4.4.Проектирование плана и продольного профиля трассы

Проектирование плана трассы на участках напряженных ходов производится относительно "линии нулевых работ", принимаемой за основу будущей трассы. На участках вольных ходов проектирование плана сводится к сопряжению прямых проложенных между фикси­рованными точками трассы и сопряженными круговыми кривыми.

Для подбора величины радиуса и рационального положения на карте круговых кривых используются предварительно изготов­ленные в масштабе карты шаблоны круговых кривых стандартных радиусов, установленных СТН МПС [2] (4000, 3000, 2500, 2000, 1800, 1500,1200, 1000, 800, 700, 600, 500, 400 м).

Вершина угла поворота первой кривой должна располагаться от оси начальной станции на расстоянии, не меньшем, чем (рис. 6).

Рис. 6 Минимальное удаление вершины угла от оси раздельного пункта

(5)

где L_ст - длина станционной площадки, м;

а - резерв длины на развитие станции, принимаемый равным 200ч-300 м;

I_n - длина переходной кривой, м (максимальная длина переходной кривой может быть 200 м);

T- тангенс круговой кривой, м.

При проектировании плана трассы на подходах ко всем по­следующим раздельным пунктам необходимо выполнять вышеизложенную проверку для кривых, непосредственно примыкающих к площадкам раздельных пунктов (рис. 6).

На карте с помощью шаблонов подбираются положение кривых рациональных стандартных радиусов. На участках напряжен­ных ходов подбираются кривые таких радиусов, при которых они наилучшим образом "укладываются" относительно "линии нулевых работ". На участках вольных ходов принимаются кривые как прави­ло, наибольших радиусов (таб.1.4.,приложение 1) [2].

Пересечение смежных касательных определяет положение вершины и величину угла поворота.

Длины прямых вставок между сопряженными кривыми должны назначаться возможно большей величины. В трудных условиях рельефа эти длины прямых вставок должны быть не менее вели­чин, указанных в таблице 1.6. приложения 1 [2].

Предварительно начало и конец круговых кривых определяют­ся графически. Для более точного определения начала и конца ка­ждой круговой кривой по величинам угла и радиуса определяются параметры кривых, которые сводятся в специальную "Ведомость элементов плана линии" (табл.5).

Таблица 5 Ведомость элементов плана линии

Номер верши­ны угла	По­ложе­ние угла км,	Угол по­ворота, а°	Радиус кривой R, м	Тангенс кривой, Т, м	Кривая К,м	Пере­ходная кривой, In, м	Прямая вставка, 1, м

Величины параметров круговых кривых либо вычисляются по формулам, либо устанавливаются по специальным таблицам для разбивки кривых в поле.

Прямые и кривые участки пути следуют сопрягать посредством переходных кривых.

На новых скоростных линиях, а также на линиях I и II категории длины переходных кривых l_n, м. следует определять по нижеприведенным формулам [2].

(6)

(7)

где V_max - скорость движения, км/ч, наиболее быстроходного поезда в данной кривой;

h - возвышение наружного рельса, мм;

V_cp -средневзвешенная квадратическая скорость, км/ч, намечаемая на десятый год эксплуатации в месте расположения кривой, ориентировочно V_cp=0,8 V_max.

R - радиус круговой кривой, м;

k - коэффициент увеличения возвышения наружного рельса, принимаемый равным 1 при скоростях движения до 140 км/ч включительно и 1,2 при скоростях более 140 км/ч.

На особогрузонапряженных линиях, а также на линиях III, IV категорий длину переходных кривых следует принимать по таблице 1.5 приложения 1[2].

В трудных условиях на линиях особогрузонапряженных, III и IV категорий длина переходной кривой определяется по формуле, м; (8)

где h - возвышение наружного рельса в кривой, мм;

i - уклон отвода возвышения наружного рельса, равный 1‰, а в сложных топографических условиях - 2‰.

Величины тангенсов кривых, откладываемые в масштабе кар­ты измерителем в обе стороны от вершины угла, определяют более точное положение начала и конца круговых кривых. Принцип подбо­ра радиуса и положения кривой на карте показан на рис. 7.

