706

6.ИНЖЕНЕРНО-ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯСЪЕМКА

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ

Съемки железнодорожныхпутей производятпри паспортизации длясоставления проектов реконструкции, выправки путей в плане и профиле. Задача инженера-геодезиста – отразить существующее положение пути для того, чтобы в последующем можно было рассчитать основные элементы кривых, необходимыесдвижки (рихтовки)путивплане,подъемкиили срезкипути по высоте для приведения его в проектное положение.

Плановая и высотная съемки путей на перегонах значительно отличаются от съемок в пределах станции как по организации работы, так и по точности и методам, поэтому описание их производства представленов отдельных пунктах данного раздела.

6.1. Съемка железнодорожного пути на перегонах

Работыпо съемкепутей производят, как правило, без перерыва в движении поездов, поэтому, прежде чем приступить к съемкам, необходимо пройти инструктаж по технике безопасности, оформить соответствующие документы, поставить в известность работников железнодорожных ведомств о том, что необходимо проведение работ на путях, и получить на это разрешение.

6.1.1.Задание и подготовительные работы

Вподготовительный периодполучают, поверяюти, при необходимости, юстируют нужные инструменты и принадлежности согласно методическим указаниям [1].

Необходимые инструменты:

1) для разбивки пикетажа – стальная двадцатиметровая мерная лента с шестью шпильками, банка с яркой краской или мел, рулетка,пикетажныйжурнал;

2)длянивелирования–нивелирН3соштативом,двенивелир- ныерейки,нивелирныйжурнал;

3)длясъемкипланалинии–теодолитпоточностинениже30 со штативом, рейка нивелирная с упорами, два башмака с вешками,угломерныйжурнал,таблицыдляразбивкижелезнодорожных кривых [8, 9], капроновая одножильная леска диаметром

121

0,7–1,0 мм длиной 25 м, линейка с миллиметровыми делениями длиной не менее 500 мм.

6.1.2. Особенности разбивки пикетажа и нивелирования железнодорожного пути

При съемке существующего железнодорожного пути расстояния промеряют лентой по оси пути с точностью 1:2000, а пикетаж закрепляют краской (мелом) на внутренней стороне левого по ходу километража рельса. Вместо обычного кола-точки на пикете или плюсе на рельсе проводят отвесную черту по всей головке, шейке и подошве, а необходимую надпись делают на шейке рельса. Номер пикета, кратный десяти, подписывают полностью, а у остальных номеров указывают только последнюю цифру. Промер линий делают дважды. При разбивке пикетажа отражают характерные точки рельефа, началои конец насыпей (нулевые места), оси переездов, мостов и труб, опоры контактной сети и другие твердые точки в плане, где рихтовки в последующем могут быть ограничены. Обязательно заносят в пикетажный журнал с привязкой к пикетажу и с описанием все реперы и марки, как постоянные, так и временные.

При съемке методом И.В. Гоникберга в кривых, кроме обычных пикетов и плюсов, производят разметку пути через каждые 20 м («двадцатки»), а при съемке шнуровым методом – через 10 м. При радиусе кривых менее 400 м разметку производят через 10 и 5 м соответственно.

Начало «двадцаток» устанавливают на глаз за 60–40 м до видимого начала кривой, а конец – за 60–40 м после кривой; «двадцатки» в кривой размечают по наружному рельсу изнутри колеи. При разбивке пикетажа ведут пикетажный журнал (рис. 6.1);внеговносятрезультатыполуинструментальнойсъемки в пределах 100 м влево и вправо от пути. Обязательно подлежат съемке и фиксированию в журнале все путевые обустройства: стрелочные переводы, светофоры, сигналы, релейные шкафы, опоры линий связи и электропередач в пределах 100 м влево и вправо, все путевые здания и т.д. На двухпутных участках измеряют междупутья на всех пикетах, на электрифицированных участках снимают все опоры контактной сети.

Продольноенивелированиепопутипроизводятвдванивелира пообычной методике. Накриволинейныхучасткахпути нивели-

122

руютголовкувнутреннегорельса,анапрямолинейных–головку рельса, по которому разбит пикетаж. Если поперечные профили неснимают,топрипродольномнивелированиинеобходимоопределятьотметки правой походубровки земляногополотна. Допу-

стимая невязка нивелирования fhдоп 50L мм.

Рис. 6.1. Пикетажный журнал железнодорожного пути на перегоне

123

6.1.3. Разбивка и нивелирование поперечных профилей

Места съемки поперечных профилей намечают во время разбивки пикетажа: все пикеты, характерные места и точки начала и конца мостов. Характерные места – это начало и конец насыпей и выемок (так называемые нулевые места), наибольшие высоты насыпей и глубины выемок, а также изменения уклона рельефа в продольном по трассе направлении.

