Переходные кривые

Для плавного перехода поезда из прямой в круговую кривую и обратно устраивается переходная кривая переменной кривизны. В пределах переходной кривой плавно отводят возвышение наружного рельса, устраиваемого в круговой кривой, и переходят от ширины колеи 1520 мм на прямой к увеличенной ширине колеи (в кривых R < 350 м). В качестве переходной кривой принимают радиоидальную спираль (клотоиду).

Длина переходных кривых. На железных дорогах России и стран СНГ принят линейный отвод возвышения наружного рельса в кривой. Длину переходной кривой /, м, определяют в зависимости от возвышения наружного рельса И, мм, и уклона отвода возвышения / (десятичная дробь):

Основным условием, ограничивающим уклон отвода возвышения наружного рельса, является допускаемое значение вертикальной составляющей скорости подъема колеса по возвышению dh/dt. Связь между значением dh/dt, скоростью движения поезда v и уклоном i определяется зависимостью

Значение dh/dt не должно превышать 40-45 мм/с. При нормировании длин переходных кривых в СТН Ц-01-95 величину dh/dt приняли в пределах 28—35 мм/с (1/10—1/8 км/ч). Тогда в соответствии с формулой (3.7) уклон отвода возвышения наружного рельса в зависимости от скорости наиболее быстроходного поезда в данной кривой vmax, км/ч, определяют в

Согласно Строительно-техническим нормам СТН Ц-01-95 [17] на новых скоростных железных дорогах, а также линиях 1 и II категорий длины переходных кривых определяют в соответствии с зависимостями (3.8) и (3.9).

На особогрузонапряженных линиях, а также линиях III и IV категорий и подъездных путях длины переходных кривых принимают по табл. 3.3 (из СТН Ц-01-95) в зависимости от радиуса сопрягаемой кривой и категории проектируемой линии. Эти длины рассчитаны по формулам (3.8) и (3.9), при этом учтено, что в кривой данного радиуса наибольшие скорости движения реализуются только при определенном профиле пути (например, на затяжном спуске), где требуется наибольшее возвышение наружного рельса. На других участках (например, на возвышениях профиля) скорость поездов меньше, поэтому меньше возвышение наружного рельса и можно соответственно уменьшить длину переходной кривой. Поэтому в табл. 3.3 длины переходных кривых при каждом значении радиуса приведены в зависимости от зоны скоростей, в которой находится участок пути, где проектируется данная кривая. Эти зоны установлены в зависимости от очертания продольного профиля пути (рис. 3.3). К 1-ой зоне относятся участки, проходимые грузовыми поездами с максимальными скоростями, ко 2-ой зоне — со средними скоростями и к 3-й - со скоростями, близкими к расчетной скорости на руководящем подъеме. При двух значениях длин переходных кривых в данной графе табл. 3.3 меньшая длина кривой соответствует большему уклону отвода возвышения наружного рельса. Эту меньшую длину переходной кривой допускается применять только в трудных условиях.

Строительно-технические нормы предусматривают также, что в технико-экономически обоснованных случаях при проектировании участков железных дорог особогрузонапряженных, III и IV категорий, располагаемых в трудных условиях, где не может быть реализована скорость движения поездов, допускаемая принятым радиусом кривой, длину переходных кривых можно устанавливать расчетом по формуле (3.6). При этом уклон отвода возвышения должен быть не более 0,001, а в трудных условиях на особогрузонапряженных линиях, а также на линиях III и IV категорий — не более 0,002, на подъездных путях - 0,003. Эти предельные значения уклонов установлены из условия предотвращения схода колес с рельсов внутренней нити при движении экипажа в переходной кривой.

От длины переходной кривой зависит скорость Ч' нарастания непогашенного

Значение У принимают не более 0,6 м/с3 при максимальной скорости движения поездов до 140 км/ч и не более 0,4 м/с3 при скоростях выше 140 км/ч. Соответственно длина переходной кривой должна удовлетворять условию

Полученные по расчету длины переходных кривых следует, как правило, округлять до значений, кратных 10 м, при этом длина переходной кривой должна быть не менее 20 м.

На подъездных путях, обслуживаемых маневровым порядком, а также в трудных условиях и при поездном движении со скоростью не более 25 км/ч, переходные кривые допускается не устраивать.

Разбивка переходных кривых. Для устройства переходной кривой центр круговой кривой Ок смещают по направлению биссектрисы на величину

круговой кривой, сдвинутой внутрь (к центру), вписывают переходные кривые (НПК - начало переходной кривой, КПК - конец переходной кривой). Круговая кривая располагается между точками НКК (начало круговой кривой) и ККК (конец круговой кривой). Разбивка переходных кривых приводит к дополнительному приращению тангенса на величину

Суммированная длина кривой Кс между точками НПК равна сумме длины круговой кривой радиуса R при данном угле поворота а и длины переходной кривой:

Элементы круговых и переходных кривых приводятся в таблицах для разбивки кривых [10].

При больших углах поворота для удобства разбивки кривой на местности ее делят на несколько расположенных впритык кривых данного радиуса (рис. 3.4,6) так, что сумма углов поворота составляющих кривых равна углу поворота всей кривой. В этом случае концевые кривые имеют различные суммированные тангенсы:

Минимальные углы поворота. При малых углах поворота и соответственно коротких кривых необходимо проверить возможность устройства переходных кривых.

Для устройства переходных кривых необходимо соблюдение условия* (см. рис. 3.4, а)

Минимальную длину участка круговой кривой Kmm между точками НКК и ККК, рекомендуют принимать равной наибольшей полной колесной базе экипажа, т.е. около 20 м.

Из выражения (3.12) можно определить либо наименьший радиус кривой, который может быть принят при данных угле поворота и длине переходной кривой:

Если алгебраическая разность уклонов отводов возвышения наружного рельса переходных кривых, примыкающих одна к другой, не превышает указанных ранее максимально допустимых уклонов отвода возвышения наружного рельса для каждой переходной кривой, то можно принять Ктт = О

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