749

− на возвышениях профиля (горбах), расположенных на расстоянии расчетной длины поезда от подошвы тормозного спуска.

Смежные элементы продольного профиля следует сопрягать в вертикальной плоскости кривыми с радиусами Rв, значения которых приведены в табл. 4.2.

Вертикальную кривую можно не устраивать, если алгебраическая разность уклонов смежных элементов менее:

–2,0 ‰ при Rв = 20 км;

–2,3 ‰ при Rв =15 км;

–2,8 ‰ при Rв = 10 км;

–4,0 ‰ при Rв = 5 км;

–5,2 ‰ при Rв = 3 км.

4.1.3. Совмещение элементов плана и продольного профиля

Совмещение переходных кривых в плане и вертикальных круговых кривых в профиле привело бы к образованию сложных пространственных кривых, текущее содержание которых затруднено. В связи с этим вертикальные круговые кривые должны располагаться за пределами переходных кривых в плане. Точка перелома профиля должна быть удалена от обозначенных на плане начала, конца круговой кривой на расстояние не менее m + Tв, где m — половина длины переходной кривой; Tв — тангенс вертикальной кривой.

Пример допустимого взаимного расположения элементов плана и продольного профиля показан на рис. 4.1, где НПК, КПК — начало и конец переходной кривой; ВУ — вершина угла поворота кривой.

Рис. 4.1. Взаимное расположение вертикальной кривой

впрофиле и переходной кривой в плане:

а— продольный профиль; б — совмещение вертикальной кривой с прямым участком в плане; в — совмещение вертикальной кривой с кривой в плане

Втрудных условиях на внутристанционных соединительных и подъездных путях IV категории разрешается проектировать переломы продольного профиля без учета положения переходных кривых в плане. Переломы профиля могут располагаться независимо от плана линии и в тех случаях, когда при малой величине алгебраической разности уклонов вертикальная круговая кривая не устраивается.

4.1.4.Профиль участков размещения станций

Встанционную площадку можно включать:

63

−все горизонтальные элементы продольного профиля, так как в этом случае облегчается трогание поездов с места в обоих направлениях, снижается опасность ухода вагонов с пути при маневрах толчками или под влиянием ветра;

−в отдельных случаях (при соответствующем обосновании) элементы с уклонами не более 1,5

‰для уменьшения объемов земляных работ;

−в особо трудных условиях допускается увеличение уклонов элементов до 2,5 ‰.

Из общей длины элементов исключают величину тангенса вертикальной кривой Tв, определяемую по формуле (4.2), и 200 м на удлинение путей в перспективе.

Можно выделить три варианта расположения станционной площадки в профиле (рис. 4.2):

Рис. 4.2. Варианты расположения станционных площадок в профиле: а — на возвышенности (горбе); б — в углублении (в яме); в — на уступе;

L — длина станционной площадки; Lп.п — расстояние между точками перелома профиля

−размещение станционной площадки на возвышенности обеспечивает благоприятные условия для замедления поездов на подходе к станции, разгон после остановки, безопасность одновременного приема на однопутных линиях, но ухудшаются условия трогания поезда с места при остановке перед входным сигналом;

−расположение станционной площадки в углублениях профиля ухудшает условия разгона поезда после остановки и условия одновременного приема поездов на однопутных линиях, но устраняется опасность ухода вагонов на перегон;

−размещение станционной площадки на уступе занимает среднее положение между предыдущими вариантами.

Если раздельный пункт располагается на участке с переломным предельным профилем, длина и сопряжение элементов профиля должны соответствовать установленным нормам для главного пути на перегонах.

При удлинении путей существующих станций, расположенных в особо трудных условиях, при соответствующем обосновании допускается размещение путей на уклонах круче 2,5 ‰, но не более 10 ‰.

Для реализации вариантов расположения раздельных пунктов на уклонах круче 2,5 ‰ должны обеспечиваться условия удержания поездов установленной массы и с учетом увеличения массы поездов на перспективу вспомогательными тормозами локомотивов, а также условия трогания с места этих поездов.

