Их руководящих уклонов

 

Из намеченных вариантов трассы необходимо выявить наиболее целесообразные для дальнейшего рассмотрения с уточнением значений крутизны руководящих уклонов.

Для анализа профиля трассы и определения крутизны руководящих уклонов по намеченным спрямленным воздушно-ломаным направлениям строятся схематические продольные профили на одном листе миллиметровой бумаги шириной 297 мм, а длиной, зависящей от длины вариантов трассы. Горизонтальный масштаб принимается равным масштабу карты, а вертикальный – 1:1000 или 1:500. Рекомендуется для разных вариантов принимать различные точки отсчета отметок (линии условного горизонта). На сетке профиля показываются отметки земли и километры. На наиболее трудных участках хода (большой перепад высот) подсчитываются средние естественные уклоны местности i_ср(ест)[1, том 1, рис. 5.2]. Величина руководящего уклона по топографическим условиям выбирается по характерным (наиболее крутым и затяжным – более 2,5...3,0 км) средним уклонам местности. При этом учитывается возможность уменьшения величины i_српо сравнению с i_ср(ест) за счет устройства перевальной выемки и долинной насыпи. Перевальную выемку можно назначать ориентировочно глубиной до 6…10 м. В местах пересечения средних рек предварительно следует предусматривать насыпь высотой 6 - 10 м, а при пересечении больших рек – 10 - 15 м. Следует иметь в виду, что наибольшая возможная величина i_рне должна превышать нормативной (максимальной) величины, установленной для линий I категории – 12 ‰,_, II категории – 15 ‰, III – 20 ‰ и IV – 30 ‰ [3]. В отдельных случаях, при пересечении больших сосредоточенных высот и малой длине варианта трассы, можно рассматривать как конкурентные варианты с применением уклонов усиленной тяги или устройством тоннелей.

Для каждого варианта трассы необходимо установить процент использования руководящего уклона (по длине варианта). Если участки напряженного хода составляют сравнительно небольшую часть, и выбранная по этим участкам величина i_р не используется на значительном протяжении линии (более 75…80 %), целесообразно уменьшить величину i_р за счет некоторого удлинения линии на этих участках или увеличения объемов земляных работ на участке с руководящим уклоном.

Для уточнения направления трассы и выбора величины руководящего уклона (при минимальном развитии линии) на участках напряженного хода на карте производят прокладку линии нулевых работ. Ее нанесение целесообразно вести от фиксированных точек. Для этого определяется шаг трассирования l_ш (горизонтальное заложение между соседними горизонталями) по формуле:

 

см

 

где Δh – высота сечения рельефа, м;

i_p – руководящий уклон, ‰;

i_э(к) – эквивалентный уклон, численно равный дополнительному сопротивлению

движению поезда в кривой (ориентировочно принимается i_э(к)= 0,3…1,0‰);

– масштаб карты (1:25000 или 1:50000);

 

Откладывая измерителем в масштабе карты расстояние l_ш между соседними горизонталями, получают линию нулевых работ. При нанесении этой линии на карту нельзя пропускать хотя бы одну горизонталь, так как это приведет к увеличению объема земляных работ на последующем участке напряженного хода. Лишь при пересечении логов и водоразделов возможен пропуск 1…2 горизонталей для лучшего вписывания трассы в рельеф местности и выдержки в логах необходимой высоты насыпи для размещения в ней водопропускного сооружения (ориентировочно не менее 2,5…4 м).

От крутизны руководящего уклона в значительной степени зависит не только длина линии, но и объемы работ, строительная стоимость и эксплуатационные расходы. Поэтому выбору величины руководящего уклона при проектировании новой линии придается большое значение.

Для выбора лучших конкурентных вариантов трассы необходимо произвести их сопоставление по следующим основным показателям: а) длина варианта, км;

б) коэффициент развития линии; в) возможная величина руководящего уклона, ‰;

г) степень использования руководящего уклона, %; д) сумма преодолеваемых высот, м;

е) сумма углов поворота, град; ж) количество и ориентировочная длина средних и больших мостов, тоннелей, м; з) протяжение геологически неблагоприятных мест, км.

