Проектирование участка новой железной дороги

 

 

Коэффициент теоретического развития трассы равен:

 

 

Сопоставив коэффициенты развития трассы с соотношением вольных и напряженных ходов был выбран первый вариант геодезической линии, с наиболее удачно намеченным уклоном. Сопоставление коэффициента развития трассы с соотношением вольных и напряженных ходов позволяет судить о том, насколько удачно намечен уклон и направление данного варианта. Первый вариант геодезической линии более конкурентоспособен, т.к. его коэффициент развития трассы меньше коэффициента развития для второго варианта поэтому можно говорить об удачном выборе руководящего уклона и выборе направления. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Проектирование плана и продольного профиля

 

3.1 Выбор норм проектирования новой железнодорожной линии

Данные нормы проектирования выбраны в соответствии с требованиями, предъявленными в СТН Ц-01-95.

Новые железнодорожные линии и подъездные пути, дополнительные  главные пути и усиливаемые существующие линии в зависимости от их  назначения и других показателей подразделяются на категории.

Данная новая железнодорожная линия проектируется по  III категории, с расчетной пропускной способностью 25 пар поездов в сутки.

 

3.2 Нормы проектирования плана пути

Проектирование плана трассы производится после укладки линии нулевых работ и спрямлении некоторых ее участков. Спрямление необходимо проводить для уменьшения числа углов поворота и следовательно числа круговых кривых. Процедура спрямления линии нулевых работ заключается в замене некоторого участка состоящего из ломаных отрезков одной прямой. При этом необходимо получить прямую как можно ближе проходящую к линии нулевых работ. Замена ломаной линии спрямленной обоснованна, поскольку при укладке линии нулевых работ используется уклон трассирования, который несколько меньше руководящего.

После спрямления линии нулевых работ необходимо вписать в получившиеся углы поворота круговые кривые. Данная задача решается при помощи шаблонов круговых кривых. С помощью шаблона подбирается наиболее подходящий радиус кривой исходя из топографических условий и норм проектирования.

Кривые участки пути новых железных дорог следует проектировать возможно больших радиусов. Радиусы кривых следует назначать в соответствии с табл. 3 и принимать равными, м: 4000, 3000, 2500, 2000, 1800, 1500, 1200, 1000, 800, 700, 600.

В первую очередь рассматривается возможность применения рекомендуемых радиусов для данной категории дороги в противном случае используют допускаемые радиусы.

 

Таблица 3 – Радиусы круговых кривых в плане, м

Категория железнодорожной линии, подъездного пути	Радиусы кривых в плане, м
	Рекомендуемые	Допускаемые
		В трудных условиях	В особо трудных условиях при технико-экономическом обосновании
III	4000-1200	800	600

 

Прямые и кривые участки пути, а также смежные круговые разных  радиусов сопряжены посредством переходных кривых. Длины прямых вставок принимают в зависимости от категории дороги и условий проектирования трассы.

 

Таблица 4 – Длины прямых вставок

Категория железнодорожной линии	Длина прямой вставки
	В нормальных условиях между кривыми, направленными		В трудных условиях между кривыми, направленными
	в разные стороны	в одну сторону	в разные стороны	в одну сторону
III	75	100	50	50

 

3.3 Нормы проектирования продольного профиля пути

Продольный профиль новой железной дороги дает представление о проектном положении оси железной дороги в уровне бровки земляного полотна и включает в себя отдельные элементы (подъемы, спуски, площадки), каждый из которых характеризуется своими уклоном и длиной.

Проектирование продольного профиля производится параллельно с проектированием плана трассы, и должно выполнятся в строгом соответствии с существующими нормами. Запроектированный продольный профиль должен обеспечивать безопасное, бесперебойное и плавное движение поездов с установленными скоростями.

 Продольный профиль пути следует проектировать элементами  возможно большей длины при наименьшей алгебраической разности  уклонов смежных элементов.

 

Таблица 5  –  Рекомендуемые и допускаемые нормы проектирования элементов продольного профиля

Категория железнодорожной линии	Наибольшая алгебраическая разность уклонов смежных элементов профиляΔiн, ‰, (числитель) и наименьшая длина разделительных площадок и элементов переходной крутизны iн, м, (знаменатель) при полезной длине приемоотправочных путей, м
	850	1050	2×850=1700	2×1050=2100
Рекомендуемые нормы
III	13/200	7/200	7/250	4/250
Допускаемые нормы
III	13/200	10/200	8/250	6/250

 

Алгебраическая разность уклонов смежных элементов не должна  превышать значений ∆iн , ‰, указанных в числителе. При большей разности уклонов смежные элементы следует сопрягать посредством площадок или элементов переходной крутизны, длина которых при указанных значениях ∆iн должна быть не менее значений lн, м, приведенных в знаменателе.

