реферат. Габариты на железных дорогах
 Скачать 0.55 Mb.
|
|
ГАБАРИТЫ НА ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГАХ На железных дорогах России применяются габариты, которые обеспечивают безопасное движение поездов, свободное их прохождение около устройств и сооружений, расположенных вблизи пути, а также мимо следующего по соседним путям подвижного состава. Этими габаритами являются: габарит приближения строений, габаритов подвижного состава и габарит погрузки. Габаритом приближения строений называется предельное поперечное (перпендикулярное оси пути) очертание, внутрь которого, кроме подвижного состава, не должны входить никакие части сооружений и устройств. Исключение составляют лишь те устройства, которые предназначены для непосредственного взаимодействия с подвижным составом (вагонные замедлители в рабочем состоянии, контактные провода с деталями крепления, поворачивающаяся часть колонки при наборе воды и др.). Существует две разновидности габарита приближения строений С и СП. Габарит приближения строений С (рис.1) применяется при строительстве новых линий, постройке вторых путей, электрификации железных дорог и других видах реконструкции общей сети и подъездных путей (от станции их примыкания до территории предприятия). Габаритные расстояния по высоте измеряют от уровня верха головки рельса (УГР), горизонтальные расстояния – от оси пути. Очертание I – II – III установлено для перегонов и путей на станциях (в пределах искусственных сооружений), на которых не предусматривается стоянка подвижного состава, очертание Ia – IIa – IIIa – IVa – для остальных путей станций. Высота габарита указана на рис.1 дробью: числитель – для контактной подвески с несущим тросом, знаменатель – без него. Ширина габарита приближения строений С составляет 4900 мм. В габарите для перегонов на расстоянии от оси пути 1745 мм предусмотрен скос высотой 1070 мм от уровня верха головки рельса для перил на мостах, эстакадах и других искусственных сооружениях. Расстояние от оси пути до линии приближения строений (вновь строящиеся здания, заборы, опоры контактной сети и линий связи) составляет 3100 мм. Габарит СП, отличается от габарита С отдельными размерами. Требованиям этого габарита должны удовлетворять сооружения и устройства депо, мастерских, грузовых районов, складов, портов, промышленных предприятий, а также между территориями этих предприятий, т. е. там, где небольшие скорости движения.  Рис.1 Габарит приближения строений С: УГР – уровень верха головки рельса; I – II – III – линия приближения всех вновь строящихся сооружений и устройств, расположенных на электрифицируемых путях в пределах искусственных сооружений (для перегонов и путей на станциях, где остановка подвижного состава исключена); Ia – IIa – IIIa – IVa – линия приближения всех вновь строящихся сооружений и устройств, расположенных на электрифицируемых путях (для остальных путей станций); – Х – – линия приближения сооружений и устройств на путях, где электрификация исключена; – – – линия приближения зданий, сооружений и устройств; в числителе – высота габарита для контактной подвески с несущим тросом, в знаменателе – без него Габаритом подвижного состава называется предельное поперечное (перпендикулярное оси пути) очертание, в котором, не выходя наружу, должен помещаться как груженный, так и порожний подвижной состав, расположенный на прямом горизонтальном пути. Установлены габариты подвижного состава 1-Т и Т, а также габариты 1-ВМ, 0-ВМ, 02-ВМ и 03-ВМ, в зависимости от области применения. Подвижной состав габарита 1-Т допускается к обращению по всем путям общей сети железных дорог, подъездным путям и путям промышленных предприятий, а подвижной состав габарита Т – по путям общей сети железных дорог, подъездным путям промышленных предприятий, сооружения и устройства на которых отвечают требованиям габаритов С (с очертанием верхней части для неэлектрифицированных линий) и Сп. Габариты 1-ВМ, 0-ВМ, 02-ВМ и 03-ВМ установлены для подвижного состава, допускаемого к обращению по железным дорогам колеи как 1520, так и 1435 мм.  Рис.2. Совмещенные габариты приближения строений и подвижного состава: Т – очертание габарита подвижного состава; С – очертание габарита приближения строений; УГР – уровень верха головки рельса При совмещении очертаний габарита С и Т (рис.2) видно, что между ними остается пространство, которое обеспечивает безопасное прохождение подвижного состава мимо различных устройств (пассажирских платформ, зданий, опор контактной сети, сигнальных и путевых знаков, приводов электрической централизации стрелок и др.) и перевозку громоздких грузов, по своим размерам, выходящим за габарит подвижного состава. Расстояния между осями смежных путей определяются условиями обеспечения безопасности движения поездов и личной безопасности людей, находящихся на междупутьях. При этом учитываются соответствующие размеры габаритов подвижного состава и приближения строений. Согласно ПТЭ расстояния, мм, между осями путей на прямых участках должны быть не менее указанных: На перегонах двухпутных линий.................................................. 4100 На трех- и четырехпутных линиях между осями второго и третьего путей.............................................................................. 5000 На станциях между осями смежных путей................................. 4800 На путях второстепенных и грузовых районов......................... 4500 Расстояние в прямых участках на перегонах между осями путей двухпутных линий должно быть не менее 4100 мм (рис. 3). На перегонах трех- и четырехпутных линий расстояние между осями второго и третьего путей составляет 5000 мм, что позволяет оставлять в междупутье инвентарь и инструмент для ремонта пути при следовании поездов по этим путям. На станциях расстояние между осями путей должно составлять не менее 4800 мм (рис.4). Это обеспечивает личную безопасность железнодорожников, занимающихся подготовкой подвижного состава в рейс, обслуживанием пути, средств связи, электроснабжения.
