706

Таблица 4.4

Журнал геометрического нивелирования по трассе(с привязкой к одному реперу)

h1 +2031; h2 + 2091;

fh = +2031 – 2091 = –60 мм.

Если контрольное превышение имеет недопустимые расхождения с обоими ранее записанными в ведомость превышениями из 1-го и 2-го ходов (см. в табл. 4.4 результаты нивелирования связующих ПК10 и ПК12), то делается еще одна, четвертая стоянка. Контрольные превышения с допустимой сходимостью (–1788 и –1781) переносят в гр. 2 и 3; в гр. 8 сличительной ведомости объясняются причины грубых ошибок.

Поокончании 2-гонивелирного хода всличительной ведомости вычисляют превышения крайних точек трассы (Рп. ХIХ и ПК20) из 1-го и 2-го ходов как алгебраическую сумму превышений всех связующих точек.

Высотная невязка двойного нивелирного хода определяется, как

81

fh h1 h2 .

Допустимая невязка вычисляется по формуле

fhдоп 502L,

где L – число километров одиночного нивелирного хода. В нашем примере fh = +2031 – 2091 = –60 мм при

fhдоп 502L 502 2 100мм.

Если невязка из 1-го и 2-го ходов превышает допустимую, то ход нивелируется снова до получения требуемой точности.

Вычисление отметок связующих и промежуточных точек производится в журнале 1-го нивелирного хода после распределения невязки равномерно по всем превышениям.

Обработка каждой страницы нивелирного журнала завершается постраничным контролем вычислений:

Нк – Нн = hи.

Здесь hср – сумма средних превышений на странице; h –

сумма поправок превышений на странице; hи – сумма исправленных превышений на странице; Нн, Нк – отметки начальной и конечной точек на странице.

4.2.3. Разбивка и нивелирование поперечных профилей

Для отражения рельефа местности в поперечном к трассе направлении и подготовки исходных топографических данных для проектированияземляногополотна, водоотводныхи прочих сооружений железной дороги на косогорных участках трассы разбиваются и нивелируются поперечные профили (не менее 1 поперечника на студента).

Разбивка поперечного профиля и егонивелирование ведутся, какправило, одновременно.

Составляется бригада (1 нивелировщик, 1 человек для записи результатов, 1 реечник, 2 мерщика расстояний). Вначале под углом 90° к трассе в месте съемки поперечника намечается его направление и закрепляется двумя вехами. Затем по этому

82

направлению укладывается мерная лента так, чтобы начало ее лежало на оси трассы. Нивелировщик устанавливает нивелир в направлении съемки поперечного профиля с таким расчетом, чтобы, взяв первый отсчет по рейке, установленной на оси трассы (ПК8, рис. 4.5), можно было пронивелировать наибольшее количество точек поперечника. При этом связующие точки закрепляются колом-точкой, нивелируются они по двум сторонам рейки (на рис. 4.5 они обозначены буквой Х). Промежуточные точки поперечного профиля на местности не закрепляются, рейки при съемкена нихустанавливаются окололенты прямона землю, нивелирование ведется только по черной стороне рейки. При съемке поперечного профиля отмечаются расстояния до точек от оси трассы с обязательной пометкой, в какую сторону идет съемка поперечника: вправо или влево. Если с одной станции всеточкиснятьневозможно, тонивелированиеведетсяпоХ- колам.

После нивелирования точек поперечного профиля в одном направлении (например, влево) лента укладывается от трассы в другомнаправлении исъемка продолжаетсянепрерывнымнивелирным ходом от начальной точки трассы. В конце съемки поперечника ход замыкается на соседнюю точку трассы (ПК9, рис. 4.5). Допустимая невязка нивелирования поперечного профиля fhдоп = ±50 мм; при определении невязки у нас

fh = 98,202 – 98,166 = + 36 мм,

отметки точек по трассе берут из продольного нивелирования (см. табл. 4.3). Если невязка недопустима, работа повторяется. Увязка нивелирного хода не производится, все отметки определяются через горизонт инструмента. Примеры нивелирования поперечного профиля и обработки журнала представлены в табл. 4.5. При обработке журнала вначале вычисляются отметки всех связующих точек и производится постраничный контроль:

З – П = Нк – Нн,

а затем вычисляются отметки промежуточных точек.

