Наибольшая алгебраическая разность сопрягаемых уклонов и минимальные длины элементов продольного профиля

Длины переходных кривых

Примечания

1. В случаях, когда на особогрузонапряженных линиях предусматривается максимальная скорость движения пассажирских поездов свыше 120 км/ч, длины переходных кривых на указанных линиях следует определять как для линий I категории.

2. При двух значениях длин переходных кривых меньшие значения допускается применять в трудных условиях.

3. Деление участков на зоны скоростей движения поездов следует производить в зависимости от конфигурации продольного профиля:

1-я зона скоростей – углубления продольного профиля и примыкающие к ним участки, а также другие участки, проходимые грузовыми поездами в обоих направлениях с максимальными или близкими к ним скоростями;

2-я зона скоростей – горизонтальные площадки и уклоны, на которых величина средневзвешенной квадратической скорости близка к средним значениям скоростей движения грузовых поездов;

3-я зона скоростей – возвышения продольного профиля и примыкающие к ним участки затяжных подъемов, проходимые грузовыми поездами в обоих направлениях со скоростями, близкими к расчетной скорости на руководящем подъеме.

Таблица 4.4

Примечания

1. Временные участки трассы проектируются по нормам железных дорог IV категории при полезной длине приемо-отправочных путей 850 м.

2. При проектировании подъездных путей и временных участков в трудных условиях допускается увеличи­вать алгебраическую разность уклонов Di_н до 30 ‰ при длине элементов профиля l_н не менее 150 м.

Путепроводы устраивают так, чтобы верхний путь был по возможности на прямом горизонтальном участке, но при железобетонных путепроводах
с непрерывным балластным слоем этот путь можно располагать на уклоне и на вертикальной кривой. Необходимая разность отметок головок рельсов верхнего и нижнего путей определяется по формуле

где h_г – габаритное расстояние от головки рельса до низа конструкции пролетного строения путепровода, принимается h_г = 6,50 м;

h_с – конструктивная высота пролетного строения, исчисляемая от низа пролетного строения до подошвы рельса (ПР) верхнего пути и зависящая от величины пролета и конструкции пролетного строения, в курсовом проекте можно принять h_с = 0,8÷1,2 м;

h_р – высота рельса верхнего пути, для Р65 h_р = 0,18 м.

Разность отметок головок рельсов в предварительных расчетах можно принимать от 7,5 (при путепроводе над одним путем и угле пересечения 60º и более) до 8,5 м (при пересечении большими пролетами двух-трех путей под острым углом).

Чтобы уменьшить объем земляных работ, во многих случаях снижают разность отметок головок рельсов верхнего и нижнего путей, применяя типовые пролетные строения из преднапряженного железобетона с пониженной строительной высотой (h_с = 0,83 м). Схема путепровода с таким пролетным строением приведена на рис. 4.17.

Для пересечений под острыми углами иногда разрабатывают индивидуальные проекты путепроводов со сборными косыми пролетными строениями высотой 0,9÷1,0 м.

Новые путепроводы чаще всего сооружают над существующими главными путями, что особенно целесообразно, если существующие пути проходят в выемке. Если же существующие пути проходят на высокой насыпи, путепровод для пропуска нового пути сооружают под ними (путепроводы тоннельного типа). При этом в поисках экономичного решения иногда приходится изменять профиль существующих путей в месте путепровода, чтобы несколько повысить отметки этих путей. Во всех случаях пропуска новых главных путей под существующими проверяется возможность отвода поверхностных вод от главных путей в пониженные места.

Рис. 4.17. Путепровод через два железнодорожных пути
при пересечении линий под углом 45º

Длина путепровода согласно расчетной схеме (рис. 4.17) определяется по формуле

,

(4.5)

где a – длина устоя путепровода;

ш – половина ширины устоя путепровода;

H_п – высота путепровода (разность отметок верхнего и нижнего путей);

m – величина, характеризующая отношение заложения откоса к его высоте, обратная крутизне откоса;

g – угол пересечения путей, проходящих поверху и понизу путепровода;

Se – сумма междупутий путей, проходящих понизу путепровода;

g – габаритное расстояние от оси крайнего пути до промежуточного устоя.

Второе слагаемое определяет длину крайних пролетов путепровода, последнее слагаемое – длину среднего пролета путепровода.

В простейших случаях, когда разность уровней главных путей в месте путепровода легко набирается, длина развязки может быть определена теоретически в зависимости от принимаемого угла пересечения g (рис. 4.18), радиуса кривой R, длины прямой вставки d₀ между концами переходных кривых и принимаемых длин переходных кривых С₁, С₂. Полная вставка d между концами круговых кривых равна d₀ + C₁.