Направлениесъемки поперечныхпрофилей всегда перпендикулярно оси пути. На прямолинейных участках направления намечают экером, откладывая угол 90° от оси рельсовой колеи, а на криволинейных – теодолитом или экером по направлению биссектрисы угла между двумя хордами равной длины. Особенно большое значение имеет точность разбивки поперечного профиля на косогорном участке железнодорожного пути.

При съемке поперечных профилей расстояния от оси пути до снимаемых точек измеряют мерной лентой с точностью до 1 дм, приэтомна рабочей гранирельса устанавливаютотсчет, равный половинеширины колеи – 760 мм; чтобы получить горизонтальные проложения при измерении по наклонным откосам выемок илинасыпей,лентупрокладываютуступамиприпомощинитяного отвеса или вешки с круглым уровнем.

Принивелированиипоперечныхпрофилейисходнымиявляются отметки головок рельсов (ГР) из продольных нивелировок; обязательно должны быть сняты и зафиксированы следующие точки: бровка балласта (ББ), подошва балласта (ПБ), бровка насыпи (БН) и подошва насыпи (ПН), бровка выемки (БВ) и подошва выемки (ПВ), всеканавы, а такжеперегибы местности. Точки реже чем через 5 м брать не следует даже на ровном на глаз месте. Все характерные точки берут по рейке с точностью отсчета 10 мм. На местности закрепляют только конец поперечного профиля. Нивелирные ходы нужно замыкать на точке про-

дольной нивелировки; допустимая невязка fhдоп 50 мм на поперечник. Длина поперечных профилей должна быть достаточной для проектирования всех необходимых сооружений, но не менее 20 м влево и вправо от подошвы насыпи или бровки выемки; в учебных условиях ее назначает преподаватель.

Сторонность съемки профилей «лево-право» принимают по ходу километража железнодорожного пути и обязательно отме-

124

чаютвжурналенивелированиявовремяпроизводстванивелирования.

6.1.4. Съемка плана железнодорожного пути на криволинейных участках (полевые работы)

Съемка плана железнодорожного пути на прямых участках производится измерением углов поворота на пикетах, ближайших к изломам пути, заметным на глаз. Расстояния между измеренными углами должны быть неболее400 м;на остальных пикетах и характерных точках замеряют стрелы, как это делают при съемке пути в кривых.

Съемка криволинейных участков может быть произведена различными способами. Каждая бригада производит съемку одной кривой двумя способами.

Метод И.В. Гоникберга. Этот метод заключается в нахождении полного угла поворота рельсовой нити в кривой и определениистрелпрогибарельсовойнитиотвизирныхлучей(хорд)при измерении углов поворота (рис. 6.2).

Рис. 6.2.Принципиальная схема измерения стрел прогиба пути в кривой

Состав бригады 5–6 человек. Чаще всего кривые снимают участками по 100 м, однако в любом случае длина участка между соседними стоянками (в дальнейшем – ст.) теодолита должна быть такой, чтобы стрелы прогиба непревышали длины рейки, а их отсчет делался с точностью не ниже ±2 мм.

Съемку кривой ведут в таком порядке (рис. 6.3). Стоянку 1 теодолита назначают за 40–60 м до видимого начала кривой, 2-ю – на таком расстоянии вперед по ходу, чтобы стрелы прогиба были не более длины рейки. Затем измеряют угол поворота 1 междунаправлениемначальнойпрямой инаправлением на ст. 2. Для этого теодолит центрируют над серединой рельса на ст. 1, один башмак с вешкой (рис. 6.4) ставится сзади на прямой не ближе чем за 100 м, а второй – на ст. 2. После

125

измерения угла двумя полуприемами измеряют стрелы прогиба fi кривой от визирной линии до рабочей части наружного рельса (см. рис. 6.3), для чего лимб и алидаду горизонтального круга закрепляют после наведения визирной линии на вешку установленного на ст. 2 башмака, а рейку со специальными упорами у пятки переставляют в горизонтальном положении последовательно на все «двадцатки» и характерные точки между ст. 1 и 2.

Рис. 6.3. Схема измерения углов при съемке кривой способом И.В. Гоникберга

Вид рейки и схема отсчета по вертикальной нити приведены на рис. 6.5. Чтобы отсчет по рейке был верным (соответствовал перпендикулярномук хордерасстоянию от кривой),рейкувовремя отсчитывания п о к а ч и в а ю т взад-вперед, как это делают при нивелировании, новгоризонтальномположении,и берут минималь-

ный отсчет. Затем, не снимая теодолита, измеряют контрольный угол 1 между начальной прямой и, если возможно, конечной стоянкой. Дляэтогопередний башмаксвешкой переставляютна конечнуюстоянку, а измерениеугла ведут двумяполуприемами. Если кривая длинная или по какой-либо причине конец ее не виден, то измеряют несколько контрольных углов i в пределах

126

видимости, назначая их вершины через один-два основных угла (см.рис.6.3).Результатыизмерениястрелприведенывтабл. 6.1.