Между осями путей, предназначенных для непосредственной перегрузки грузов из вагонов в вагон, может быть допущено расстояние 3600 мм. В кривых участках расстояния между осями путей увеличиваются и устанавливаются согласно нормам, приведенным в указаниях по применению габаритов приближения строений. Габаритом погрузки называется предельное поперечное (перпендикулярное оси пути) очертание, в котором, не выходя наружу, должен размещаться груз (с учетом упаковки и крепления) на открытом подвижном составе при нахождении его на прямом горизонтальном пути. Железные дороги принимают к перевозке и негабаритные грузы, которые, при погрузке на открытый подвижной состав, выходят за пределы габарита погрузки. В зависимости от высоты, на которой груз выходит за габарит погрузки, установлены зоны нижней, боковой и верхней негабаритности (рис. 5). Кроме того, для более точного определения условий пропуска грузов при наличии верхней негабаритности на двухпутных линиях, дополнительно введена зона совместной боковой и верхней негабаритности.  Рис.5. Зоны негабаритности груза Грузы, превышающие установленные пределы негабаритности, называются сверхнегабаритными. Негабаритные грузы могут быть перевезены при принятии специальных мер предосторожности, таких как ограничение скорости движения, ограничение или запрещение движения по соседним путям на двухпутных участках, пропуск по заранее подготовленным маршрутам на станциях. Перевозка сверхнегабаритных грузов осуществляется с применением контрольной рамы, которую ставит грузоотправитель на крытом вагоне или полувагоне (рис.10.6). Вагон с контрольной рамой следует за локомотивом, а вагоны с негабаритными грузами в середине поезда, но не ближе, чем за 20 осей от вагона с контрольной рамой и не менее, чем за четыре оси от хвоста поезда. Размеры контрольной рамы должны соответствовать максимальным размерам груза с учетом его смещения в кривых. Поезд сопровождается опытным работником дистанции пути по квалификации не ниже дорожного мастера, который ведет наблюдение за прохождением контрольной рамы особенно внимательно при следовании мимо негабаритных сооружений. Для проверки габаритности грузов, погруженных на открытый подвижной состав, их пропускают черезгабаритные ворота (рис. 10.7), устанавливаемые на одном из путей станции  Габаритные ворота представляют собой раму, внутри которой по очертанию габарита погрузки шарнирно укреплены планки. Если открытый подвижной состав с грузом пройдет ворота, не касаясь планок, то габарит не нарушен. Изменение положения планок укажет на место, не соответствующее габариту. В настоящее время на крупных станциях устанавливают автоматизированные системы коммерческого осмотра поездов и вагонов (АСКО ПВ). Эти системы осуществляют контроль габаритов грузов, погруженных на подвижной состав, проверку правильности размещения и крепления груза на открытом подвижном составе, а также выявляют наличие посторонних предметов, груза или деталей вагонов, выходящих за габарит погрузки. В системе АСКО ПВ соблюдение границ габаритности контролируется с помощью лучевых инфракрасных датчиков. Датчики закреплены на несущей конструкции и расположены таким образом, что инфракрасные лучи формируют границу зоны габаритности (рис. 10.8). Если какой-либо предмет выступает за установленные границы, то он перекрывает инфракрасный луч. При этом датчик формирует тревожное извещение, которое с помощью оборудования передачи сигналов передается на рабочее место оператора и отображается на компьютерном мониторе в виде красного отрезка линии, обозначающей соответствующую зону негабаритности. Факт негабаритности регистрируется в журнале событий с фиксацией порядкового номера вагона, в котором обнаружена негабаритность. Кроме проверки габаритов грузов, система АСКО ПВ предоставляет оператору возможность визуального контроля состояния крыш, бортов вагонов подвижного состава, верхних люков цистерн, а также крепления грузов на открытых вагонах в реальном масштабе времени при прохождении состава через габаритные ворота. Для этого на несущей конструкции закреплены телекамеры, направленные на вагон с трех сторон: справа, слева и сверху. Отдельная четвертая телекамера установлена с целью формирования изображения люков цистерн. Телекамеры формируют видеоизображения, которые с помощью оборудования передачи сигналов также поступают на автоматизированное рабочее место и отображаются на компьютерном мониторе оператора. Регистрация видеоизображений производится на жесткий диск сетевого хранилища данных системы. Для обеспечения видеонаблюдения в темное время суток обеспечивается освещение вагонов. Для этой цели на несущей конструкции закреплены пять прожекторов, освещающих вагон с трех сторон: слева, справа и сверху. Включение прожекторов происходит автоматически при снижении уровня естественного освещения ниже установленного порога.  