Рис. 4.18. Расчетная схема для определения длины путепровода

Рис. 4.19. Расчетная схема для определения длины путепроводной развязки

Вначале определяются расстояния, обозначенные на рисунке буквами a и u.

,

(4.6)

где b – расстояние от оси путепровода до начала переходной кривой, м;

C₂– длина переходной кривой, м;

R – радиус круговой кривой, м;

Т₂ – тангенс чистой круговой кривой в плане;

g – угол пересечения путей, проходящих поверху и понизу путепровода;

e – ширина междупутья между I и II путями на перегоне, e = 4,10 м;

e₁ – ширина междупутья между I и III путями на перегоне, согласно СТН Ц–01–95 e₁ = 8,00 м;

Величина b равна половине длины площадки в профиле для размещения путепровода

.

(4.7)

Длина площадки для размещения путепровода принимается равной минимальной длине элементов профиля (200, 250, 300 м), но не менее

,

(4.8)

где L_пут – длина путепровода, м;

Т_в, Т'_в– длины тангенсов вертикальных кривых со стороны подъема и спуска с путепровода (рис. 4.18, а), м.

Тангенсы вертикальных кривых рассчитываются по формулам

,

(4.9)

где Di – алгебраическая разность сопрягаемых кривых, ‰;

R_в– радиус вертикальной кривой, м.

Согласно СТН Ц–01–95 радиусы вертикальных кривых принимают 20000 м – на скоростных линиях; 15000 м – на лини­ях I и II категорий, 10000 м – на особогрузонапряженных линиях и линиях III категории; 5000 м – на железных дорогах IV категории. При проектировании дополнительных главных путей и усиления (реконструкции) существующих железных дорог в трудных условиях, а также подъездных путей допускается уменьшать радиусы вертикальных кривых: до 15000 м – на скоростных линиях; до 10000 м – на линиях I и II категорий; до 5000 м – на особогрузонапряженных линиях и лини­ях III категории; до 3000 м – на железных дорогах IV категории.

Для определения угла b проецируем на вертикальную ось отрезок O₁O₂ (рис. 4.19) и получаем уравнение

.

(4.10)

Вспомогательный угол j определяется из выражения tg j = d/2R.

Отрезок O₁O₂ = 2R/cosj

Из уравнения (4.10) получим

.

(4.11)

Длина развязки в плане определяется по формуле

.

(4.12)

Длины круговых кривых определяются по формулам

(4.13)

Длина путепроводной развязки в плане должна быть не менее развязки в профиле. Длина развязки в профиле зависит от характера подходов. Типичны три случая: один путь на уровне условного горизонта, второй на насыпи
(рис. 4.20, а); один путь в выемке, второй на уровне условного горизонта
(рис. 4.20, б); один путь на насыпи, второй путь в выемке (рис. 4.20, в); в редких случаях встречаются другие решения (рис. 4.20, г, д).

Рис. 4.20. Расположение путей в профиле при подходе к путепроводу

Минимальная длина развязки в профиле

,

(4.14)

где L_под – длина подъемной части развязки, м;

L_пл – длина площадки для размещения путепровода в профиле, м;

H_п – высота путепровода (разность отметок верхнего и нижнего путей), м;

i_р – руководящий уклон на примыкающем направлении, ‰;

i_эк – эквивалентный уклон от кривых, ‰, определяется как .

При устройстве развязки вблизи горловины станции необходимо предусматривать возможность удлинения станционных путей в перспективе. Для этого главные пути развязки на протяжении не менее 200 м от горловины рекомендуется укладывать на прямом участке в одном уровне.

Иногда план развязки проектируют с учетом обхода существующих устройств (локомотивного хозяйства, технических зданий, складов и др.). В таких случаях находить положение путепровода по формуле (4.12) не требуется.

4.5. Профилировка путепроводных развязок

На рис. 4.22 дан пример путепроводной развязки двух двухпутных линий. Новая линия по схеме станции примыкает главным путем III к пассажирским путям, а путем IV – к паркам грузового движения. Угол пересечения принят 45º. Продольный профиль запроектирован с применением руководящего уклона 9 ‰. В кривых выполняется уположение уклона на величину дополнительного сопротивления от кривых , при радиусе кривых
в плане максимальный уклон составит 9 – 700/600 = 7,83 ‰. Максимальная алгебраическая разность смежных элементов профиля принята Di = 10 ‰. Минимальная длина элемента профиля в месте расположения путепровода принята 200 м. Переломы профиля запроектированы таким образом, чтобы вертикальные сопрягающие кривые не совпадали с переходными кривыми.

Профилировка выполняется следующим образом:

1. Определяем отметки головок рельсов путей, проходящих понизу развязки, на границе проектирования и на подходах к горловине станции (т. А, Д, Г).

