Привет студент

Основные сведения о категориях железнодорожных линий, трассе, плане и продольном профиле

Новые железнодорожные линии сооружают для освоения новых районов и их природных богатств, для разгрузки существующих грузонапряжённых линий, сокращения пути и времени следования пассажиров и грузов.

В зависимости от назначения железных дорог, характера и размера перевозок согласно строительным нормам и правилам (СН и П 32. 01. 95) «Железные дороги колеи 1520 мм» новые железнодорожные линии и подъездные пути, дополнительные (вторые, третьи) главные пути и усиливаемые (реконструируемые) существующие линии подразделяются на категории, таблица 1.

Таблица  1 Категории железных дорог

Трасса железнодорожной линии характеризует положение в пространстве продольной оси пути на уровне бровок земляного полотна.

Проекция трассы на горизонтальную плоскость называется планом, а развертка трассы на вертикальную плоскость (фронтальную) -продольным профилем линии.

Полоса земли вдоль трассы, отведённая для размещения железнодорожного пути, других устройств железной дороги, а также железнодорожных посёлков и лесонасаждений, называется полосой отвода.

Границы полосы отвода обозначаются специальными межевыми знаками, в соответствии с рисунком 1.

Рисунок 1 Указатель границы полосы отвода.

План и профиль определяют положение оси пути в пространстве.

Процесс прокладки трассы в ходе проектирования называется трассированием линии.

Идеальная трасса - это прямая в плане и пологий спуск в профиле (в грузовом направлении). Однако это не всегда возможно из-за необходимости подхода к населённым пунктам, обхода естественных препятствий (гор, озёр, болот и др. ) неровностей земной поверхности, стремления экономии строительства линии.

План железнодорожной линии проектируется в виде сочетания прямолинейных участков и кривых, в соответствии с рисунком 2.

Рисунок 2

Профиль проектируется в виде горизонтальных участков-площадок и наклонных уклонов, в соответствии с рисунком 3.

Рисунок 3 Элементы продольного профиля железнодорожной линии.

Прямые участки характеризуются - их длинной и направлением.

Основными параметрами кривой являются: угол поворота φ, зависящий от условий местности, радиус R, обусловленный категорией линии, К - длина кривой, Т - длина тангенсов - от начала или конца кривой до вершины угла поворота.

Исходя из заданного радиуса кривой R и угла поворота φ легко определить значения тангенса Т и длины кривой К, в соответствии с рисунком 4.

Рисунок 4 Элементы круговой кривой: НК - начало кривой; ВУ -вершина угла поворота; КК - конец кривой; R - радиус; φ - угол поворота; Т - тангенс кривой.

Кривые малого радиуса вызывают необходимость снижения скорости движения, повышенный боковой износ рельсов и колёс подвижного состава, удлинение линии, повышают сопротивление движению и ухудшают видимость, что затрудняет ведение поездов машинистами локомотивов, требует ставить дополнительно сигналистов для обеспечения безопасности при производстве работ по содержанию и ремонту пути и контактной сети. (Наибольшая скорость движения в кривой в зависимости от радиуса R может быть приближенно определена по формуле W _max = 4, 6 √R, км/ч).

Различают круговые и переходные кривые. Круговая кривая - это часть окружности радиуса R.

При проектировании новых железных дорог в зависимости от категории линии и местных условий радиусы кривых принимают в размерах указанных в таблице 2.

Таблица 2 Радиусы круговых кривых в плане

Для обеспечения плавного вписывания подвижного состава в круговые кривые они сопрягаются с прямыми участками с помощью переходных кривых, радиус которых постепенно уменьшается от ∞ до радиуса круговой кривой R. Между смежными кривыми предусматриваются прямые вставки минимальной величины от 30 до 150 м в зависимости от категории линии и направления кривых (в одну или разные стороны).

Продольный профиль линии характеризуется крутизной уклонов элементов и их длиной. Крутизна измеряется в тысячных долях, десятичной дробью, и получается как частное от деления разности отметок конечных точек, элемента профиля h на его длину l, т. е равна тангенсу угла наклона элемента профиля к горизонту а, в соответствии с рисунком 5.