83

Рис. 4.5. Схема нивелирования поперечного профиля

84

Таблица 4.5

Журнал геометрического нивелирования поперечного профиля на ПК3

4.2.4. Составление продольного и поперечных профилей трассы

После вычисления отметок приступают к построению продольногопрофиля на миллиметровой бумагев масштабах:гори- зонтальном–1:10000ивертикальном–1:200[10].Нарис. 4.6дан примерсоставленияпродольногопрофиля.Первымизаполняются графы «Пикет» и «Расстояние», где указываются расстояния между точками, которые записываются в промежутках между ординатами. Сумма расстояний между пикетами должна быть равной100м,еслипикет«нерезаный».Полныйномеруказывается только на пикетах, кратных десяти (10, 20, 30 и т.д.), а в остальных точках проставляется лишь последняя цифра. Далее заполняется графа «Отметки земли». Вней против каждой ординаты выписываются из журнала нивелирования отметки точек с округлением до сантиметра. После этого приступают к наколке профиля, т.е. отложению отметок точек. Наколка ведется твердым, остро отточенным карандашом. Одна из линий миллиметровки, соответствующая целому сантиметру, принимается за условный горизонт, отметка которого берется равной целому числу метров, обычно кратному 10 (в нашем примере 60 м), так, чтобы линия профиля шла в 6–8 см от верхней линии сетки. На

85

86

Рис. 4.6. Продольный профиль железнодорожной трассы

ординатах соответствующих точек откладываются высоты точек земли в заданном масштабе (1:200).

Соединивэтиточкипрямыми,получаютпродольныйпрофиль поверхности земли. Сообразуясь с рельефом земной поверхности,окоторомсудятполиниипрофиляземли,проводятпроектную линию, т.е. назначают положение бровки земляного полотна (БЗП) железной дороги по высоте.

Проектная линия состоит из прямых участков длиной не менее 400 м различного уклона, но не круче заданного (руководящего). Располагается она таким образом, чтобы объем земляныхработ былнаименьшим, но дляСибири оптимальностроить линию по насыпям 1,5 м. Проектная линия может иметь как подъем, так и спуск, а также горизонтальные площадки.

Величиныуклоновотдельныхучастковпроектнойлиниидлиной, кратной 10 м, определяют графически. Для этого нужно иметь чертежный треугольник и линейку. Сначала над линией профиля поверхности земли на участке длиной 1000 м (10 см в горизонтальноммасштабе1:10000)строятграфик уклоновчерез одну тысячную (от одной тысячной до заданного предельного). Для графического определения величины уклона элемента проектной линии однуиз сторон треугольника совмещают с проектнойлиниейи,перемещаятреугольниквверх,переносятнаправлениепроектнойлиниинаграфикуклонов,покоторомуиопределяетсяуклонданногоучасткалинии сокруглениемдоцелойтысячной.

В графе «Проектные уклоны» (рис. 4.7) ординатами разделяют элементы профиля с различными уклонами. На ординатах, соответствующихначалуиконцуэлементапрофиля,указываютсярасстояниядоближайшихпикетов. Понаправлениюдиагонали, проводимойчерезэтуграфу, судятоподъемеилиспуске. Над диагональюпишетсявеличинауклона втысячныхдолях(например, 0,012 = 12). Под диагональю показывается протяженность элемента профиля в метрах, обычно кратная 50 м. Если проектная линия представляет собой горизонтальную прямую, то вместодиагоналипосерединеграфы «Уклоны»проводитсягоризонтальная прямая. Над ней обозначается уклон, равный 0, а под горизонтальной прямой показывается протяженность участка, называемогогоризонтальнойплощадкой.