 

3.4 Проектирование плана и профиля

Трассирование – это определение положения трассы в пространстве.

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.

Камеральное трассирование осуществляется путем проектирования плана линии по топографическим картам в горизонталях с одновременным составлением ее продольного профиля. Кроме того возможно полевое трассирование, когда работы проводятся непосредственно на местности.

Детальное трассирование осуществляется вдоль намеченных конкурентоспособных кратчайших направлений, соединяющих опорные пункты и имеющиеся фиксированные точки. При этом исследуется возможность использования попутных форм рельефа.

На участках вольных ходов, когда топографические условия легкие и средний естественный уклон местности по направлению трассирования меньше руководящего, трасса проектируется по прямой между опорными пунктами и фиксированными точками. Каждый угол поворота на участках вольного хода должен быть обоснован.

Основным принципом трассирования на участках напряженного хода, когда уклон местности по направлению трассирования больше руководящего, является наиболее полное использование заданного значения руководящего уклона. Именно в этом случае длина линии на участке преодоления значительного подъема или спуска будет кратчайшей. Нарушение этого принципа и применение элементов с более пологими уклонами вызывает удлинение линии.

Перед проектированием трассы определяется шаг трассирования d. Для карт масштаба 1:50000:

                                                                 (3.1)

где Δh – сечение горизонталей, м.

 

                                                          (3.2)

 

Этим шагом запроектирована трасса от станции Сотниково до станции Сухой ключ. Трассирование начинается с укладки станционной площадки. В соответствии с СТН Ц-01-95 для III категории дороги, при длине приемоотправочных путей 1050 м станционная площадка равна 1650 м.

Определение  параметров (тангенса Т  и  длины  кривой К) круговой  кривой производится по формулам:

 

                                                 Т = R·tgα/2,                                                       (3.3)

 

                                           K= π·R·α/180                                                    (3.4)

 

где R-радиус  кривой,  м;

       α- угол  поворота  трассы,  градусы,  измеряется  транспортиром    

             на  карте;

       π-число  постоянное,  π=3,14159.

 

 

Рисунок 1- Основные параметры круговой кривой.

 

Длины переходных кривых определяются по СТН Ц−01−95. Все  параметры выносятся на профиль (внутри  кривой).

Первая вершина угла ВУ-1, поворот вправо, угол α=11°. При вписывании кривой радиусом R=3500м, тангенс кривой равен:

 

                                            Т= 3500·tg11/2=337,01 м,

длина  кривой:

                                          

                                            К=(3,14·3500·11) / 180= 671,6 м.

 

Остальные  расчеты  приведены  в  таблице 6 и 7.

Таблица 6  – Ведомость элементов плана линии (1 вариант)

Угол поврота, Град	Радиус, м	Длина кривой, м	Тангенс, м	Направление	Пикетажное положение			Длина вставки, м
					ВУП	НКК	ККК
59	1000	1029,22	566	ПР	1500	934,2272	1963,45	1299,54
11	3500	671,61	337	ПР	3600	3262,988	3934,60	1634,17
72	800	1004,80	581	ЛЕВ	6150	5568,766	6573,57	1744,50
105	600	1099,00	782	ПР	9100	8318,065	9417,06	1083,04
64	800	893,16	500	ЛЕВ	11000	10500,1	11393,26	1305,23
37	1200	774,53	402	ПР	13100	12698,49	13473,02	863,12
75	800	1046,67	614	ЛЕВ	14950	14336,14	15382,81	1986,60
35	2000	1221,11	631	ПР	18000	17369,4	18590,51	1139,96
66	800	921,07	520	ЛЕВ	20250	19730,47	20651,54	408,61
8	2000	279,11	140	ПР	21200	21060,15	21339,26	2631,04
8	4000	558,22	280	ПР	24250	23970,29	24528,51	812,82
113	800	1576,98	1209	ПР	26550	25341,33	26918,31	270,80
47	600	491,93	261	ПР	27450	27189,11	27681,05	929,31
66	600	690,80	390	ЛЕВ	29000	28610,36	29301,16	1414,01
13	2500	566,94	285	ЛЕВ	31000	30715,16	31282,11	1336,24
15	1000	261,67	132	ПР	32750	32618,35	32880,01	1021,76
14	800	195,38	98,2	ЛЕВ	34000	33901,77	34097,15	753,40
17	1000	296,56	149	ЛЕВ	35000	34850,55	35147,10	2518,21
19	2000	662,89	335	ПР	38000	37665,31	38328,20	1465,20
38	600	397,73	207	ЛЕВ	40000	39793,4	40191,14	946,10
Продолжение таблицы 6
23	800	320,98	163	ПР	41300	41137,24	41458,22	771,66
70	600	732,67	420	ЛЕВ	42650	42229,88	42962,54	1381,27
48	800	669,87	356	ПР	44700	44343,82	45013,68	485,91
19	600	198,87	100	ПР	45600	45499,59	45698,46	1065,61
72	600	753,60	436	ЛЕВ	47200	46764,07	47517,67	1377,56
4	3000	209,33	105	ЛЕВ	49000	48895,24	49104,57	1939,25
48	800	669,87	356	ПР	51400	51043,82	51713,68	282,86
80	600	837,33	503	ПР	52500	51996,54	52833,87	1193,08
50	800	697,78	373	ЛЕВ	54400	54026,95	54724,73	449,14
12	1200	251,20	126	ПР	55300	55173,87	55425,07	1331,48
58	800	809,42	443	ЛЕВ	57200	56756,55	57565,97