Рисунок 5 Расчётная схема для определения крутизны уклона: а - угол наклона элемента профиля к горизонту;

l - длина элемента профиля; h - разность отметок конечных точек элемента профиля; Q - вес поезда; Qi и Wi - составляющие Q.

Крутизна линии АБ составила 0, 009 или - целым числом со знаком 9‰ (промиллей).

Крутизна уклона создаёт движению поезда дополнительное сопротивление на подъёме:

Wi= Q • sin а = Q • tga - Qi • 10^-3,

где Q - масса поезда, i - число тысячных подъёма - крутизна уклона.

Станции, разъезды и обгонные пункты, как правило, должны располагаться на горизонтальной площадке, в отдельных случаях допускается расположение их на уклонах не круче 0, 0015, а в трудных условиях - не круче 0, 0025.

Для предотвращения самопроизвольного ухода вагонов или составов (без локомотива) за пределы полезной длины путей на станциях, разъездах и обгонных пунктах продольный профиль приёмо-отправочных путей, на которых предусматривается отцепка локомотивов от вагонов и производство маневровых операций, должен проектироваться вогнутого (ямообразного) очертания с одинаковыми отметками высот по концам полезной длины путей. В необходимых случаях предусматривается соответственно устройство предохранительных тупиков, охранных стрелок, сбрасывающих башмаков, сбрасывающих остряков, сбрасывающих стрелок, а также применение стационарных устройств для укрепления вагонов.

План и профиль главных и станционных путей, а также железнодорожных подъездных путей, принадлежащих железной дороге, должны подвергаться периодической инструментальной проверке службой пути железных дорог с привлечением проектных институтов и др., по соответствующей технической документации.

Отметка - это высота точки над уровнем Балтийского моря. Отметки земли выписывают на продольном профиле на всех пикетах и характерных точках перелома земной поверхности. (отсчёт от Репера) Репер- геодезический знак пункта с известной абсолютной высотой -металлический диск с выступом (или с отверстием - марка), закреплённый в стенках долговременных сооружений, или бетонный монолит, заложенный в грунт.

Разности между проектными отметками и отметками земли называют рабочими отметками и представляют собой глубину выемок или высоту насыпи.

В графе «План трассы» условно изображён план линии в виде прямых и кривых участков, при этом если кривая поворачивает вправо, то на профиле её наносят выпуклость вверх, и наоборот. Указывают расстояние от начала и конца кривой до ближайших к ним пикетов или километров, а также элементы плана (а - угол поворота кривой, R-радиус, T-длина тангенсов, K-длина кривой, l-длина переходной кривой).

Переход элемента профиля одной крутизны к элементу другой называется переломом профиля. При резком переломе профиля увеличивается давление на путь от проходящих поездов или создаётся опасная разгрузка отдельных колёс подвижного состава.

Смежные элементы профиля обычно сопрягаются в вертикальной плоскости радиусом, в м:

20000 - на скоростных линиях;

15000 - на линиях I и II категориях;

10000 - на особогрузонапряжённых линиях III категории;

5000 - на железных дорогах IV категории.

При усилении существующих железных дорог в трудных условиях допускается уменьшать радиусы вертикальных кривых соответственно до 15; 10; 5; 3 тысяч метров.

Вертикальные кривые следует размещать вне переходных кривых, а также вне пролётных строений мостов и путепроводов с безбалластной проезжей частью.

Длина элементов продольного профиля должна быть, как правило, не менее половины длины обращающихся поездов, при этом под поездом будет одновременно не более двух переломов профиля.

В верхней части отмечают собственно профиль, т. е в вертикальном масштабе откладывают отметки точек земли. Смежные концы отложенных отрезков соединяют. Полученная ломаная линия и будет профилем местности по оси трассы. На профиль наносят проектную линию, представляющую собой профиль бровки земляного полотна железной дороги.

