Проектирование участка новой железнодорожной линии с анализом овладения перевозками

Трассирование представляет собой сложный процесс одновременного проектирования трассы в горизонтальной и вертикальной плоскости с учетом выполнения необходимых требований. Целью проектирования трассы является отыскание такого положения оси будущей линии, которое дает рациональное соотношение между длиной и объемами земляных работ. Анализ геодезической линии позволяет предположить, что трасса бу

дет состоять из более сложных участков с уклонами местности, превышающими руководящий, и менее сложных, где уклоны местности меньше руководящего.

На вольных ходах укладка трассы производится по кратчайшему направлению (по прямой) между фиксированными и опорными точками. Длина прямых участков достигает десятков и даже сотен километров. Иногда с целью уменьшения объема земляных работ прибегают на вольном ходу к обходу незначительных высотных препятствий, назначая углы поворота. Для того, чтобы обход встречающихся препятствий не приводил к существенному удлинению линии, углы поворота на вольных ходах должны быть небольшой величины, как правило, не более 15-20°. Этого можно достичь, если начинать обход как можно дальше от препятствия.

На участках напряженного хода применяется камеральное трассирование.

Шаг трассирования – это расстояние в миллиметрах между двумя соседними горизонталями, соответствующее данному уклону трассирования, которое

d=2Dh/iтр; (мм) (4.1)

где, Dh – сечение горизонталей.

Таким образом, на основании формулы 4.1 определяем шаг трассирования

d=20\11=18 (мм).

Переходя с горизонтали на горизонталь, этим шагом получаем точки «линии нулевых работ», которая так называется потому, что если по ней провести трассу, а затем уклоном трассирования нанести проектную линию, то в точках пересечения трассы и горизонталей можно получить «нулевые» земляные работы (уклон местности равен уклону проектной линии). Спуск продолжается до того места, где линия выходит на вольный ход, и отпадает необходимость в дальнейшем спуске. Для избежания чрезмерных объемов земляных работ и неоправданного удлинения линии при укладке трассы не допускается пропуск горизонталей, возврат на предыдущую горизонталь или шаги по одной и той же горизонтали, если выбрано направление на подъем или на спуск. Следует избегать также образования острых углов, исключающих возможность размещения круговых кривых.

Дальнейшее проектирование плана трассы на перегоне производится относительно “линии нулевых работ”, принимаемой за основу будущей трассы.

С позиций эксплуатации будущего плана надо стремиться к сокращению числа кривых. Поэтому целесообразно спрямление “линии нулевых работ”. При спрямлении увеличивается объем земляных работ. Поэтому спрямление “линии нулевых работ” должно производиться с минимальным отклонением от точек этой линии.

В углы поворота, полученные в результате спрямления необходимо вписать круговые кривые для плавного сопряжения прямых участков трассы.

К основным параметрам круговых кривых относят: a - угол поворота, равный углу между продолжением трассы и ее новым направлением; R – радиус; Т – тангенс кривой, равный расстоянию от вершины угла поворота (ВУ) до начала (НК) или конца (КК) круговой кривой; К – длина кривой; Б – биссектриса, определяемая длиной от вершины угла до середины кривой.

Таким образом, план линии будет состоять из прямолинейных отрезков и круговых кривых, применение которых ведет к снижению земляных работ.

Нормы проектирования плана принимаются в соответствии с СТН Ц, где приведены рекомендуемые и допускаемые значения радиусов в зависимости от категории дороги и условий проектирования.

В процессе трассирования по карте в горизонталях в местах сопряжения прямых участков подбираются кривые такого радиуса из числа принятых к проектированию стандартных радиусов, которые в масштабе карты наилучшим образом вписываются в точки “линии нулевых работ”. При этом уменьшение радиуса способствует лучшему “вписыванию” трассы в рельеф местности, но приводит как к удлинению трассы, так и к ухудшению некоторых эксплуатационных показателей. В кривых малого радиуса (R<600м) снижается скорость движения поездов, увеличивается время хода, возрастают эксплуатационные расходы на содержание железнодорожного пути, исключается возможность укладки бесстыковой конструкции пути.

Проведенные к этим кривым касательные определяют положение прямых участков. Точки пересечения касательных образуют вершины углов поворотов (ВУП). Углы поворота кривых измеряются с помощью транспортира.

Для более точного определения точек начала (НК) и конца (КК) круговых кривых определяются параметры кривых.

Определяем длину кривой на основании следующей формулы

К=p*R*a/180°; (м) (4.2)

где, R – радиус кривой (м);

α – угол поворота (град.);

К – длина круговой кривой (м).

На основании формулы 4.2 производим расчёт длины кривой

1) К=3,14*4000*18/180=1256 (м);

2) К=3,14*800*70/180=977 (м);

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

 Скачать реферат