64

Величина допускаемого подъема, при котором возможно трогание с места, iтр проверяется по формуле

где Fк.тр — сила тяги локомотива при трогании состава с места, кгс; Q — расчетная масса состава, определяемая для конкретного участка, т; P — расчетная масса локомотива, т; wтр — суммарное сопротивление (основное и дополнительное) при трогании с места; wкр — дополнительное сопротивление от кривых.

где qo — нагрузка на ось вагона.

9∑a0

wêð = , (4.5)

Lc

где ∑a0 — сумма углов поворота в пределах расчетной длины состава; Lc — длина состава, м.

4.1.5. Требования к конструкции продольного профиля станционных путей

Для предотвращения самопроизвольного ухода подвижного состава за пределы полезной длины путей продольный профиль приемоотправочных путей новых станций, где предусматриваются отцепка локомотивов или вагонов от железнодорожных составов и выполнение маневровых операций, следует в пределах полезной длины проектировать вогнутого типа с одинаковыми отметками высот по концам полезной длины путей (рис. 4.3).

Рис. 4.3. Трехэлементный продольный профиль приемоотправочных путей:

i — крутизна противоуклона, равная 1,5–2,5 ‰; ir — крутизна уклона горловины; li — длина противоуклона; lр.п — длина разделительной площадки; lпол — полезная длина приемоотправочного пути; lr — длина горловины;

L — длина станционной площадки

Длина противоуклона рассчитывается по формуле

где Ê — коэффициент, определяющий допустимый диапазон глубины понижения профиля, равный 0,45…0,55; lпол — полезная длина приемоотправочного пути, м; i — крутизна противоуклонов, равная 1,5…2,5 ‰. При проектировании продольного профиля вогнутого очертания в пределах полезной длины приемоотправочных путей необходимо предусматривать такой же профиль и для смежного с ним главного пути, располагаемого на том же земляном полотне.

Пути у погрузочно-разгрузочных платформ и площадок, пути, предназначенные для стоянки составов или вагонов без локомотива, а также пути экипировки и стоянки локомотивов следует располагать на горизонтальных площадках или на уклонах не более 1,5 ‰, в трудных условиях до 2,5 ‰.

Продольный профиль вытяжных путей, используемых для операций с вывозными и сборными поездами и располагаемых в трудных условиях, допускается проектировать в соответствии с параметрами продольного профиля участка главного пути в пределах вытяжного пути.

План и профиль главных и станционных путей, а также железнодорожных подъездных путей, принадлежащих железной дороге, должны подвергаться периодической инструментальной про-

65

верке. Программа организации проверок утверждается начальником железной дороги. Продольный профиль главных путей на станциях и перегонах проверяется в период проведения капитального и среднего ремонтов путей.

По результатам проверок устанавливаются конкретные сроки производства работ по выправке профиля.

4.2. Водоотводные устройства и сооружения

Устойчивость, прочность и надежность работы земляного полотна во многом зависят от наличия и исправности водоотводных устройств и сооружений. Проникающая в структуру земляного полотна вода снижает физико-технические характеристики грунтов, неблагоприятно сказывается на стабильности работы земляного полотна, сокращает сроки его службы. Борьба с проникшей в грунт водой всегда сложнее и требует бо´льших финансовых, материальных затрат, чем реализация мер, направленных на отвод поверхностной воды.

Регулирование стока поверхностных вод нацелено на исключение возможности их застоя и состоит в формировании поверхности, устройстве сети водосборных и водоотводных канав или лотков, а также в борьбе с последствиями проникновения воды в грунт.

Для перехвата, сбора и отвода поверхностных вод от земляного полотна применяют различные устройства и сооружения: канавы, лотки разных форм, земляные валики, специальное формирование земляной поверхности, устройства ливневой (дождевой) канализации (обычно на территории станции), специальные гидротехнические сооружения (устройство перепадов, быстротоков, сбросов, а также гасителей энергии при них — водобойных колодцев или стенок), регуляционные дамбы, консольно-леечные водосбросы (устраивают на стыках пологих участков канав при крутых уклонах) (рис. 4.4–4.6).

