Партнерский проект с компанией Руспроектэксперт

Тел.: 8-495-771-14-07

Проектирование


Длина элементов профиля и их сопряжение

Для уменьшения при строительстве железной дороги объема земляных работ и искусственных сооружений желательно проектировать продольный профиль элементами такой длины и крутизны, чтобы проектная линия в наибольшей мере соответствовала очертанию поверхности земли по направлению трассы. При этом под поездом может оказаться несколько переломов профиля, причем разных знаков - выпуклые и вогнутые (рис. 3.10).

При движении грузового поезда по перелому профиля вследствие наличия зазоров в межвагонных соединениях в поезде могут возникнуть продольные силы ударного характера, влияющие на прочность элементов конструкции вагонов. Большие растягивающие Рис. 3.10. Расположение поезда на и сжимающие силы могут также при- нескольких переломах профиля вести соответственно к выдергиванию или выжиманию порожних и малозагруженных вагонов из состава, т.е. к сходу колесных пар вагонов с рельсов. В пассажирских поездах при движении по переломам профиля возникают продольные ускорения, влияющие на комфортность поездки.

Поэтому, проектируя продольный профиль пути, желательно уменьшать количество переломов профиля, назначая элементы возможно большей длины, как правило, — не менее половины полезной длины приемоотправочных путей (расчетной длины поезда), принятой на перспективу (на внутристанционных соединительных и подъездных путях IV категории — половины длины поезда или состава, передаваемого маневровым порядком, но не менее 100 м). При такой длине элементов профиля под поездом одновременно будет не более двух переломов профиля.

Когда же устраивают перелом профиля, то для обеспечения прочности и устойчивости вагонов, а также создания комфортных условий для пассажиров элементы продольного профиля (/, и ;2 на рис. 3.11) должны сопря- 'чшъся кривой, радиус которой R в зависимости от длины и массы состава, размещения локомотивов в поезде (в голове, или в голове и хвосте, или в голове и внутри поезда) и скорости движения поезда может достигать десятков тысяч метров.

Устройство пути в профиле по кривой радиуса 50-100 тыс. м считается затруднительным как при строительстве, так и в эксплуатации, хотя на ряде зарубежных железных дорог такие сопрягающие кривые используются. В практике отечественных железных дорог вместо указанной кривой применяют описанный многоугольник (см. рис. 3 11). Стороны многоугольника называют элементами переходной крутизны или разделительной площадкой (при / = 0). Длины этих элементов / и разность уклонов смежных элементов Д/, определяющая угол а, взаимосвязаны и зависят от радиуса сопрягающей кривой R (см. рис. 3.11):




Задаваясь при данном радиусе сопрягающей кривой R алгебраической разностью уклонов на переломах профиля М, можно вычислить по формуле (3.21) длину элементов профиля /.

При разности уклонов смежных элементов А/ более 2—4%о на переломах профиля устраивают вертикальные кривые радиуса Лв (рис. 3.12). Их назначение — предотвратить саморасцеп автосцепок смежных вагонов поезда при прохождении их через перелом продольного профиля пути и обеспечить комфортные условия езды пассажиров.

Во избежание утомляемости пассажиров ограничивают нормальное ускорение а = v*/RB, которое они ощущают при движении поезда по вертикальной кривой. В зависимости от допускаемого значения адоп, м/с2, и максимальной скорости пассажирских поездов vmax, км/ч, определяют значение радиуса кривой Лв, м:

В СТН Ц-01-95 принято атп = 0,1—0,2 м/с2. Соответственно при скоростях движения до 200 км/ч определилось значение RB = 20000 м (на скоростных линиях), до 160 км/ч — 15000 м (на линиях 1 и II категорий), до 120 км/ч — 10000 м (на особогрузонапряженных линиях и линиях III категории), до 80 км/ч — 5000 м (на линиях IV категории). Указанные значения радиусов значительно больше тех, которые необходимы по условию предотвращения саморасцепа автосцепок соседних вагонов поезда.

Формула для определения тангенса вертикальной кривой выводится аналогично формуле (3.21):

Биссектрису вертикальной кривой b можно определить из треугольника (см. рис. 3.12):

откуда, пренебрегая величиной Ь2, ввиду ее малости по сравнению с Т2, получим

При малой разности уклонов смежных элементов профиля, когда значение биссектрисы менее 0,01 м, вертикальную кривую можно не устраивать, обеспечивая плавное сопряжение смежных элементов за счет изменения толщины балластного слоя. Решая уравнение (3.24) относительно А/, можно установить для различных радиусов RB значение разности уклонов, соответствующее биссектрисе b = 0,01 м:

Согласно Строительно-техническим нормам СТН Ц-01-95 при алгебраической разности уклонов смежных элементов менее указанных выше значений вертикальные кривые на переломах профиля допускается не предусматривать.

Изыскания и проектирование железных дорог. — М.: ИКЦ «Академкнига», 2003. - 288 с..

Экспертиза

на главную