лекция 3. Лекция№3. Длина элементов продольного профиля и их сопряжение. Длина элемента продольного профиля
 Скачать 0.88 Mb.
|
|
«Длина элементов продольного профиля и их сопряжение». Длина элемента продольного профиля Для уменьшения объемов земляных работ при строительстве железной дороги целесообразно было бы проектировать профиль короткими элементами различной крутизны в соответствии с очертанием поверхности земли по направлению линии. Однако при этом возникают существенные эксплуатационные недостатки. При переходе поезда с одного элемента профиля на другой из-за изменения дополнительного сопротивления от уклона меняется величина равнодействующих сил, приложенных к поезду, что при значительной разнице уклонов нарушает плавность движения (возникают продольные ускорения). В связи с этим продольный профиль следует проектировать элементами возможно большей длины при наименьшей алгебраической разности смежных уклонов. Наибольшее влияние на величину продольных усилий в поезде оказывают не отдельные переломы, а общее очертание профиля под поездом. Когда поезд находится одновременно на выпуклом и вогнутом переломах профиля, в нем возникают разнонаправленные усилия, нередко ударного характера, оказывающие особо неблагоприятное воздействие на пассажиров и подвижной состав (выжимание вагонов). Поэтому длину элементов профиля между такими переломами желательно назначать не менее расчетной длины поезда или длины приемо-отправочных путей. В этом случае под поездом не будут одновременно находиться два различных перелома профиля (рис.1)  Рис. 1. Схема продольных усилий в поезде Сопряжение элементов продольного профиля Для обеспечения устойчивости вагонов и создания комфортных условий для пассажиров элементы продольного профиля сопрягаются кривой. Радиус сопрягающей кривой (рис. 2) в зависимости от длины и массы состава, числа локомотивов в поезде и их размещения в составе, а также скорости движения поездов может достигать десятков тысяч метров. Устройство такой кривой затруднительно при строительстве и эксплуатации. Поэтому вместо кривой применяют описанный многоугольник. В результате один глобальный перелом профиля заменяется несколькими локальными. Стороны описанного многоугольника называются элементами переходной крутизны.  Рис. 2. Глобальная сопрягающая кривая  Значения длин элементов переходной крутизны и алгебраической разности уклонов нормируются в зависимости от категории железной дороги и полезной длины приемоотправочных путей.  Вертикальная кривая При разности уклонов больше 2-5 ‰ на локальных переломах профиля устраивают вертикальную кривую (рис. 3.). Ее назначение–обеспечить комфортные условия для пассажиров. Для обеспечения комфортных условий нормальное ускорение при движении по вертикальной кривой не должно превышать 0,3 –0,4 м/с2:  Данные значения радиусов значительно превосходят те, которые обеспечивают условия предотвращения расцепки вагонов. Параметры вертикальных кривых (рис. 3):   Рис. 3. Вертикальная кривая «Обеспечение безопасности и плавности движения поездов при проектировании продольного профиля» Обеспечение безопасности и плавности движения поездов при проектировании продольного профиля и плана сводится к обеспечению в поездах допускаемых значений сил и ускорений, предохранению проектируемой линии от размыва и затопления и безопасности при пересечении железных дорог с другими путями сообщений. Обеспечение в движущихся поездах допускаемых значений продольных сил и ускорений Для того, чтобы продольные силы и ускорения в поезде не превышали допускаемых значений, глобальные переломы профиля сопрягаются кривой. На практике сопрягающая кривая заменяется элементами переходной крутизны, а глобальный перелом профиля локальными. Элемент переходной крутизны характеризуется длиной, а локальный перелом профиля алгебраической разностью уклонов. Связь длины элемента и разности уклонов устанавливается зависимостями  Нормативные значения длин элементов переходной крутизны и алгебраическая разность уклонов устанавливаются в зависимости от категории линии, длины приемоотправочных путей и категории норм. Анализ продольных сил и ускорений, возникающих при движения поезда на переломах профиля, показывает, что наиболее неблагоприятным случаем является движение поезда в режиме регулировочного торможения. Исходя из этого режима движения, установлены так называемые рекомендуемые нормы сопряжения элементов продольного профиля. Рекомендуемые нормы применяются: -в «ямах», ограниченных хотя бы одним тормозным спуском; -на уступах, расположенных на тормозных спусках; -на «горбах», расположенных на расстоянии менее удвоенной расчетной длины поезда от подошвы тормозного спуска. Если на данном участке заведомо исключается регулировочное торможение (движение поезда «на выбеге»), то применяются допускаемые нормы сопряжения элементов продольного профиля. Допускаемые нормы разрешается применять: -на «горбах», ограниченных затяжными подъемами; -в «ямах» и на уступах, проходимых поездом без торможения. Пример применения норм проектирования продольного профиля показан на рис. 1.  