3) К=3,14*600*35/180=366 (м). Далее расчёт производится аналогично.
Определяем тангенс кривой по следующей формуле
Т=R*tg(a/2); (м) (4.3)
где, Т – тангенс кривой (м).
Определяем тангенс кривой на основании формулы 4.3
1) Т=4000*tg18/2=634 (м);
2) Т=800*tg70/2=560 (м);
3) Т=600*tg35/2=189 (м). Далее расчёт производится аналогично.
Далее определяем начало кривой и конец кривой. Начало кривой определяем по следующей формуле
НК=ВУП-Т (4.4)
где, НК – начало кривой;
ВУП – вершина угла поворота.
На основании формулы 4.4 рассчитываем начало кривой
1) НК=1750-634=1116 (м);
2) НК=4000-560=3440 (м);
3) НК=5800-560=5240 (м). Далее расчет производим аналогично.
Определяем конец кривой на основании следующей расчетной формулы
КК=НК+К (4.5)
где, КК – конец кривой.
Находим конец кривой по формуле 4.5
1) КК=1116+1256=2372 (м);
2) КК=3440+976=4416 (м);
3) КК=5240+976=6216 (м). 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) (4.6)
где, D – прямая вставка.
Прямая вставка определяется на основании следующей формулы 4.6
1) D=3440-2372=1068 (м);
2) D= 5240-4415=825 (м);
3) D=7038-6216=822 (м). Далее расчёт производится аналогично.
Вычисленные параметры круговых кривых заносим в таблицу №1 “Ведомость элементов плана линии”.
Ведомость элементов плана линии
Таблица №1
| №п/п | ВУП, пк | a° | R, м | Направление | К, м | Т | пк | Д, м | |
| нк | кк | ||||||||
| 1. | 1пк | 10 | 4000 | лево | 1256 | 634 | 1пк1+16 | 2пк3+72 | 106782582242361610442473152397140219961335412 |
| 2. | 4пк0+00 | 70 | 800 | лево | 977 | 560 | 3пк4+39 | 4пк4+15 | |
| 3. | 5пк8+00 | 35 | 600 | лево | 366 | 189 | 5пк2+40 | 6пк2+16 | |
| 4. | 7пк3+50 | 55 | 600 | право | 576 | 312 | 7пк0+38 | 7пк6+14 | |
| 5. | 8пк2+00 | 50 | 350 | право | 305 | 163 | 8пк0+37 | 8пк3+42 | |
| 6. | 9пк1+50 | 27 | 800 | право | 377 | 192 | 8пк9+58 | 9пк3+35 | |
| 7. | 10пк8+50 | 61 | 800 | лево | 851 | 471 | 10пк3+79 | 11пк2+30 | |
| 8. | 11пк7+00 | 65 | 350 | право | 397 | 223 | 11пк4+77 | 11пк8+74 | |
| 9. | 12пк3+50 | 30 | 600 | право | 314 | 161 | 12пк1+89 | 12пк5+3 | |
| 10. | 15пк2+50 | 10 | 4000 | лево | 698 | 350 | 14пк9+00 | 15пк5+98 | |
| 11. | 17пк3+50 | 10 | 4000 | лево | 698 | 350 | 17пк0+00 | 17пк6+98 | |
| 12. | 20пк2+50 | 13 | 4000 | лево | 907 | 456 | 19пк7+94 | 20пк7+01 | |
| 13. | 22пк8+50 | 23 | 4000 | лево | 1605 | 814 | 22пк0+36 | 23пк6+41 | |
| 14. | 24пк4+50 | 67 | 600 | лево | 701 | 397 | 24пк0+53 | 24пк7+54 | |
5. 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
Lmin=lпоп/2; (м) (5.1)
где, lпоп - длина приёмоотправочных путей, принимаем 850 м;
Lmin – минимальная длина элемента.
На основании формулы 5.1 определяем минимальную длину элемента
Lmin=850/2=425»450 (м).
Проектируем насыпями: в пределах раздельных пунктов высотой 0¸3 м, на перегоне 3¸6 м. В местах предполагаемых ИССО высота насыпи может увеличиваться: 8¸10 м. Глубина выемок допускается до 6 м.
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 Di = 13%0, в ямах Di = 8%0. 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
iпр = iрук-iэкв. (‰) (5.2)
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.
Все условные знаки на чертеже должны быть типовыми.
Проектирование профиля раздельных пунктов должно соответствовать требованиям СТН Ц. Наиболее целесообразным является размещение раздельных пунктов на площадках (i=0). Для обеспечения необходимой безопасности движения поездов на раздельных пунктах, где возможно производство маневровых работ, наибольшие уклоны не должны превышать 1, 5‰. или в более сложных условиях – 2, 5‰
Но во всех случаях расположения раздельных пунктов на уклонах должны обеспечиваться условия трогания и удержания поездов вспомогательными тормозами локомотивов.
6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МАЛЫХ ВОДОПРОПУСКНЫХ СООРУЖЕНИЙ
Процесс проектирования водоотвода распадается на несколько этапов. При проектировании земляного полотна во всех местах пересечения водотоков должны быть предусмотрены малые водопропускные сооружения. Поэтому первым этапом проектирования водоотвода является установление мест расположения водопропускных сооружений.
В месте пересечения водотока железной дорогой следует определить его гидрологические характеристики: расход и объем притекающей воды, глубину слоя воды и ее уровень. Установление этих характеристик выполняется на втором этапе проектирования водоотвода.
В зависимости от гидрологических характеристик необходимо определить параметры водопропускного сооружения на пересечении периодического водотока: тип и величину отверстия. Это третий этап, который предусматривает либо гидравлический расчет, либо подбор типовых водопропускных сооружений.
Четвертый этап состоит в проверке достаточности высоты насыпи с целью предотвращения перелива воды через насыпь и размыва ее, а также недопущения перелива воды в смежную выемку или в соседнее водопропускное сооружение.
1 Этап. Сток воды к пониженным местам рельефа происходит с определенной территории, которая называется бассейном или водосбором. Границами бассейна являются естественные водораздельные линии. Проанализировав карту, определяется положение главного водораздела (линия, которая соединяет на местности точки с наибольшими отметками). Далее следует провести линии поперечных водоразделов и русел логов (линия, соединяющая точки с наименьшими высотами; проводится пунктиром). Полученные таким образом контуры, ограниченные главным водоразделом, двумя поперечными водоразделами и трассой, представляют собой бассейны – территории, с которых вода собирается и притекает к трассе, а в точке пересечения русла лога и трассы необходимо устроить водопропускное сооружение для пропуска притекающей воды.