 

Таблица 7  – Ведомость элементов плана линии (2 вариант)

Угол поврота, град	Радиус, м	Длина кривой, м	Тангенс, м	Направление	Пикетажное положение			Длина вставки, м
					ВУП	НКК	ККК
59	1000	1029,22	566	ПР	1500	934,2272	1963,45	1290,59
18	2500	785,00	396	ПР	3650	3254,039	4039,04	2339,64
92	600	962,93	621	ЛЕВ	7000	6378,682	7341,62	906,15
35	800	488,44	252	ПР	8500	8247,761	8736,21	611,66
74	600	774,53	452	ПР	9800	9347,868	10122,40	909,92
37	800	516,36	268	ЛЕВ	11300	11032,32	11548,68	1317,45
19	800	265,16	134	ПР	13000	12866,13	13131,28	754,78
13	1000	226,78	114	ПР	14000	13886,06	14112,84	1524,71
81	600	847,80	512	ЛЕВ	16150	15637,55	16485,35	749,52
43	800	600,09	315	ПР	17550	17234,87	17834,96	1765,71
28	1000	488,44	249	ПР	19850	19600,67	20089,12	1081,38
67	800	935,02	530	ЛЕВ	21700	21170,49	22105,51	509,15
21	1000	366,33	185	ЛЕВ	22800	22614,66	22980,99	569,68
28	1000	488,44	249	ПР	23800	23550,67	24039,12	638,56
7	2000	244,22	122	ЛЕВ	24800	24677,67	24921,90	1538,17
148	800	2065,42	2790	ПР	29250	26460,07	28525,49	580,16
141	600	1475,80	1694	ЛЕВ	30800	29105,65	30581,45	532,91
120	800	1674,67	1386	ПР	32500	31114,36	32789,03	217,53
58	800	809,42	443	ЛЕВ	33450	33006,55	33815,97	858,56
38	800	530,31	275	ПР	34950	34674,54	35204,85	967,14
21	1500	549,50	278	ПР	36450	36171,99	36721,49	698,19
42	600	439,60	230	ЛЕВ	37650	37419,68	37859,28	964,01
18	800	251,20	127	ПР	38950	38823,29	39074,49	1123,38
74	600	774,53	452	ПР	40650	40197,87	40972,40	813,24
30	800	418,67	214	ПР	42000	41785,64	42204,31	629,66
25	1200	523,33	266	ЛЕВ	43100	42833,97	43357,30	1123,17
Продолжение таблицы 7
66	800	921,07	520	ЛЕВ	45000	44480,47	45401,54	190,84
54	800	753,60	408	ПР	46000	45592,38	46345,98	444,08
36	800	502,40	260	ПР	47050	46790,06	47292,46	227,75
50	600	523,33	280	ЛЕВ	47800	47520,22	48043,55	619,48
33	800	460,53	237	ПР	48900	48663,03	49123,56	1537,21
150	600	1570,00	2239	ЛЕВ	52900	50660,77	52230,77	637,86
45	800	628,00	331	ПР	53200	52868,63	53496,63	1098,61
4	3000	209,33	105	ЛЕВ	54700	54595,24	54804,57	1939,25
48	800	669,87	356	ПР	57100	56743,82	57413,68	382,86
80	600	837,33	503	ПР	58300	57796,54	58633,87	229,94
51	600	533,80	286	ЛЕВ	59150	58863,81	59397,61	832,82
17	800	237,24	120	ПР	60350	60230,44	60467,68	722,38
36	800	502,40	260	ЛЕВ	61450	61190,06	61692,46	750,64
29	800	404,71	207	ЛЕВ	62650	62443,11	62847,82