Общие сведения и основные элементы пути.Железнодорожный путь – это комплекс инженерных сооружений, предназначенных для пропуска по нему поездов с установленной скоростью. От состояния пути зависят непрерывность и безопасность движения поездов, а также эффективность использования технических средств железных дорог. Железнодорожный путь состоит из нижнего и верхнего строений. Нижнее строение пути включает в себя земляное полотно и искусственные сооружения. Земляное полотно может быть представлено в виде насыпей, выемок, полунасыпей, полувыемок, полунасыпей-полувыемок. К искусственным сооружениям относятся трубы, мосты, подпорные стены, тоннели и др. Верхнее строение пути– это балластный слой, рельсы, шпалы, мостовые и переводные брусья, рельсовые скрепления, противоугоны, стрелочные переводы, глухие пересечения. Железнодорожный путь функционирует при различных погодных условиях, воспринимая большие нагрузки от проходящих поездов. При этом согласно ПТЭ все элементы железнодорожного пути (земляное полотно, верхнее строение пути и искусственные сооружения) по прочности, устойчивости и техническому состоянию должны обеспечивать безопасное и плавное движение поездов со скоростями, установленными на данном участке. Для выполнения указанных требований постоянно проводятся работы по усилению несущей способности и надежности всех элементов пути. Для этого применяются термически упрочненные рельсы тяжелых типов, новые конструкции рельсовых скреплений, бесстыковой путь, железобетонные шпалы, новые конструкции стрелочных переводов и другие совершенные устройства и сооружения. Основные сведения о категориях железнодорожных линий, трассе, плане и продольном профиле. Новые железнодорожные линии сооружают для освоения новых районов и их природных богатств, для разгрузки существующих грузонапряжённых линий, сокращения пути и времени следования пассажиров и грузов. В зависимости от назначения железных дорог, характера и размера перевозок согласно строительным нормам и правилам (СН и П 32. 01. 95) «Железные дороги колеи 1520 мм» новые железнодорожные линии и подъездные пути, дополнительные (вторые, третьи) главные пути и усиливаемые (реконструируемые) существующие линии подразделяются на категории, таблица 1. Таблица 1 Категории железных дорог
Трасса железнодорожной линии характеризует положение в пространстве продольной оси пути на уровне бровок земляного полотна. Проекция трассы на горизонтальную плоскость называется планом, а развертка трассы на вертикальную плоскость (фронтальную) -продольным профилем линии. Полоса земли вдоль трассы, отведённая для размещения железнодорожного пути, других устройств железной дороги, а также железнодорожных посёлков и лесонасаждений, называется полосой отвода. Границы полосы отвода обозначаются специальными межевыми знаками, в соответствии с рисунком 1.  Рисунок 1 Указатель границы полосы отвода. План и профиль определяют положение оси пути в пространстве. Процесс прокладки трассы в ходе проектирования называется трассированием линии. Идеальная трасса - это прямая в плане и пологий спуск в профиле (в грузовом направлении). Однако это не всегда возможно из-за необходимости подхода к населённым пунктам, обхода естественных препятствий (гор, озёр, болот и др. ) неровностей земной поверхности, стремления экономии строительства линии. План железнодорожной линии проектируется в виде сочетания прямолинейных участков и кривых, в соответствии с рисунком 2.  Рисунок 2 Профиль проектируется в виде горизонтальных участков-площадок и наклонных уклонов, в соответствии с рисунком 3.  