Рис. 6.5. Схема отсчета стрел прогиба по рейке (при зрительной трубе с обратным изображением)

Таблица 6.1

Результаты измерения стрел прогиба на кривой лево 7063 км линии А–В (съемка методом И.В. Гоникберга)

Измерение углов производят с использованием обычного угломерного журнала, а величины измеренных стрел прогиба из табл. 6.1 заносят в «Примечания». После окончания работы на ст. 1 теодолит переносят на ст. 2, задний башмак – на ст. 1, а передний – на ст. 3. Измеряют угол 2 и стрелы прогиба вначале

127

по линии ст. 1 – ст. 2 (для контроля), а затем по линии ст. 2 – ст. 3. Таким образом снимается вся кривая, причем на ст. 3 и в последующем нужно не забывать измерять контрольные углы поворота i. Правильностьизмерениястрелпрогиба определяют равенством их (±4 мм) при наблюдении с двух концов хорды.

Контроль определения угла поворота кривой состоит в установке равенства сумм углов i и i с допустимой невязкой

1,0 n , где n – общее число измеренных углов и . Порядоквыполненияконтроляправильностиопределенияугла

поворота кривой приведен в табл. 6.2.

Полученная невязка: f 1 10 . Допустимая невязка: f доп 16 2,4 2 24 .

Камеральная обработка результатов наблюдений позволяет подобратьрадиускривойивычислитьвеличинырихтовок(сдвижек)путивплане,необходимых дляпостановкикривойпоэтому радиусу при выправке пути. Для упрощения допускается при съемке все измерения производить по рабочей грани наружного рельса, и тогда отпадает необходимость в башмаках (наблюдения ведут на обычную вешку, установленную на рабочей грани рельса), а для измерения применяют обычную нивелирную рейку, которую при отсчете упирают в рабочую грань рельса на «двадцатках».

Шнуровой метод (метод стрел). В практике путейских работ при съемке кривых этот метод применяют очень часто, так как он не требует для работы геодезических приборов.

128

Съемку пути ведут по рабочей грани наружной рельсовой нити. Состав бригады 3–4 человека.

Полевые работы заключаются в измерении стрел изгиба рельсовой колеи посхеме, изображенной на рис. 6.6 . Измерение стрел производят от шнура при помощи линейки с миллиметровымиделениями. Наиболееподходятдляэтогокапроноваяодно- жильнаялескадиаметром0,7–1,0 мми стальнаялинейка500мм. Шнуррастягиваютсусилиемоколо10Ни прижимаюткрабочей грани наружного рельса по риске, фиксирующей хорды длиной 20 м (при радиусе менее 400 м – длиной 10 м), а стрелу прогиба измеряют линейкой в середине хорды. Результаты измерений заносят в съемочный журнал (табл. 6.3); кривую для контроля снимают дважды: в прямом и обратном направлениях; значения величин стрел не должны разниться более ±4 мм. Измерения производят только в безветренную погоду, иначе отсчеты могут сильно искажаться из-за колебаний шнура.

Рис. 6.6. Схема съемки кривой шнуровым методом

129

Таблица 6.3

Журнал съемки кривой право 46 км линии С–D шнуровым методом

6.1.5. Подбор радиуса кривых и вычисление рихтовок

По результатам съемки кривых методом И.В. Гоникберга

согласно [11] ведут подбор радиуса существующей кривой (см. прил. Ж (вклейка)). Сначала вычисляют данные для построения углограммы кривой (гр. 1–10) и строят саму углограмму (рис. 6.7), затем вычисляют данные по проектируемой площади для круговой кривой (гр. 11–15) и рихтовки пути при этом (гр. 16–17), после чего производят подбор переходной кривой и вычисляют окончательные рихтовки (гр. 18–21).

Углы поворота i и их последовательные суммы переводят из градусной меры в радианную (гр. 4), затем указывают расстояния di в метрах до снимаемых точек от вершины угла di (гр. 5) и вычисляют произведения сумм углов поворота на расстояния до снимаемых точек радdi (гр. 6).

В гр. 7 выписывают средние значения стрел прогиба fi из табл. 6.1, а в гр. 8вычисляют существующиеплощади углограммы ci как разности:

ci радdi fi.

130