Канавы — наиболее распространенные устройства для регулирования стока поверхностных вод. Форма их, как правило, трапецеидальная, размеры в большинстве случаев определяют на основании гидравлических расчетов.

В стесненных условиях, а также при слабых малоустойчивых оплывающих грунтах, не способных удерживаться в откосах канав, применяют водосборные и водоотводные лотки.

Лотки представляют собой те же канавы, но укрепленные так, что конструкция может воспринимать боковое давление грунта.

Лотки могут иметь трапецеидальную, прямоугольную, полукруглую и треугольную формы. За стенками лотка отсыпают фильтры из песка, гравия или щебня, предохраняющие его от засорения через щели, которые устраиваются в стенках лотка, чтобы он выполнял функции дренажа. В этом случае лотки могут служить не только для поверхностного, но и для подземного водоотвода. Чтобы не допустить вредного влияния пучения на земляное полотно, лотки утепляют, укрывая их съемными щитами.

Виды и схемы лотков представлены в таблицах прил. М.

Быстротоками называют короткие каналы (лотки) из сборных или монолитных железобетонных конструкций, имеющие большие предельные уклоны.

Перепады выполняют те же функции, что и быстротоки. Они бывают одно- и многоступенчатыми. В конце перепадов и быстротоков устраивают гасители энергии.

Рис. 4.4. Основные типы водопропускных сооружений:

— железобетонный лоток

66

По расположению на масштабном плане района точек пересечения горизонталей с главным путем необходимо перенести на план станции горизонтали, а также границы поселка, автомобильные дороги и др. (см. рис. 3.28 и 3.29).

Отметки земли на пикетах и плюсовых точках (характерных местах между пикетами) следует установить на масштабном плане района или на плане станции путем интерполяции между горизонталями (рис. 4.7).

Рис. 4.7. Определение отметки земли на плане станции путем интерполяции между горизонталями

Например, при выполнении данной курсовой работы отметка земли Hç на 286-м км пикете 5

рассчитывается следующим образом. Определяется кратчайшее расстояние между горизонталями 300 и 301 по отрезку, проходящему через пикет 5, равное 78,2. Расстояние от горизонтали 301 до пикета 5 равно 12,8. Составляется пропорция: 78,2 = 301− 300 = 1; 12,8 = x . Таким образом, искомое расстояние от горизонтали 301 до пикета 5 в метрах будет равно 12,8 / 78,2 = 0,2 м. Так как к пикету идет понижение поверхности земли, отметку земли на пикете 5 определяем слудующим образом:

Hç = 301− 0,2 = 300,8 ì .

При осуществлении капитального ремонта путей проектными отметками продольного профиля считают отметки уровня головки рельсов.

За проектные отметки на продольном профиле при проектировании новых промежуточных станций (как и предполагается в курсовой работе) принимают отметки бровки земляного полотна. Их рассчитывают по отметкам на уклоноуказателях, в зависимости от уклона элемента и расстояния от точки перелома профиля до пикета или плюсовой точки по формуле

где Hj — отметки бровки земляного полотна в месте расположения ближайшего уклоноуказателя, м;

Háóê.ï. — отметка бровки земляного полотна на уклоноуказателе; i — уклон элемента профиля, ‰;

Sj — расстояние от уклоноуказателя до j-й точки, м.

Например, для выполнения данной курсовой работы определим отметки Hj на пикетах 5 и 6 286-го км. Так как уклоноуказательный знак с отметкой 302,0 соответствует положению пикета 5, то H j на

пикете 5 будет равна 302,00. Отметка бровки земляного полотна на пикете 6, рассчитанная по формуле (4.7), будет равна:

H j = 302,00 −100 1 10−3 = 301,90 м.

