1.2 Определение максимально-допустимых длин пролетов

За основу возьмем расчет максимально допустимых длин пролета без учета эквивалентной нагрузки.

Эквивалентная нагрузка – нагрузка, которая вызывает горизонтальное отклонение контактного провода, как и нагрузки, возникающие в контактном проводе от реакции в струне при взаимном ветровом отклонении контактного провода и несущего троса.

Допустим, что эта нагрузка равна нулю, тогда производим расчет максимально допустимой длины пролета по формуле:

l_max = 2√ К / р_кп * (b_{к доп} – γ_к + √( b_{к доп} – γ_к)² – а²)(м) , (2.1)

где К – натяжение контактного провода;

b_{к доп} – допустимое горизонтальное отклонение контактного провода от

оси токоприемника, принимаем равным 0,5 м [2];

γ_к – прогиб опоры под действием ветра на уровне подвески подвеса

контактного провода [2];

а – зигзаг контактного провода, принимаем равным 0,3 [3].

Для главного пути:

l_max = 2√ 1000 / 0,5 * (0,5 – 0,022 + √( 0,5 – 0,022)² – 0,3²) = 57(м)

Для бокового пути:

l_max = 2√ 850 / 0,8 * (0,5 – 0,022 + √( 0,5 – 0,022)² – 0,3²) = 63,46(м)

Для насыпи:

l_max = 2√ 1000 / 1,64 * (0,5 – 0,022 + √( 0,5 – 0,022)² – 0,3²) = 60(м)

Для выемки:

l_max = 2√ 1000 / 0,004 * (0,5 – 0,022 + √( 0,5 – 0,022)² – 0,3²) = 64(м)

Рассчитываем среднюю длину струны по формуле:

S_ср = h – 0,115 * ((g_п * l²_max) / Т_о)(м), (2.2)

где h – конструктивная высота цепной подвески, принимаем равной 1,8 м;

Т_о – натяжение несущего троса, соответствующее беспровесному

положению контактного провода, даН:

Т_о = 0,8 * Т_мах–для биметаллических несущих тросов,

Т_мах – максимальное допустимое значение натяжения несущего троса [2].

Для главного пути:

S_ср = 1,8 – 0,115 * (26,3 * 58,62²) / 12000 = 0,5(м)

Для бокового пути:

S_ср = 1,8 – 0,115 * (29,9 * 46,8²) / 1600 = 0,5(м)

Рассчитываем эквивалентную нагрузку:

р_кп * Т - р_нт * К – (8 * К * Т) / l^{2 *} ((h_и * р_нт) / q_{v max} + γ_м - γ_к)

Р_э = ( даН/м),(2.3)

Т + К + (10,6 * S_ср * К * Т) / g_кп * l²

где Т – натяжение несущего троса;

Т = Т_ном – для компенсированных цепных контактных подвесок;

Т = Т_мах - для полукомпенсированных цепных контактных подвесок;

h_и – длина подвесной гирлянды изоляторов несущего троса, принимаем

раной 0,56 м, так как два подвесных изолятора в гирлянде [2];

γ_м – допустимый прогиб опоры под действием ветра на уровне подвеса

несущего троса[2].

Для главного пути:

1,42 * 14500 – 1,53 * 2000 – (8 * 2000 * 14500) ^* (0,56 * 1,53) + 0,033 – 0,022)

58,62² 26,34

Р_э = = 0,04(даН/м)

14500 + 2000 + ((10,6 * 0,94 * 2000 * 14500) / 8,9 * 58,62²)

Для бокового бути:

0,8 * 16000 – 0,8 * 850 – (8 * 850 * 160000) ^* (0,56 * 0,8) + 0,033 – 0,022)

51² 13,8

Р_э = = 0,1(даН/м)

16000 + 850 + ((10,6 * 1,48 * 850 * 16000) / 7,6 * 51²)

Для насыпи:

1,6472 * 14500 – 1,7748 * 2000 – (8 * 2000 * 14500) ^* (0,56 * 1,7748) + 0,033 – 0,022)

62² 26,34

Р_э = = 0,13(даН/м)

14500 + 2000 + ((10,6 * 0,68 * 2000 * 14500) / 8,9 * 62²)

Для выемки:

0,994 * 14500 – 1,071 * 2000 – (8 * 2000 * 14500) ^* (0,56 * 1,071) + 0,033 – 0,022)

64² 18,438

Р_э = = 0,04(даН/м)

14500 + 2000 + ((10,6 * 0,82 * 2000 * 14500) / 8,9 * 64²)

Рассчитываем максимально допустимую длину пролета с учетом эквивалентной нагрузки:

l_max = 2√К / (р_кп – р_э) * (b_{к доп} – γ_к + √( b_{к доп} – γ_к)² – а²)(м) (2.4)

Для главного пути:

l_max = 2√1000 / (1,42 + 0,83) * (0,5 – 0,022 + √(0,5 – 0,022)² – 0,35²) = 68 м

Для бокового пути:

l_max = 2√850 / (0,8 + 0,4) * (0,5 – 0,022 + √(0,5 – 0,022)² – 0,35²) = 56(м)

Для насыпи:

l_max = 2√1000 / (1,42 + 0,83) * (0,5 – 0,022 + √(0,5 – 0,022)² – 0,35²) = 66(м)

Для выемки:

l_max = 2√1000 / (1,42 + 0,83) * (0,5 – 0,022 + √(0,5 – 0,022)² – 0,35²) = 68(м)

Именно эту длину пролета и принимаем для трассировки станции. Расчеты длин пролетов для боковых путей станции, насыпи и выемки производятся аналогично (формулы 2.1 - 2.4).

Для кривых участков пути расчет длины пролета производиться в той же последовательности, измениться только формула для расчета длины пролета:

l_max = 2√К / (р_кп – р_э + (К / R)) * (b_{к доп} – γ_к + а)(м) (2.5)

где R – радиус кривой, м

Для R = 650 (м):

l_max = 2√ 1000 / (1,42 – 0,85 + (1000 / 500)) * (0,5 – 0,022 + 0,3) = 56(м)

Для R = 800 (м):

l_max = 2√1000 / (1,42 – 0,85 + (1000 / 1400)) * (0,5 – 0,022 + 0,35) = 60(м)

Данные заносим в таблицу2.

Таблица 2 - Результаты расчетов длин пролетов

Наименование	lmax, м	Sср, м	рэ, м	lmax, м	Принятая длина пролета, м
Гл. путь	57	0,5	0,04	68	68
Вт. путь	63,46	0,5	0,1	56	56
Насыпь	60	0,68	0,13	66	66
Выемка	64	0,82	0,04	68	68
КриваяR-650	-	0,5	0,04	48	48
Кривая R-800	-	0,5	0,04	50	50