При наличии явно выраженной неравномерности размеров перевозок по направлениям сумма преодолеваемых высот подсчитывается «туда» и «обратно». Полученные данные по вариантам трассы заносятся в таблицу 1.

Таблица 1

Основные показатели вариантов воздушной трассы

 

Наименование показателей	Измеритель	Варианты
1. 2. …

 

На основе анализа показателей выбирается не менее двух наиболее конкурентных вариантов для последующего детального трассирования и технико-экономического сравнения. При этом необходимо указать основные преимущества выбранных вариантов перед исключенными. Следует также установить, какой вариант наиболее полно отвечает условиям решения основной задачи проектирования данной линии (малая длина линии при электрической тяге, применение более пологих уклонов при тепловозной тяге и т.п.) с целью установления первоочередности трассирования.

Необходимо обратить внимание на следующую особенность принятых вариантов: более длинному варианту должен соответствовать меньший руководящий уклон и наоборот.

 

4. Трассирование вариантов

 

Трассирование вариантов является весьма сложной задачей, поэтому необходимо тщательно изучить приёмы камерального трассирования на участках вольных и напряжённых ходов, особенности трассирования в различных природных условиях, а также нормы и правила проектирования плана и профиля железных дорог на перегонах и раздельных пунктах [1, том 1].

Трассирование первоочередного варианта начинается с уточнения прокладки линии на участках напряжённых ходов, а затем и вольных. При укладке линии нулевых работ (по уточнённой величине i_p) на затяжном участке напряжённого хода следует учитывать (ориентировочно) расположение на нём раздельных пунктов. При последующем трассировании положение раздельного пункта изменяется, но как правило, не отражается на длине и общем направлении линии (рисунок 2).

Длина участка трассы l, необходимая для расположения раздельного пункта, должна быть не менее

l ≥ l_ст + Т^'_c + Т^"_с + а ,

где l_ст – длина станционной площадки, принимаемая по таблице 4 приложения 2;

T^′_c, T_c^″ – суммированные тангенсы кривых в плане, устраиваемых при подходе и выходе из раздельного пункта;

а – запас, учитывающий удлинение станционной площадки по сравнению с табличным значением при устройстве вертикальных кривых (по её концам) и возможное её удлинение на перспективу (последнее учитывается при l_по=850 и 1050 м).

Сокращение длины трассы в ряде случаев может быть достигнуто путем чередования участков напряженного и вольного ходов. Если на отдельных участках хода расстояние между горизонталями оказывается больше шага трассирования, и эти участки вольного хода расположены по направлению кратчайшего расстояния (геодезической линии), то нет смысла отклоняться от него с целью отложения шага трассирования или кратчайшего расстояния между горизонталями (рисунок 3).

Если на участке напряжённого хода поочерёдно располагаются интервалы между горизонталями больше или меньше шага трассирования, то можно сразу выполнять некоторое спрямление отдельных участков трассы. При этом надо следить, чтобы количество отложенных расстояний (шагов трассирования) соответствовало количеству интервалов между горизонталями, и не было подряд несколько интервалов короче или длиннее этого расстояния.

В отдельных случаях (на сильно изрезанных косогорах) бывает целесообразным назначать укладку напряженного хода не сразу от фиксированной точки (например, на седловине), а на некотором удалении от нее. Это обычно устанавливается методом нескольких попыток прокладки линии нулевых работ на спуске с выбором наиболее благоприятного вписывания в рельеф местности на косогоре.

На участках вольного хода сначала делается попытка укладки трассы по кратчайшему расстоянию между напряженными ходами или фиксированными точками.

На открытой холмистой или гористой местности, подверженной сильным метелям, следует учитывать условия снегозаносимости, зависящие от положения трассы по высоте косогора и направления метеле-поземковых ветров.