Высоту насыпи указывают на продольном профиле над проектной линией, а глубину выемок под ней. На профиле показывают также условными обозначениями мосты, трубы и другие искусственные сооружения, оси станции и других раздельных пунктов, оси переездов.

От крутизны подъёма зависит масса поезда, поэтому при проектировании железных дорог стремятся к возможно меньшей крутизне уклонов.

Основным параметром железнодорожной линии является её руководящий уклон, представляющий собой наибольший затяжной подъём, по величине которого устанавливается норма массы поезда при одиночной тяге и расчётной минимальной скорости движения.

Этот уклон зависит от категории линии, топографических условий и устанавливается технико-экономическими расчётами с учётом унификации весовых норм на новой и примыкающих существующих линиях.

Руководящий уклон на новых железнодорожных линиях не должен превышать:

20‰ - в грузовом направлении;

9‰ - на особогрузонапряжённых линиях;

12‰ - на линиях I категории;

15‰ - на линиях II категории;

20‰ - на линиях III категории;

30‰ - на линиях IV категориях.

В сложных топографических условиях допускается применять более крутые руководящие уклоны. При усиленной (двойной, тройной) тяге допускаемый (круче руководящего) уклон может быть 40‰.

Например, если руководящий уклон линии - 15‰, то уклон при двух локомотивах должен быть не более 29‰, при трёх локомотивах -40‰.

Продольные профили строят используя данные технических изысканий и геодезических съёмок. Продольные профили оформляются с применением установленных условных обозначений по стандартной форме. По масштабу изображения и количеству содержащихся данных различают подробный и сокращённый продольные профили.

Подробный продольный профиль используют для проектирования -определения объёмов земляных работ, проектирования вторых путей, развития станций и др. Этот профиль имеет горизонтальный масштаб 1: 10000 (100м в 1см) и вертикальный 1: 1000 (10 м в 1 см) и состоит из собственно профиля (верхняя часть) и сетки (нижняя часть), в соответствии с рисунком 6.

Рисунок 6 Продольный профиль железнодорожной линии.

На сетке продольного профиля (нижняя часть) указывают: километры, план линии (трассы), пикетаж, расстояние в м., существующие отметки земли (чёрные отметки) по оси будущей линии, проектный уклон (по диагонали сверху уклон ‰, по горизонтали снизу расстояние в м. ), отметка проектной бровки земляного полотна (красные отметки), тип поперечных профилей (насыпь, выемка), ситуация местности и инженерно-геологическую характеристику (грунт).

Сокращённый продольный профиль составляется на основе подробного продольного профиля в масштабе горизонтальный 1: 50000 и вертикальный -1: 1000. Сокращённый профиль повторяет в сжатом виде главнейшие данные продольного профиля. На нём наносят проектный профиль земляного полотна, план линии, километры, оси раздельных пунктов и расстояния между ними, входные и проходные сигналы, положение входных стрелочных переводов, путевых зданий, переездов и искусственных сооружений.

Он предназначен главным образом для машинистов локомотивов с целью ориентации их при ведении поездов о предстоящих подъёмах и спусках.

Схематический продольный профиль составляют по карте или плану с горизонталями в стадии предварительного камерального трассирования для сравнения вариантов проектируемой линии. За горизонтальный масштаб принимают масштаб карты, за вертикальный -1: 000.

Утрированный продольный профиль - составляют при проектировании усиленного капитального ремонта пути, вторых путей. Горизонтальный масштаб 1: 10000, вертикальный - 1: 100 (в 10 раз крупнее).

Сжатый продольный профиль - составляют в произвольных масштабах. Он служит для иллюстрации на небольшом чертеже профиля линии большой протяжённости.

Используемая литература: Воронков А.И.
Общий курс железных дорог. Тексты лекций:
Учебное пособие - Оренбург: Сам ГУ ПС, 2009.

Скачать реферат: Osnovy-proektirovaniya-stroitelstva-zheleznyh-dorog.rar

Пароль на архив: privetstudent.com