Рисунок 3 Элементы продольного профиля железнодорожной линии. Прямые участки характеризуются - их длинной и направлением. Основными параметрами кривой являются: угол поворота φ, зависящий от условий местности, радиус R, обусловленный категорией линии, К - длина кривой, Т - длина тангенсов - от начала или конца кривой до вершины угла поворота. Исходя из заданного радиуса кривой R и угла поворота φ легко определить значения тангенса Т и длины кривой К, в соответствии с рисунком 4.  Рисунок 4 Элементы круговой кривой: НК - начало кривой; ВУ -вершина угла поворота; КК - конец кривой; R - радиус; φ - угол поворота; Т - тангенс кривой. Кривые малого радиуса вызывают необходимость снижения скорости движения, повышенный боковой износ рельсов и колёс подвижного состава, удлинение линии, повышают сопротивление движению и ухудшают видимость, что затрудняет ведение поездов машинистами локомотивов, требует ставить дополнительно сигналистов для обеспечения безопасности при производстве работ по содержанию и ремонту пути и контактной сети. (Наибольшая скорость движения в кривой в зависимости от радиуса R может быть приближенно определена по формуле W max = 4, 6 √R, км/ч). Различают круговые и переходные кривые. Круговая кривая - это часть окружности радиуса R. При проектировании новых железных дорог в зависимости от категории линии и местных условий радиусы кривых принимают в размерах указанных в таблице 2. Таблица 2 Радиусы круговых кривых в плане
Для обеспечения плавного вписывания подвижного состава в круговые кривые они сопрягаются с прямыми участками с помощью переходных кривых, радиус которых постепенно уменьшается от ∞ до радиуса круговой кривой R. Между смежными кривыми предусматриваются прямые вставки минимальной величины от 30 до 150 м в зависимости от категории линии и направления кривых (в одну или разные стороны). Для предотвращения самопроизвольного ухода вагонов или составов (без локомотива) за пределы полезной длины путей на станциях, разъездах и обгонных пунктах продольный профиль приёмо-отправочных путей, на которых предусматривается отцепка локомотивов от вагонов и производство маневровых операций, должен проектироваться вогнутого (ямообразного) очертания с одинаковыми отметками высот по концам полезной длины путей. В необходимых случаях предусматривается соответственно устройство предохранительных тупиков, охранных стрелок, сбрасывающих башмаков, сбрасывающих остряков, сбрасывающих стрелок, а также применение стационарных устройств для укрепления вагонов. План и профиль главных и станционных путей, а также железнодорожных подъездных путей, принадлежащих железной дороге, должны подвергаться периодической инструментальной проверке службой пути железных дорог с привлечением проектных институтов и др., по соответствующей технической документации. Отметка - это высота точки над уровнем Балтийского моря. Отметки земли выписывают на продольном профиле на всех пикетах и характерных точках перелома земной поверхности. (отсчёт от Репера) Репер- геодезический знак пункта с известной абсолютной высотой -металлический диск с выступом (или с отверстием - марка), закреплённый в стенках долговременных сооружений, или бетонный монолит, заложенный в грунт. Разности между проектными отметками и отметками земли называют рабочими отметками и представляют собой глубину выемок или высоту насыпи. В графе «План трассы» условно изображён план линии в виде прямых и кривых участков, при этом если кривая поворачивает вправо, то на профиле её наносят выпуклость вверх, и наоборот. Указывают расстояние от начала и конца кривой до ближайших к ним пикетов или километров, а также элементы плана (а - угол поворота кривой, R-радиус, T-длина тангенсов, K-длина кривой, l-длина переходной кривой). Переход элемента профиля одной крутизны к элементу другой называется переломом профиля. При резком переломе профиля увеличивается давление на путь от проходящих поездов или создаётся опасная разгрузка отдельных колёс подвижного состава. Смежные элементы профиля обычно сопрягаются в вертикальной плоскости радиусом, в м: 20000 - на скоростных линиях; 15000 - на линиях I и II категориях; 10000 - на особогрузонапряжённых линиях III категории; 5000 - на железных дорогах IV категории. При усилении существующих железных дорог в трудных условиях допускается уменьшать радиусы вертикальных кривых соответственно до 15; 10; 5; 3 тысяч метров. Вертикальные кривые следует размещать вне переходных кривых, а также вне пролётных строений мостов и путепроводов с безбалластной проезжей