Болота глубиной более 2…3 м по возможности необходимо обходить или пересекать в наиболее узкой и неглубокой их части. Мелкие болота (глубиной до 2 м) с горизонтальным минеральным дном можно пересекать трассой в любом месте, не удлиняя её.

Районы распространения карстов по возможности необходимо обходить. Более подробно особенности проектирования трассы в сложных природных условиях освещены в [1, том 2, § 5; 5, § 18 - 20, § 24].

После уточнения линии на участках напряжённого и вольного ходов приступают к детальному проектированию плана и продольного профиля вариантов трассы.

4.1. Проектирование плана линии

Проектирование плана ведётся одновременно с составлением ведомости плана линии, с построением схематического профиля, нанесением на него проектной линии, водопропускных сооружений. Одновременно с этим составляется ведомость времени хода пары поездов по перегону, которая используется для размещения раздельных пунктов. Проектирование плана начинают от оси станции примыкания эксплуатируемой железной дороги и ведут небольшими участками длиной, равной обычно расстоянию между кривыми. Эти участки считаются законченными только после того, как будет запроектирован продольный профиль, размещены на нем в этих пределах водопропускные и другие сооружения, проверено выполнение норм проектирования.

Укладка плана линии обычно производится в следующем порядке:

1. Проводится прямое направление существующей станционной площадки.

2. Проводится последующее прямое направление, пересечение которого с первым дает точку – вершину угла поворота (ву).

3. С помощью заранее изготовленного прозрачного шаблона (палетки) в масштабе карты для стандартных радиусов R круговых кривых [1, том 1, с. 264] подбирается и наносится кривая, сопрягающая эти прямые.

4. Используя замер расстояния от заранее нанесенной метки километра на предыдущем направлении до вершины угла, определяется пикетажное значение последней (ПК_ву).

5. Рассчитывается или определяется по таблицам круговых кривых /9/ значения тангенса Т и длины круговой кривой К после замера транспортиром угла поворота α (точность ±0,5º):

;

.

6. Подсчитывается пикетажное значение начала круговой кривой

ПК_нкк = ПК_ву - Т.

 

7. Определяется пикетажное значение конца круговой кривой

ПК_ккк = ПК_нкк + К.

 

8. Отложив значение тангенса Т от вершины угла поворота в обратном направлении, а затем в прямом, находят на плане метки начала и конца круговой кривой.

9. В соответствии с пикетажными значениями НКК и ККК наносятся ближайшие метки километров.

Все расчёты параметров плана линии ведутся с точностью до 0,01 м и заносятся в ведомость плана линии (таблица 2).

Таблица 2

Ведомость плана линии

 

№ элем-ента	Угол поворота, α˚	Радиус R, м	ПКву	Тангенс Т, м	ПКнкк	Кривая К, м	ПКккк	Длина прямой, м
право	лево
				29+90   161+00	385,2   850,2	26+04,8   152+49,8	767,9   1675,4	33+72,7   169+25,2	2604,8   11877,1   1438,0

 

Проектирование плана линии производится в соответствии с требованиями строительных норм и правил [3], которые принимаются на основе заданной полезной длины приёмоотправочных путей l_по и ранее установленной категории проектируемой дороги.

Эти требования касаются выполнения минимальных длин прямых вставок, минимально-допустимых величин радиусов (Приложение 2), расположения кривых участков на подходах к станционным площадкам и большим мостовым переходам, плана раздельных пунктов.

Минимальное расстояние от конца (начала) станционной площадки до начала первой круговой кривой можно рассчитать по формуле:

,

где l_лок – длина локомотива, м;

S – длина переходной кривой, соответствующая заданной зоне скоростей [3, табл. 6];

∆ – резерв на дополнительное развитие станции (250...300 м).

Минимальное расстояние до начала (конца) моста:

.

Минимальная длина площадок раздельных пунктов принимается в соответствии с таблица 4 Приложения 2. Для курсового проектирования рекомендуется применять поперечную схему расположения приёмоотправочных путей.