяется на основании следующей расчетной формулы

D=НК₂-КК₁; (м)

где, D - прямая вставка.

Прямая вставка определяется на основании следующей формулы 4.6

1) D=7557-3582=3975(м);

2) D= 13781-8530=5251 (м);

3) D=15714-14576=1138(м). Далее расчёт производится аналогично.

Вычисленные параметры круговых кривых заносим в таблицу №1 “Ведомость элементов плана линии”.

Ведомость элементов плана линии

Таблица №1

4. Лабораторная работа №4

4.1 Проектирование продольного профиля

Окончательное положение трассы устанавливается в результате одновременного проектирования плана и продольного профиля выбранного направления линии. Поэтому для оценки полученного плана трассы переходим к проектированию схематического продольного профиля.

Продольный профиль - это развертка на вертикальную цилиндрическую поверхность, проходящую через трассу; представляет собой то или иное сочетание его элементов - подъемов, спусков, площадок.

Целью проектирования продольного профиля является отыскание такого положения проектной линии, которое дает наилучший профиль в строительном, экономическом и эксплуатационном отношениях при обязательном соблюдении основных требований СТН Ц:

1. Безопасности

предотвращение разрыва сцепных приборов и хребтовых балок вагонов и выдавливания порожних вагонов;

предотвращение размыва и затопления земляного полотна;

безопасное пересечение с другими путями сообщения.

2. Бесперебойности:

соблюдение графика движения поездов, исключение остановки на перегонах.

3. Плавности:

плавное возрастание и затухание продольных и поперечных усилий в поезде.

Трасса состоит из элементов, которые характеризуются величиной уклона (в тысячных). Уклон определяется отношением разности отметок по концам элемента к горизонтальной проекции длины элемента.

Подробный продольный профиль проектируем на миллиметровой бумаге в масштабах: по горизонтали - 1:50000, по вертикали - 1:1000. Под продольным профилем помещается сетка со следующими графами:

проектные отметки;

проектные уклоны;

отметки земли;

ординаты;

план трассы;

километраж.

Продольный профиль следует проектировать элементами возможно большей длины при наименьшей алгебраической разности смежных уклонов. Минимальная длина элемента находится по формуле по следующей формуле

СТН Ц предусматривает различные требования к проектированию профиля тех участков, где возможно появление значительных продольных усилий в сцепке. Такими участками могут быть: горб, уступ, яма. На горбах максимальная алгебраическая разность уклонов i = 13₀, в ямах i = 8₀. В случаях, если алгебраическая разность уклонов превышает данные значения, требуется устройство разделительных площадок или элементов переходной крутизны.

Участки пересечения железных дорог с другими путями сообщения целесообразно проектировать в разных уровнях в целях безопасности движения поездов.

При проектировании продольного профиля необходимо обеспечить бесперебойность движения поездов расчетной массы. Для этого профиль следует запроектировать так, чтобы ни на одном его участке фактическое сопротивление поезда, равное сумме сопротивлений от уклона и кривых, не превышало расчетного, т.е. сопротивления от руководящего уклона. Это связано с тем, что масса грузового поезда определяется исходя из условия равномерного движения по руководящему подъему с расчетно-минимальной скоростью. Значит, руководящий уклон при отсутствии на линии других ограничивающих уклонах является максимальным по величине уклоном профиля. Поэтому при совпадении руководящего уклона с кривой его необходимо уменьшать на величину дополнительного сопротивления от этой кривой. Тогда уклон данного элемента профиля будет находиться по формуле

i_пр = i_рук-i_экв. (‰)

Также, запроектированный профиль на участках подъемов, примыкающих к раздельным пунктам, должен обеспечивать возможность трогания поездов в случаях остановок перед входным сигналом светофора.

Для избежания затруднений в процессе эксплуатации дороги, необходимо, чтобы вертикальные сопрягающие кривые не попадали на переходные кривые и на мосты с без балластной проезжей частью. Поэтому переломы профиля, где проектируется вертикальная сопрягающая кривая, размещают от концов переходной кривой и от мостов на расстоянии не меньше, чем величина тангенса вертикальной сопрягающей кривой (Тв).

В процессе проектирования профиля выявляется, в какой мере удачно протрассирована линия. Если проектная линия на участках напряженного хода образует значительные насыпе или глубокие выемки, значит, она имеет недостаточное развитие, и ее следует удлинить, т.е. изменить положение трассы на карте.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе запроектировали участок новой железнодорожной. Полученное проектное решение характеризуется основными показателями трассы: руководящий уклон i=1 ‰; длина геодезической линии L_гл=18 км; длина трассы L=22 км; коэффициент развития трассы =2.316; С помощью данных лабораторных работ изучили методы выбора параметров трассы, способствующие плавности и безопасности движения поездов В результате проделанной работы получили сведения о железной дороге как о сложной технической системе.

Данная работа познакомила с современным состоянием теории и практики проектирования новых железных дорог, а также с техническими и требованиями, предъявляемыми к ним.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Изыскания и проектирование железных дорог. Учебник для вузов ж.-д. транспорта / Под ред. И.В. Турбина. - М.: Транспорт, 1989. - 479с.

2. СТН Ц - 01 - 95 Железные дороги колеи 1520 мм.

Размещено на Allbest.ru