Учебно-методическое пособие ОКЖД 2017(1)

Для указания в перевозочных документах данных о зонах и степенях негабаритности перевозимых грузов, существует индекс негабаритности груза,

который состоит из 5-ти знаков.

Каждый знак индекса негабаритности (кроме первого) обозначает степень негабаритности груза в соответствующей зоне. Сверхнегабаритность в любой зоне обозначается цифрой 8.

Обозначения в индексе негабаритности:

1-й знак - всегда буква Н (негабаритность);

2-й знак - степень нижней негабаритности, может принимать значения от 1 до 6.

3-й знак - степень боковой негабаритности, может принимать значения от 1 до 6.

4-й знак - степень верхней негабаритности, может принимать значения от 1 до 3.

5-й знак - вертикальная сверхнегабаритность, имеет значение 8.

Отсутствие негабаритности в любой зоне, отмечается цифрой "0" в

соответствующем знаке индекса негабаритности.

Например: индекс негабаритности Н8480 означает, что негабаритный груз имеет нижнюю и верхнюю сверхнегабаритность, боковую негабаритность 4-й

степени, а вертикальная сверхнегабаритность отсутствует.

Порядок пользования шифром следующий. Количество цифр в шифре соответствует количеству колонок в таблице 1.3. Каждая цифра в шифре указывает номер строки в соответствующей колонке, откуда следует взять очередной элемент исходных данных.

1.6 Исходные данные к заданию

Набор исходных данных формируется на основе таблицы 1.2. Конкретное значение того или иного элемента исходных данных принимается в соответствии с шифром, индивидуальным для каждого студента. Перечень шифров дан в таблице

1.3. Номер варианта в таблице 1.3 соответствует порядковому номеру фамилии студента в списке группы.

Таблица 1.3

Исходные данные

1.7Порядок и методика решения задачи

1)В соответствии с конкретными условиями применения строятся очертания габарита приближения строений С. Необходимые данные находятся на рисунке 1.1. Все вертикальные расстояния отсчитываются от уровня головки рельса (УГР), а горизонтальные – от оси пути.

2)Внутрь построенного габарита следует вписать очертания габарита погрузки, который находится на рисунке 1.2.

12

3)Затем следует показать границы заданной зоны и степени негабаритности

всоответствии с индексом негабаритности. Для нанесения очераний негабаритности следует воспользоваться данными таблицы 1.1. Пространство между нормальными очертаниями габарита погрузки и границами негабаритности необходимо заштриховать.

1.8 Порядок оформления задания

Построения выполняются в масштабе 1:50 на листе формата А 4. Чертёж

необходимо снабдить штампом.

1.9Вопросы для самоконтроля

1.С какой целью на железных дорогах России обеспечивается соблюдения габаритов?

2.Дайте определение понятия «габарит приближения строений».

3.В каком случае применяется габарит приближения С, а в каком — Сп?

4.Приведите определение понятия «габарит подвижного состава».

5.Какие габариты подвижного состава вы знаете?

6.Дайте определение понятия «габарит погрузки».

7.Укажите известные вам зоны негабаритности.

8.Что такое степень негабаритности?

9.Какие грузы считаются сверхгабаритными?

10.Расшифруйте индекс негабаритности Н3428.

ЗАДАНИЕ №2

Выбор направления и трассирование участка железной дороги

Цель работы — выработать умение выполнять элементарный анализ рельефа и приобрести первые навыки трассирования железной дороги по картам в горизонталях, проектирования плана и продольного профиля.

13

2.1. Содержание задания и исходные данные

При выполнении домашнего задания необходимо решить следующие

задачи:

1.На плане в горизонталях между заданными начальным и конечным пунктами уложить возможные варианты циркульного хода при заданном значении уклона трассирования.

2.Сделать оценку длины вариантов и величины коэффициента развития

трассы.

3.Выбрать вариант с минимальным коэффициентом развития в качестве основного.

4.Спрямить циркульный ход выбранного варианта, определить величину углов поворота трассы, подобрать радиусы круговых кривых и определить их элементы: тангенс Т и кривую К.

5.Построить схематический продольный профиль трассы выбранного варианта.

Исходные данные представлены картой в горизонталях масштаба 1:25000

или 1:50000 с указанием сечения горизонталей (5 или 10 м), положения начального и конечного пунктов трассирования, а также одним или несколькими значениями уклона трассирования.

