ОБОСНОВАНИЕ ВЕЛИЧИН НАИМЕНЬШИХ РАДИУСОВ КРИВЫХ (200-250 м)

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 6Следующая ⇒

• Величина самых малых радиусов диктуется безопасностью вписывания в кривые подвижного состава, особенно локомотивов

(они вписываются в кривые радиусом 125-140 м).

• Но вхождение локомотивов в такие малые радиусы происходит в условиях заклиненного вписывания, что недопустимо в условиях обычной эксплуатации.

Поэтому минимальные радиусы 125-140 м увеличивают до 200 м с учётом возможной неточности при разбивке и содержаниитаких кривых и применяют лишь на второстепенных путях.

НАИБОЛЬШИЕ РАДИУСЫ КРИВЫХ (4000 м)

• Дальнейшее увеличение радиуса кривых не приводит к заметному уменьшению эксплуатационных расходов.

• Кривые при очень больших радиусах со временем меняют свое очертание, превращаясь на одних участках в прямые, а на других - в кривые меньших радиусов.

8.Переходные кривые

При движении вагона массой m по кривой радиусом R со скоростью v возникает центробежная сила I = m∙v²/R, которая может вести к повышенному силовому воздействию на наружную рельсовую нить.

Назначение переходной кривой (радиоидальная спираль):

• плавное изменение радиуса от бесконечности на прямой до конечного значения R на круговой кривой;

• постепенное возвышение наружного рельса h ;

• постепенное уширение колеи (в кривых R<350 м).

----На скоростных линиях, на дорогах I и II категории длина переходной кривой ℓ (м) принимается в зависимости от возвышения наружного рельса h (мм) и скорости движения наиболее быстрого поезда в данной кривой, км/ч:

-----Высота возвышения наружного рельса h назначается такой, чтобы давление от поездов на наружную и внутреннюю нити рельсов были равны:

----- Средняя квадратическая скорость v_ср учитывает количество n, вес Q и скорость V поездов различных категорий, перемещающихся по данной дороге:

----- Для комфорта пассажиров непогашенное центробежное ускорение а_н в кривой не должно превышать допускаемого значения а_доп= 0,7 м/с².

---- Для комфорта пассажиров непогашенное центробежное ускорение а_н в кривой не должно превышать допускаемого значения а_доп= 0,7 м/с².

Если а_н>а_доп, то возвышение наружного рельса h может быть увеличено, допуская перегрузку внутреннего рельса в кривой, но не превышать наибольшего значения h_доп=150 мм.

------ В трудных условиях, если не может быть реализована скорость движения поездов, допускаемая принятым радиусом кривой, длина переходной кривой назначается по формуле: i – уклон отвода возвышения наружного рельса, должен быть не более 1‰ , а в трудных условиях на особогрузонапряжённых линиях, а также на линиях III и IV категорий - не более 2‰ , на подъездных путях - 3‰

На особогрузонапряжённых дорогах, дорогах III и IV категории длина переходной кривой подбирается по таблице (СТН Ц-01-95)

Для удобства разбивки и содержания переходных кривых их длины округляют до 10 м.

Минимальная длина переходной кривой не должна быть короче 20 м

9.Проектирование смежных круговых кривых.

Смежными называют кривые, направленные в одну или разные стороны и расположенные на таком расстоянии друг от друга, при котором условия движения поезда по одной и другой кривым взаимосвязаны.

длина прямой вставки между смежными кривыми мала, поэтому плавность движения поезда на смежных кривых ухудшается, особенно в случае, когда кривые направлены в одну сторону. Это вызвано тем, что при прохождении однонаправленных кривых сторона вагона приподнимается и опускается относительно другой стороны дважды.

Чтобы улучшить плавность движения по смежным кривым, надо увеличивать длину прямой вставки. Наименьшие длины прямых вставок указаны СТН Ц-01-95 в зависимости от категории проектируемой линии: от 150 до 50 м, а в трудных условиях – до 30 м.

На дорогах III и IV категорий, сооружаемых в особо трудных условиях, а также при реконструкции дорог допускается в технико-экономически обоснованных случаях сопрягать кривые, направленные в разные стороны, без прямых вставок.

10.Ограничивающие уклоны продольного профиля железных дорог.

Руководящий уклон (i_p) – наибольший уклон, на котором скорость грузового поезда расчетной массы при движении на подъем одиночной тягой устанавливается равной расчетной скорости для локомотива данного типа.

Уклон кратной тяги – ограничивающий уклон при одновременном использовании мощности нескольких одинаковых локомотивов.

Уклон усиленной тяги - дополнительное использование тяги локомотива другого типа.