частью. Длина элементов продольного профиля должна быть, как правило, не менее половины длины обращающихся поездов, при этом под поездом будет одновременно не более двух переломов профиля. В верхней части отмечают собственно профиль, т. е в вертикальном масштабе откладывают отметки точек земли. Смежные концы отложенных отрезков соединяют. Полученная ломаная линия и будет профилем местности по оси трассы. На профиль наносят проектную линию, представляющую собой профиль бровки земляного полотна железной дороги. Высоту насыпи указывают на продольном профиле над проектной линией, а глубину выемок под ней. На профиле показывают также условными обозначениями мосты, трубы и другие искусственные сооружения, оси станции и других раздельных пунктов, оси переездов. От крутизны подъёма зависит масса поезда, поэтому при проектировании железных дорог стремятся к возможно меньшей крутизне уклонов. Основным параметром железнодорожной линии является её руководящий уклон, представляющий собой наибольший затяжной подъём, по величине которого устанавливается норма массы поезда при одиночной тяге и расчётной минимальной скорости движения. Этот уклон зависит от категории линии, топографических условий и устанавливается технико-экономическими расчётами с учётом унификации весовых норм на новой и примыкающих существующих линиях. Руководящий уклон на новых железнодорожных линиях не должен превышать: 20‰ - в грузовом направлении; 9‰ - на особогрузонапряжённых линиях; 12‰ - на линиях I категории; 15‰ - на линиях II категории; 20‰ - на линиях III категории; 30‰ - на линиях IV категориях. В сложных топографических условиях допускается применять более крутые руководящие уклоны. При усиленной (двойной, тройной) тяге допускаемый (круче руководящего) уклон может быть 40‰. Например, если руководящий уклон линии - 15‰, то уклон при двух локомотивах должен быть не более 29‰, при трёх локомотивах -40‰. Продольные профили строят используя данные технических изысканий и геодезических съёмок. Продольные профили оформляются с применением установленных условных обозначений по стандартной форме. По масштабу изображения и количеству содержащихся данных различают подробный и сокращённый продольные профили. Подробный продольный профиль используют для проектирования -определения объёмов земляных работ, проектирования вторых путей, развития станций и др. Этот профиль имеет горизонтальный масштаб 1: 10000 (100м в 1см) и вертикальный 1: 1000 (10 м в 1 см) и состоит из собственно профиля (верхняя часть) и сетки (нижняя часть), в соответствии с рисунком 6.  Рисунок 6 Продольный профиль железнодорожной линии. На сетке продольного профиля (нижняя часть) указывают: километры, план линии (трассы), пикетаж, расстояние в м., существующие отметки земли (чёрные отметки) по оси будущей линии, проектный уклон (по диагонали сверху уклон ‰, по горизонтали снизу расстояние в м. ), отметка проектной бровки земляного полотна (красные отметки), тип поперечных профилей (насыпь, выемка), ситуация местности и инженерно-геологическую характеристику (грунт). Сокращённый продольный профиль составляется на основе подробного продольного профиля в масштабе горизонтальный 1: 50000 и вертикальный -1: 1000. Сокращённый профиль повторяет в сжатом виде главнейшие данные продольного профиля. На нём наносят проектный профиль земляного полотна, план линии, километры, оси раздельных пунктов и расстояния между ними, входные и проходные сигналы, положение входных стрелочных переводов, путевых зданий, переездов и искусственных сооружений. Он предназначен главным образом для машинистов локомотивов с целью ориентации их при ведении поездов о предстоящих подъёмах и спусках. Схематический продольный профиль составляют по карте или плану с горизонталями в стадии предварительного камерального трассирования для сравнения вариантов проектируемой линии. За горизонтальный масштаб принимают масштаб карты, за вертикальный -1: 000. Утрированный продольный профиль - составляют при проектировании усиленного капитального ремонта пути, вторых путей. Горизонтальный масштаб 1: 10000, вертикальный - 1: 100 (в 10 раз крупнее). Сжатый продольный профиль - составляют в произвольных масштабах. Он служит для иллюстрации на небольшом чертеже профиля линии большой протяжённости. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