Отметки головок рельсов определяются по формуле

,

(4.15)

где Н_з – отметка земли, определяемая интерполяцией по горизонталям, м;

h_нас – минимальная высота насыпи, устанавливаемая по условиям исключения снегозаносимости, отвода поверхностных вод, в курсовом проекте можно принять h_нас = 1,0÷1,5 м;

h_всп – высота верхнего строения пути, м, при рельсах Р65, железобетонных шпалах и однослойном щебеночном балласте толщиной 35 см h_всп = 0,76 м.

2. Определяем отметку путей, проходящих понизу путепровода.

,

(4.16)

где Н_гр^А – отметка головки рельса в точке А, м;

i_АД – уклон между точками А и Д, ‰;

L_АВ – расстояние между точками А и В, м.

3. Определяем отметку путей, проходящих поверху путепровода.

,

(4.17)

где Н_п – высота путепровода, принята 8,5 м.

4. Назначаем точки перелома профиля в местах разделения земляных полотен главных путей (т. Б, Д, Г). Определяем расстояния между всеми смежными точками. Рассчитываем величину уклонов между смежными точками по формуле

,

(4.18)

где H₁, H₂ – отметки головок рельсов смежных точек, м;

L₁₂ – расстояние между смежными точками, м.

5. Рассчитанная крутизна уклонов не должна превышать предельных значений, алгебраическая разность сопрягаемых уклонов не должна быть больше принятого значения Di.

Например, если точка Б будет располагаться на насыпи минимальной высоты H_гр^Б = 205,10 м, крутизна уклона между точками Б и Е будет превышать величину руководящего уклона

‰ > ip = 9 ‰.

Поэтому отметка точки Б определяется по величине максимального уклона, равного руководящему:

м.

В то же время следует стремиться к использованию максимальных уклонов для сокращения объемов земляных работ. Например, если запроектировать один общий уклон между точками Е' и Г, крутизна его составит

‰.

В таком случае целесообразно спуститься с путепровода максимальным уклоном, в данном случае 7,8 ‰ (с учетом смягчения уклона на кривых), и дальше уложить путь на насыпи минимальной высоты – отрезок пути между точками Ж и Г.

Рис. 4.21. Расчетная схема по использованию максимальных уклонов
в пределах путепроводной развязки

6. С целью разделения земляного полотна главных путей второго подхода, идущих на путепровод и примыкающих к горловине (пути III и IV), за 700÷1000 м от путепровода устраивается дополнительная кривая с углом поворота 1,5÷3º (т. Б).

7. Пикетаж разбивается по III пути; по IV пути, т. к. его длина короче, закладывается неправильный («резаный») километр, в данном случае его длина составила 774,64 м.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Железнодорожные станции и узлы : учебник для вузов железнодорожного транспорта / В.Г. Шубко, Н.В. Правдин, Е.В. Архангельский и др. ; под ред. В.Г. Шубко и Н.В. Правдина. – М. : УМК МПС России, 2002. – 386 с.

2. Акулиничев В.М., Правдин Н.В., Болотный В.Я., Савченко И.Е. Железнодорожные станции и узлы. – М. : Транспорт, 1992. – 420 с.

3. Строительно-технические нормы МПС России. Железные дороги колеи 1520 мм. СТН Ц–01–95. – М. : МПС РФ, 1995.

4. Правила и технические нормы проектирования станций и узлов на железных дорогах колеи 1520 мм. – М. : Техинформ, 2001. – 256 с.

5. Проектирование железнодорожных станций и узлов : справочное и методическое руководство / под ред. А.М. Козлова и К.Г. Гусевой. – М. : Транспорт, 1981. – 592 с.

6. Скалов К.Ю., Савченко И.Е., Ветухов Е.А., Литвиновский Г.А., Нечаев Е.И. Развитие и реконструкция станций и узлов. – М. : Транспорт, 1972. – 286 с.

7. Правдин Н.В., Банек Т.С., Негрей В.Я. Проектирование железнодорожных станций и узлов: Учебное пособие для транспортных вузов / Под общей ред. Н.В. Правдина. – 2-е изд., перераб. и доп. – Минск : Выш. шк., 1984. – 288 с.

8. Болотный В.Я. Совершенствование схем и технологии работы железнодорожных станций : учебное пособие для вузов. – М. : Транспорт, 1986. – 280 с.

9. Болотный В.Я., Брехов М.К. Переустройство железнодорожных станций : справ. руководство по проектированию. – М. : Транспорт, 1982. – 173 с.

10. Болотный В.Я. Проектирование железнодорожных узлов : учебное пособие. – М. : Транспорт, 1989. – 152 с.

Учебное издание