2.2. Анализ рельефа и установление возможных направлений трассы

Анализ рельефа заключается в определении точек наиболее вероятного прохождения трассы, так называемых фиксированных точек. Для облегчения чтения рельефа полезно выделить голубым цветом все водотоки и водоёмы. Они определяют совокупность наиболее низких точек рельефа. Наиболее высокие точки местности приурочены к водоразделам, отделяющим один водоток от другого или одну речную систему от другой подобной системы. Вершины водоразделов на картах в горизонталях отражаются замкнутыми горизонталями.

Их полезно заштриховать коричневым цветом. Подобное «проявление» наиболее

14

низких и высоких отметок позволяет опознать высотные препятствия при трассировании по тому или иному направлению, т.е. определить участки, где трасса будет идти на подъём или на спуск.

Другим видом препятствий являются контурные препятствия, занимающие на плане некоторую площадь (населённые пункты, озёра, заповедные территории,

излучины рек, болота и т.д.). Контурные препятствия трасса, как правило,

обходит, а высотные пересекает в наиболее пониженных точках. Такими точками на водоразделах являются сёдла, располагающиеся между соседними вершинами.

Таким образом, при анализе рельефа необходимо установить места пересечения водоразделов и точки обхода контурных препятствий.

Особым видом фиксированных точек являются места пересечения крупных и средних рек, которые выбираются, как правило, на прямолинейных участках русла реки с неширокими поймами.

Совокупность фиксированных точек, начального и конечного пунктов трассирования, соединённых воздушно-ломаными линиями, определяет возможные направления трассирования. При анализе рельефа следует наметить все возможные направления трассы.

2.3. Оценка условий трассирования по возможным направлениям

По условиям рельефа принято выделять три основных вида участков трассы:

долинный, водораздельный и поперечно-водораздельный. При трассировании достаточно протяжённой железной дороги на одном варианте направления могут присутствовать, как правило, все три вида участков.

Долинный ход характерен для направлений трассирования, совпадающих с направлением речной долины. Водораздельный ход имеет место в случае, когда водоразделы или их системы ориентированы в том же направлении, что и проектируемая трасса. Поперечно-водораздельный ход необходимо прокладывать в тех случаях, когда речные долины и разделяющие их водоразделы ориентированы поперёк основного направления трассирования.

15

Сложность укладки трассы по какому-либо направлению оценивается путём сравнения средних уклонов местности между фиксированными точками с уклоном трассирования. При сравнении возможны два результата:

1.Средний уклон местности меньше уклона трассирования. Это случай так называемого вольного хода, при котором преодоление высотных препятствий не вызывает затруднений, трасса укладывается по кратчайшему направлению и отклонение от него вызывается преимущественно необходимостью обхода контурных препятствий.

2.Средний уклон местности больше уклона трассирования. В этом случае преодоление высотных препятствий по кратчайшему направлению, как правило,

невозможно. Такие участки носят название участков напряжённого хода. Этот термин отражает естественную сложность укладки трассы на таких участках,

поэтому местоположение трассы находится с помощью предварительно уложенного циркульного хода.

Средний уклон местности между соседними фиксированными точками iсм

определяется как частное от деления разности между максимальной и минимальной высотными отметками фиксированных точек к кратчайшему горизонтальному расстоянию между ними, т. е. средний уклон местности – это тангенс угла α (рисунок 2.1).

Рис. 2.1. Средний уклон местности

Величина среднего уклона местности вычисляется по формуле

16

где: hмакс – отметка более высокой из фиксированных точек, м; hмин – отметка более низкой из фиксированных точек, м;

l – кратчайшее расстояние между рассматриваемыми фиксированными точками,

км.

Уклон icм в принятой системе размерностей оценивается в ‰ (тысячных или промилле), т.е. отражает величину подъёма или спуска в метрах на участке длиной в 1 км.

Уклон трассирования iтр в данном задании является задаваемой величиной.

В реальном проектировании он определяется через руководящий уклон iр, который является важнейшим параметром железной дороги, прямо влияющим на её мощность. Руководящий уклон является максимальным уклоном, который не может превышать ни один элемент продольного профиля. Уклон трассирования iтр меньше руководящего уклона iр на величину эквивалентного уклона iэ,

отражающего влияние криволинейных участков железнодорожного пути на движение поездов. Обычно величина эквивалентного уклона при предварительном трассировании принимается в пределах от 0,5 до 1 ‰.

2.4. Укладка трассы, подбор радиусов кривых, проектирование

схематического профиля

Укладку трассы в первую очередь следует вести на участках напряжённого хода в направлении «на спуск», т.е. с водораздела в долину. Ориентиром для укладки трассы может служить предварительно уложенный циркульный ход.