Уравновешенный уклон i_урприменяют для сокращения длины трассы и уменьшения объемов работ при проектировании железных дорог с резко выраженной разностью грузопотоков по направлениям.
Для этого применяется разная величина руководящего уклона для грузового и негрузового направления. Так как вес поезда Q₂ в негрузовом направлении меньше, можно увеличить крутизну подъёмов в этом направлении i_p₂, уравновесив этим величину полного сопротивления движению на элементе профиля в обоих направлениях.

Инерционный уклон i_ин- это уклон круче руководящего, преодолеваемый поездом при движении на подъём за счет использования силы тяги локомотива и силы инерции

11.Уклоны проектирования продольного профиля железных дорог.

Спуски, на которых применяется регулировочное торможение с целью поддержания максимально допускаемой скорости движения, называют вредными спусками.
Вредными являются спуски крутизной более
2.5 – 3 ‰ , имеющие протяженность, достаточную для достижения поездом скорости более допустимой или расположенные вслед за участком, на котором поезд уже развивает скорость, близкую к максимальной.
На вредных спусках теряется энергия движения поезда, происходит повышенный износ подвижного состава и пути.

Безвредные спуски-- спуски, на которых регулировочное торможение не требуется.

Средним называют уклон, вычисляемый на участке между двумя точками на профиле без учета отметок промежуточных точек. Этот уклон может также называться спрямленным

Уклон, эквивалентный дополнительному сопротивлению от кривой i_э(к), численно равен удельному значению этого сопротивления w_r , которое в свою очередь зависит от радиуса кривой R

Приведённый уклон (фиктивный уклон) i_к– это алгебраическая сумма действительного уклона профиля и уклона, эквивалентного дополнительному сопротивлению от кривой: i_к = ± i + i_э(к) (‰) .

12.Требования к проектированию продольного профиля по условию бесперебойности движения поездов.

Меры обеспечения бесперебойности движения поездов

• Необходимо, чтобы сопротивление движению поезда не превышало величины, принятой при расчете веса поезда, для этого: ограничивающий уклон (i_р) в кривых смягчается на величину эквивалентного уклона i_э ;

• в кривых R £ 500 м при электрической тяге и
R < 800 м при тепловозной тяге требуется дополнительное смягчение ограничивающего уклона для учета снижения сцепления колес локомотива с рельсами и уменьшения силы тяги;

• в тоннелях протяженностью ℓ ≥300 м и на подходах к тоннелю на расстоянии ℓ ≤ ℓ_по ограничивающий уклон уменьшается для компенсации уменьшения коэффициента сцепления колёс с рельсом и увеличения сопротивления воздушной среды.

Для предотвращения заноса пути снегом----- На снегозаносимых участках следует стремиться проектировать земляное полотно преимущественно в виде насыпи, возвышающейся над расчетной толщиной снежного покрова не менее:

0.7 м - на однопутных дорогах,

1 м – на двухпутных дорогах.

Требования к профилю в выемках: В выемках ℓ > 400 м площадки (i = 0‰) должны заменяться уклонами не менее 2‰ , а на вечномерзлых грунтах площадки в выемках не допускаются и заменяются уклонами не положе 4‰ (для отвода воды из выемок кюветами с минимально допустимыми продольными уклонами, обеспечивающими протекание воды).

13.Требования к проектированию продольного профиля по условиям безопасности и плавности движения поездов.

Безопасность - исключение возможности схода подвижного состава с рельсов или разрыва сцепных приборов.

Плавность движения - значение и направление сил, действующих на подвижной состав, обеспечивают комфортабельность езды пассажиров.

Бесперебойность – исключение причин непреднамеренной остановки поезда и обеспечение круглосуточного движения поездов.

Безопасность движения---- Для обеспечения безопасности движения поездов необходимо, чтобы усилия и ускорения в поезде не превышали допустимых значений. Для этого сопряжение элементов продольного профиля пути должно соответствовать указанным в СТН Ц-01-95 нормам по длине элементов и разности уклонов.

Наименее благоприятными
по условиям возникновения в поезде больших продольных усилий и ускорений являются участки пути с переломами продольного профиля, на которых меняется режим движения и особенно, где применяется регулировочное торможение:

- ямы,

- уступы на тормозных спусках,

- горбы, расположенные ближе 2∙ℓ_по от подошвы тормозного спуска.

При пересечении существующей и проектируемой дорог в разных уровнях отметку бровки земляного полотна у путепровода над существующими путями назначают: H_min = H_гр+ h + c - d H_гр – отметка головки рельса существующей дороги;

h – возвышение низа пролетного строения над головкой рельса; с – строительная высота пролетного строения ; d – расстояние от подошвы рельса проектируемой дороги до бровки насыпи.

При проектировании железнодорожных мостов должны соблюдаться габариты приближения конструкций и строений, предусмотренные ГОСТ 9238-83.