87

88

Рис. 4.7. Продольный профиль водовода

Отметка бровки земляного полотна начальной точки проектнойлинии(ПК0),какправило,задаетсяобъектомпримыкания.В наших условиях она определяется по профилю графически (Нн = 101,00). Отметки всех остальных точек проектной линии БЗП получают путем вычислений, т.е. аналитически:

Нпр = Нн + id,

где Нн – проектная отметка первой точки данного элемента проектной линии; d – расстояние от начала элемента проектной линии до той точки, отметка которой вычисляется; i – уклон данного элемента.

В первую очередь определяются отметки всех переломов проектной линии по данными графы «Проектные уклоны». Например, в конце первого элемента на ПК10:

Нпр ПК10 = Нпр ПК0 – id = 101,00 – 0,003·1000 = 98,00 м.

В пределах площадки до ПК14 проектные отметки не меняются, а в конце профиля на ПК20

Нпр ПК20 = 98,00 + 0,004 · 600 = 100,40м.

Затем определяются проектные отметки на всех пикетах профиля, при этом вычисления ведутся в уме с контролем по известной отметке конца элемента. Так, в примере на первом элементе в каждом пикете проектная отметка убавляется на

id = 0,003 · 100 = 0,30м

ив конце элемента должна быть равна 98,00 м.

Впоследнюю очередь вычисляются проектные отметки на характерных плюсах с контролем по отметке конца пикета. Например, на ПК1+25 проектная отметка вычисляется, как

Н = 100,70 – 0,003 · 25 = 100,62.

Для контроля вычисляется отметка на ПК2:

Нпр ПК2 = 100,62 – 0,003 · 75 = 100,40 м,

которая уже вычислена и записана.

Вычисленные проектные отметки округляются до сантиметра и записываются в графу проектных отметок против соответствующих точек пикетажа.

Далее вычисляются рабочие отметки hраб, которые определяют высоту насыпи или глубину выемки. Они получаются как разность между проектными отметками и отметками земли:

hраб = Нпр – Нзем.

89

Рабочая отметка, если она относится к насыпи, имеет положительный знак и выписывается над проектной линией на расстоянии неближе1см;если жеона относитсяквыемкеи знак ее отрицательный, то ее выписывают под проектной линией в разрывеординат на том жерасстоянии, чтои для насыпи (знак рабочей отметки при этом не пишется, а определяется ее местом напрофиле).

В тех местах профиля, где насыпь переходит в выемку и наоборот — выемка в насыпь, есть точка, в которой рабочая отметка равна нулю, она называется нулевой. Для определения пикетажанулевойточкипрофилянужновычислитьдлянеегоризонтальное расстояние от ближайшего заднего пикета или плюса. Формула для вычисления этого расстояния следующая:

где d0 – горизонтальное расстояние от ближайшего по ходу заднего пикета или плюса до нулевой точки; h1, h2 – абсолютные значения рабочих отметок соседних точек профиля; d – горизонтальное расстояние между двумя смежными точками.

В графе «Развернутый план пути» (см. рис. 4.6) посередине проводится прямая, которая является условной (спрямленной) осью трассы, а по обеим сторонам от нее наносится ситуация на основанииданныхпикетажнойкнижки.

Кривые и прямые участки линии изображаются на профиле в графе «Прямые и кривые в плане» (см. рис. 4.6). Посередине графы проводится карандашом прямая – ось трассы. Кривые изображаются условно дугами. Дуга вверх означает поворот трассы вправо; дуга вниз – поворот влево.

Началои конец каждой кривой, ужерассчитанные впикетажной книжке, отмечаются ординатами, которые проводятся от линии пикетажа до линии прямых и кривых в плане. Вдоль ординат надписываются расстояния от точек начала и конца кривой до ближайших пикетов (с точностью до метра).

У каждой кривой, кроме того, записываются ее суммарные элементы: угол поворота, радиус, тангенс, длина кривой, длина переходной кривой ( , R, T, K, l ).

90