Рис.1. Вписывание элементов переходной крутизны Предохранение проектируемой линии от размыва и затопления Во всех пониженных местах трассы, где можно ожидать скопления воды следует обеспечивать водоотвод: продольный водоотвод (нагорные канавы, продольные лотки, кюветы); поперечный пропуск воды через тело насыпи (трубы, малые мосты, лотки, дюкеры, акведуки, фильтрующие насыпи). Отметка проектной линии на подтопляемых участках должна обеспечивать защиту земляного полотна от затопления даже при очень редко повторяющихся уровнях воды (1 раз в 50, 100 или 300 лет). Для этого на подходах к мостам, через большие и средние реки, а также при расположении трассы вдоль рек и в зоне водохранилищ бровка земляного полотна должна возвышаться над наибольшим уровнем воды с учетом подпора, ветрового нагона и высоты волны, набегающей на откос, не менее чем на 0,5 м. За наибольший уровень воды принимается уровень вероятностью превышения 0,33% для линий I–III категории, вероятностью превышения 1 % для линий IV категории и 2 % для подъездных путей. Для предупреждения затопления тоннелей проектная линия должна обеспечивать возвышение дна водоотводного лотка тоннеля у портала не менее чем на 1м над наивысшим уровнем высоких вод вероятности превышения 0,33 %. При проектировании продольного профиля в выемках должен быть предусмотрен продольный водоотвод. Так как этот водоотвод обеспечивается кюветами, а они проектируются с продольным уклоном равным уклону бровки основной площадки земляного полотна, то для беспрепятственного водоотвода проектная линия должна иметь уклон не менее 2 ‰ (рис. 2). Если выемка запроектирована на площадке, то дну кюветов придается уклон 2 ‰ (рис. 3).  Рис. 2. Перевальная выемка с уклонами выпуклого очертания.  Рис.3. Перевальная выемка с площадкой. Проектирование пересечений железных дорог с другими путями сообщений. При пересечении проектируемой железнодорожной линии с другими путями сообщения в наибольшей мере безопасность может быть достигнута при пересечении в разных уровнях. При этом надо предусмотреть разность отметок новой и существующей дорог. Если проектируемая линия проходит над существующей, то минимальная проектная отметка трассы (рис. 4):  Если проектируемая линия проходит под существующей железной дорогой, то ограничивается максимальная отметка бровки земляного полотна проектируемого пути (рис. 5.):   Рис. 4. Минимальная проектная отметка на путепроводе  Рис.5. Максимальная проектная отметка под путепроводом Пересечение в одном уровне допускается для грунтовых дорог местного значения и автомобильных дорог IV и более низких категорий. В плане пересечение проектируется под прямым углом для сокращения длины путепровода и упрощения его конструкции или под углами 45 и 60 градусов, предусмотренными типовыми конструкциями путепроводов. «Обеспечение бесперебойности движения поездов при проектировании продольного профиля. Взаимное расположение элементов плана и продольного профиля» Обеспечение бесперебойности движения поездов при проектировании продольного профиля  Смягчение ограничивающих уклонов в кривых  iсм = iр – iэ(к)    Таким образом, крутизну руководящего уклона на затяжных подъемах (когда скорость поезда становится близкой к расчетно-минимальной) в кривых участках пути следует уменьшать на величину эквивалентного уклона, которая определяется по вышеприведенным формулам 1-3 в зависимости от расчетного случая. Смягчение ограничивающих уклонов в тоннелях   Обеспечение трогания поезда с места при остановке перед закрытым входным сигналом раздельного пункта  Предотвращение снежных и песчаных заносов   Таким образом:  В районах распространения подвижных песков важен правильный выбор положения трассы в зависимости от направления господствующих ветров. Продольный профиль в таких районах следует проектировать преимущественно насыпями, высотой не менее 0,6 м. Взаимное расположение элементов плана и продольного профиля      |