При проектировании путепроводов через автомобильные дороги и городские улицы должны соблюдаться габариты приближения конструкций и строений, предусмотренные СНиП 2.05.03-84^* "Мосты и трубы".

Габариты подмостовых судоходных пролетов мостов на внутренних водных путях следует принимать в соответствии с ГОСТ 26775-97.

• Для обеспечения плавного движения поездов следует принимать элементы профиля возможно большей длины при наименьшей разности уклонов смежных элементов.

• СТН Ц-01-95 предусматривают длины элементов профиля, как правило, не менее половины расчетной длины поезда, принятой на перспективу.

1-Смежные элементы профиля сопрягаются вертикальной кривой, радиус которой принимается в зависимости от категории дороги

2-Вертикальные кривые не устраиваются, когда величина их биссектрисы b_вменее
1 см. Это происходит при следующих величинах разности уклонов сопрягаемых элементов профиля

3-Разность уклонов смежных элементов профиля не должна превышать нормативных значений

Допускаемые нормы запрещается применять:
1) в углублениях профиля (ямах), ограниченных хотя бы одним тормозным спуском;
2) на уступах, расположенных на тормозных спусках;
3) на возвышениях профиля (горбах), расположенных на расстоянии менее удвоенной полезной длины приёмо-отправочных путей от подошвы тормозного спуска. Если разность смежных уклонов превышает нормативное значение, то смежные элементы профиля сопрягают разделительной площадкой или элементом переходной крутизны

Для защиты от размыва и затопления - насыпи на подходах к мостам, а также при прокладке трассы вдоль рек и крупных водоёмов должны возвышаться над наибольшим уровнем воды с учетом подпора и высоты волны, на высоту h, не менее установленной нормами проектирования.

14. Увязка положения элементов плана и продольного профиля железных дорог

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 сопряженных 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. 4.7)

, (4.5)

где – длина станционной площадки, м; а – резерв длины на развитие станции, принимаемый равным 200¸300 м; – 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. 4.7).

Рис. 4.7. Минимальное удаление вершины угла от оси раздельного пункта

На карте с помощью шаблонов подбирается 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 (прил. 1 табл. 4) [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 прил. 1 табл. 6 [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. 4.3).

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

Прямые и кривые участки пути следует сопрягать посредством переходных кривых.

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

; (4.6)

, (4.7)

где h – возвышение наружного рельса, мм; – скорость движения, км/ч, наиболее быстроходного поезда в данной кривой; k – коэффициент увеличения возвышения наружного рельса, принимаемый равным 1при скоростях движения до 140 км/ч включительно и 1,2 при скоростях более
140 км/ч; – средневзвешенная квадратическая скорость, км/ч, намечаемая на десятый год эксплуатации в месте расположения кривой, ориентировочно = 0,8 ; R – радиус круговой кривой, м.

На особогрузонапряженных линиях, а также на линиях III, IV категорий длину переходных кривых следует принимать по прил. 1 табл. 5 [2].

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

, (4.8)

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. 4.6.

Длины прямых между началом последующей и концом предыдущей круговых кривых тщательно измеряются линейкой и с учетом масштаба карты заносятся в табл. 4.3.

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 табл. 4.3 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.

Для исключения большого объема перетрассировки трассы (план и профиль) проектируется постепенно небольшими участками, протяжением 5–7 км. Лишь убедившись в хорошем качестве профиля и плана (т.е. трассы) предыдущего участка, можно укладывать следующий участок и т. д.

15.Требования к проектированию профиля в пределах искусственных сооружений и на подходах к сооружениям.

План и профиль пути должны обеспечивать условия для пропуска паводковых вод, постройки и эксплуатации земляного полотна и искусственных сооружений. Для этого желательно располагать сооружения на прямой с пересечением водотока перпендикулярно направлению течения.

Профиль на мостах с безбалластной проезжей частью следует располагать i ≤ 4‰ , в трудных условиях
i ≤ 10 ‰ . Переломы профиля на таких мостах должны отстоять от пролетных строений на расстоянии не менее тангенса вертикальной кривой.

Трубы и мосты с путем, уложенном на балласте, допускается располагать на любых сочетаниях плана и профиля.

----Мост с безбалластной проезжей частью
(на ж/б плитах)

----- Мост с безбалластной проезжей частью (на деревянных мостовых брусьях)

------ Железобетонный мост с путём, уложенном на балласте, в кривой

Профиль пути в тоннеле проектируют одно или двускатным, i ≥ 3‰ ,

в исключительных случаях i ≥ 2‰

(по условиям водоотвода).

Площадки (i = 0‰) длиной до 400 м допускается предусматривать в двускатных тоннелях лишь как разделительные площадки между обратными уклонами.

В плане тоннели желательно располагать на прямой, кривые допускаются в трудных условиях .