4.4. Порядок оформления графической части проекта продольного профиля главного пути промежуточной станции

Оформление проектов продольных профилей осуществляется согласно СНиП 32-01–95 «Железные дороги колеи 1520 мм» [16] и СТН Ц-01–95 [3].

На схеме продольного профиля при проектировании вычерчивают линии поверхности земли и бровки земляного полотна. Построение профиля выполняют от условного уровня, за который при-

69

нимают верхнюю линию сетки. Для наглядности отметку условного уровня принимают на 6–8 м меньше минимальной из проектных отметок (рис. 4.8).

Кроме отметок земли и бровки земляного полотна на схеме продольного профиля вверху указывают рабочие отметки, равные разности отметок земляного полотна и отметок земли. Для насыпей их наносят выше проектной линии, для выемок — ниже.

Например, для данной курсовой работы рабочая отметка 286-го км на пикете 5 будет равна: 302,00 − 300,80 =1,2 м (см. рис. 4.8).

70

На схеме продольного профиля главного пути помещают план станции, показывают продольные уклоны и расстояния между точками перелома профиля, пикетаж и километраж, условно изображают план линии. На схеме продольного профиля путей раздельных пунктов сети железных дорог отражаются, кроме того, положение остряков стрелочных переводов, сигналов, а также обозначения подземных и наземных коммуникаций, проектируемых и существующих искусственных сооружений, номер, группа и наименование грунтов. В курсовой работе эти данные допускается не указывать.

Вопросы для самопроверки

1.Что собой представляет продольный профиль линии?

2.В каких единицах принято измерять уклоны?

3.Дайте определение уклоноуказательного знака.

4.Каким должен проектироваться профиль приемоотправочных путей в пределах их полезной длины?

5.Какова периодичность проверки продольного профиля главных путей на станциях и перего-

нах?

6.В чем заключается регулирование стока поверхностных вод?

7.Какие устройства и сооружения проектируют для перехвата, сбора и отвода поверхностных вод от земляного полотна?

8.В соответствии с каким нормативным документом осуществляется оформление проекта продольных профилей путей?

9.Какие функции выполняют «перепады»?

10.Как рассчитывают отметки бровки земляного полотна?

5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОПЕРЕЧНОГО ПРОФИЛЯ СТАНЦИИ

5.1. Основные виды поперечного профиля земляного полотна

5.1.1.Общие положения

Взависимости от положения основной площадки относительно поверхности земли различают следующие поперечные профили земляного полотна:

−насыпь (основная площадка расположена выше земной поверхности);

−выемка (основная площадка расположена ниже земной поверхности);

−полунасыпь и полувыемка (основная площадка с одной стороны совпадает с земной поверхностью, а с другой находятся выше или ниже ее);

−полунасыпь-полувыемка (основная площадка с одной стороны выше, а с другой — ниже поверхности земли);

−нулевое место (основная площадка расположена на земной поверхности).

Примеры приведены на рис. 5.1.

Наиболее распространены на железных дорогах насыпи и выемки. Нулевые места проектируются при наличии переходов из выемки в насыпь, в других случаях они недопустимы, так как подвержены снежным заносам.

При проектировании земляного полотна используют следующие схемы поперечного профиля:

–типовые для участков с простыми инженерно-геологи-ческими и топографическими услови-

ями;

–групповые для применения на ряде участков со сложными и многократно повторяющимися ин- женерно-геологическими условиями;

–индивидуальные, разработанные по специальным проектам для условий, где первые два типа профилей неприменимы.

По индивидуальным проектам сооружают:

–насыпи высотой и выемки глубиной более 12 м;

–выемки и насыпи на косогорах круче 1:3;

–земляное полотно в местах с активными склоновыми процессами;

–земляное полотно на участках, где существует опасность схода снежных лавин, оползней, обвалов, селей;

–насыпи на слабых основаниях;

–земляное полотно на участках с интенсивным развитием карстов и горных выработок;

72