Рис. 7. Принцип подбора радиуса и положения кривой относительно точек "линии нулевых работ"25

Длины прямых между началом последующей и концом пре­дыдущей круговыми кривыми тщательно измеряются линейкой и с учетом масштаба карты заносятся в таб. 5.

После разметки на карте начала и конца круговых кривых про­изводится разбивка километровых знаков на плане.

Сумма кривых () и прямых() с учетом длин переход­ных кривых по таб. 5 должна быть равна длине варианта трассы, взятой по километражу между осями конечного и начального раз­дельных пунктов.

В соответствии с планами вариантов составляются схематиче­ские продольные профили в масштабах:

горизонтальный - масштаб карты;

вертикальный -1:1000

Образец схематического продольного профиля приведен на рис. 8.

Рис. 8. Образец схематического продольного профиля

В графу сетки схематического профиля "план линии" произво­дится перенос с карты точек начал и концов кривых с полоски бума­ги или измерителем относительно километров с обязательной про­веркой совпадения фактической (на карте) и расчетной (табл. 5.) длин каждой круговой кривой.

Километровые знаки на профиле расставляются начиная от оси начальной станции или от конечного километра станции суще­ствующей железнодорожной линии.

В графу профиля "отметки земли" переносятся отметки точек пересечения трассы с горизонталями и характерных точек между ними (точки пересечения трассой логов и водоразделов).

Приняв тот или иной уровень условной отметки (с учетом ве­личины колебаний отметок земли, позволяющей уменьшить число сносок профиля) по перенесенным с карты отметкам строится профиль земли, относительно которого, с учетом требований СТН [2],наносится проектная линия (профиль земляного полотна желез­нодорожного пути в уровне его бровки).

Предварительный подбор рационального положения отдель­ных отрезков элементов проектной линии относительно профиля земли производится графически, исходя из того, что подъем или спуск проектной линии в пределах одного километра (в масштабе профиля) на то или иное количество миллиметров определяет со­ответствующую величину уклона в тысячных (рис. 9).

Рис. 9. Принцип подбора величины проектного уклона относительно поверхности земли

Подобранное, таким образом, с помощью линейки и треуголь­ника положение отрезка проектной линии соответствующего уклона (округляемого до целых тысячных), наиболее близко приближающе­гося к среднему уклону земли, фиксируется на профиле и в соответствующей графе сетки профиля "проектные уклоны" с обеспечени­ем:

- рациональных объемов земляных работ (высот насыпей и глубин выемок);

- необходимой высоты насыпи в 3-5 м в пониженных мес­тах профиля земли, где требуется устройство водопропускного сооружения.

- смягчения ограничивающего (руководящего) уклона на участках, где этот уклон совпадает с кривыми по формуле (9)

(9)

где i_np - величина проектного уклона в ‰ которая может быть и дробной после смягчения с одним знаком после запятой;

i_p - величина руководящего уклона, ‰;

i_э - уклон, эквивалентный сопротивлению от кривых ‰ (определяется по формулам, приведенным в п. 2.4, гл. 2 [1]);

- норм алгебраической разности сопрягаемых уклонов и длин элементов разделительных площадок и элементов переходной крутизны. Таб. 1.2 приложения 1.

Для уменьшения земляных работ и предотвращения заносов железнодорожного пути снегом необходимо проектировать профиль насыпью высотой не менее расчетной толщины снегового покрова. (Таблица 1.3 приложения 1.).

В курсовом проекте можно принять высоту насыпи по условию обеспечения снегонезаносимости равной 0,8-И ,2 м, избегая затяж­ных нулевых мест, невысоких насыпей и неглубоких выемок.

В условиях пересеченной местности, естественно, возникает необходимость чередования насыпей и выемок. Проектную линию на продольном профиле следует укладывать так, чтобы обеспечи­вался баланс земляных масс, что позволит получить минимальную рабочую кубатуру (рис. 10).