Циркульный ход представляет собой совокупность одинаковых по длине отрезков,

соединяющих на соседних горизонталях точки, удалённые друг от друга на расстояние, соответствующее уклону трассирования. Обычно положение таких точек определяют, «шагая» циркулем или измерителем с горизонтали на

17

горизонталь и отмечая точки установки ножек циркуля. Если бы железнодорожный путь удалось уложить точно по направлению циркульного хода, то не потребовалось бы отсыпать насыпи или разрабатывать выемки.

Отсюда второе название циркульного хода – линия «нулевых работ». Длина отрезков циркульного хода (или иначе – раствор циркуля) определяется простым расчётом. Если обозначить через ∆h сечение горизонталей, а через m –

знаменатель масштаба карты, то раствор циркуля d будет равен:

(2.2)

Например, если трассирование ведётся по карте масштаба 1:25000 с

сечением горизонталей 5 м, то при уклоне трассирования iтр = 10 ‰ раствор циркуля составит

d 5 103 /10 25000 0,02м 2см.

Если расстояние между горизонталями превышает раствор циркуля, то в этом месте трассу следует вести по кратчайшему расстоянию между горизонталями, придерживаясь общего направления трассирования. Обычно такой случай наблюдается при трассировании в долине реки и это означает, что напряжённый ход перешёл в вольный. На участках вольного хода трассу следует укладывать по кратчайшему направлению между фиксированными точками, в

минимальной степени отклоняясь от него при обходе контурных препятствий. Из всех возможных направлений трассы для дальнейшей работы следует выбрать одно (после консультации с преподавателем).

Полученное таким образом схематическое положение трассы служит ориентиром для проектирования плана линии. В местах поворота трассы на участках вольного хода необходимо разместить круговые кривые (рис. 2.2).

Основными элементами круговых железнодорожных кривых в плане являются угол поворота трассы α, радиус кривой R, тангенс Т и кривая К. Угол поворота α измеряется транспортиром между первоначальным и новым направлением трассы

18

после её поворота в точке ВУ. Радиус кривой подбирается с помощью шаблона круговых кривых, фиксируя точки начала НКК и конца ККК круговой кривой.

Шаблон представляет собой набор дуг окружностей, описанных стандартными радиусами, применяемыми при проектировании железных дорог (в масштабе карты). Действующие Строительные нормы и правила [4] рекомендуют применять следующие стандартные радиусы круговых кривых: 4000, 3000, 2500, 2000, 1800,

1500, 1200, 1000, 800, 700, 600, 500, 400, 350, 300, 250, 200 и 180 м. Наиболее предпочтительны радиусы 1200 м и более.

Рис. 2.2. Схема круговой железнодорожной кривой Точки касания шаблона к линиям, определяющим направление трассы,

показывают начало НКК и конец ККК круговой кривой. Правильность их размещения можно проверить, отложив от вершины угла поворота ВУ в обе стороны расстояние Т, которое определяется по формуле (2.3). Расстояние между точками НКК и ККК по трассе определяет длину трассы в пределах кривой К и

вычисляется по формуле (2.4).

На участках напряжённого хода вписывание круговых кривых в каждый угол поворота циркульного хода практически невозможно из-за недостаточного

19

расстояния между вершинами углов поворота. Поэтому циркульный ход предварительно следует спрямить, заменяя несколько смежных элементов,

имеющих незначительные (5–10 град) отклонения друг от друга, одним прямолинейным участком (рис. 2.3).

После спрямления циркульного хода вписывание кривых осуществляется так же, как и на участках вольного хода. При этом, для обеспечения плавности движения поездов по смежным кривым, между точками ККК и НКК смежных

Рис. 2.3. Циркульный ход и его спрямление: α1, α2, α3 – углы поворота трассы

кривых устраивают прямые вставки длиной, достаточной для затухания поперечных колебаний, возникших при движении подвижного состава в кривой.

При выполнении домашнего задания, это расстояние рекомендуется принять не менее 200...…300 метров. Надо помнить, что чем дальше отклоняется трасса от циркульного хода, тем больший объём земляных работ придётся выполнить при строительстве земляного полотна железной дороги. Поэтому при спрямлении и подборе радиусов необходимо в максимальной степени следовать циркульному ходу. На запроектированном участке плана трассы разбивается километраж с размещением нулевого километра в начальной точке трассирования. В

зависимости от масштаба карты длина километровых отрезков на карте будет составлять 2 см при масштабе 1:50 000 либо 4 см при масштабе 1:25 000.

Проектирование схематического продольного профиля осуществляется на специальной сетке, образец которой показан на рис. 2.4. Горизонтальный масштаб

20