На раздельных пунктах (станциях и разъездах) План и профиль должны обеспечивать остановку и трогание поезда с места, в необходимых случаях – выполнение маневровых работ. Для этого:

- в плане раздельные пункты стремятся расположить на прямой,

- в профиле i = 0‰ , в отдельных случаях
i ≤ 1.5 ‰ , в трудных условиях i ≤ 2.5 ‰

16. Факторы, определяющие направление трассирования железных дорог. Принципы выбора направления трассирования.

Виды трассирования. Исходные материалы для трассирования.

17.Выбор направления проектируемой железной дороги {на примере).

Схема выбора основного направления железнодорожной линии

Геодезическая линия- кратчайшее расстояние от начального до конечного пункта будущей дороги.

Необходима для предварительной оценки трассы проектируемой железной дороги.

Опорные пункты-- пункты на местности, через которые дорога должна проходить по экономичесим соображениям (грузообразующие или грузопотребляющие пункты, крупные населенные пункты).

При наличии опорных пунктов геодезическая линия заменяется прямыми отрезками, соединяющими эти пункты.

Фиксированные точки трассы

- Места кратчайшего обхода трассой попутных контурных препятствий или рационального преодоления высотных препятствий между смежными опорными пунктами

К фиксированным точкам относят:

Седловины водоразделов, перевалы горных хребтов, места обхода населенных пунктов, заповедников, озёр, участков залегания грунтов с низкой несущей способностью, места возможного положения мостовых переходов.

Общий порядок выбора рационального варианта направления железной дороги

После выбора основных направлений трассирования ж.д. по каждому такому направлению:

- трассируют ж.д. на топографической карте (т.е. проектируют её план и продольный профиль);

- размещают и проектируют водопропускные сооружения ж.д.;

- определяют тип и конструкцию других сооружений и устройств ж.д;

- рассчитывают строительную стоимость ж.д. по данному варианту направления, устанавливают рациональную схему технического развития ж.д. по данному варианту направления и соответствующие приведенные строительно-эксплуатационные затраты, а также другие техн.-эконом. показатели данного направления (для его сравнения с др. направлениями);

- устанавливают наилучший вариант направления но указанным техн.-эконом. показателям

Трассирование железной дороги – это выбор оптимального положения трассы на топографических картах в горизонталях либо посредством инструментальной укладки и геодезического закрепления оси ж.д. на местности .

Виды трассирования

• полевое (непосредственно на местности с помощью геодезических инструментов);

• камеральное – по картам.

Материалы, используемые для камерального трассирования:

• Материалы аэроизысканий (аэрофотоснимки);

• Карты в горизонталях;

• Крупномасштабные планы наземной съёмки.

Масштабы исходных материалов:

1:100 000, 1:50 000, 1:25 000, 1:10 000, 1:5000

18.Классификация ходов трассы.

Вольный ход - Участок трассы, в пределах которого попутные уклоны местности положе руководящего уклона ж.д.

Напряженный ход - Участок трассы, в пределах которого попутные уклоны местности круче руководящего уклона ж.д.

Руководящий уклон трассирования iр-наиболее крутой уклон, допустимый при трассировании участков ж.д., на которых будет применяться одиночная тяга поездов (т.е. не кратная, не усиленная и без подталкивания)

Уклон трассирования i_тр= i_p – i_э

Здесь iэ – средняя величина уменьшения (смягчения) руководящего уклона в пределах круговых кривых в плане

19.Принципы и правила трассирования на участках вольных ходов.

При трассировании на участке вольного хода в первую очередь добиваются наименьшей длины получаемой линии, поэтому трасса на участке вольного хода должна быть проложена по кратчайшему направлению между опорными пунктами и фиксированными точками. Обход препятствий на участках вольного хода должен начинаться по возможности дальше от препятствия, с наименьшим углом отклонения в плане от прямого направления, препятствие должно находиться внутри угла поворота. Раздельные пункты на участках вольного хода следует размещать так, чтобы станционные площадки располагались попутно направлению линии во избежание излишнего отклонения трассы от кратчайшего пути.

20.Принципы и правила трассирования на участках напряженных ходов.

Трассу удлиняют (развивают) по сравнению с кратчайшим (прямым) направлением, с тем чтобы объемы земляных работ и строительная стоимость линии были рациональными. Положение трассы на участке напряженного хода определяют по карте в горизонталях путем укладки линии нулевых работ (это такое положение трассы, при котором попутные уклоны местности равны уклону трассирования). Линия нулевых работ представляет собой кратчайшую пространственную ломанную линию между смежными фиксированными точками на участке напр. хода - звенья этой ломанной соединяют смежные горизонтали и имеют уклон, равный i_тр.

Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 3846; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!