• Обзоры

Трассирование участка новой железнодорожной линии

Разработка вариантов магистральных ходов

Трассой называется пространственная ось железной дороги в уровне бровки земляного полотна.
Трассирование – это поиск рационального положения плана и продольного профиля трассы. Оно осуществляется путем проектирования плана линии по картам в горизонталях с одновременным составлением продольного профиля трассы.
Детальное трассирование осуществляется вдоль намеченных конкурентоспособных кратчайших направлений, соединяющих опорные пункты и имеющиеся фиксированные точки. При этом исследуется возможность использования попутных долин водотоков или водоразделов.
Отход от площадки раздельного пункта или подход к ней должен осуществляться с учетом перспективы развития этого пункта.
На участках вольных ходов, где топографические условия легкие и средний естественный уклон местности по направлению трассирования меньше руководящего, трасса проектируется по прямой между опорными пунктами и фиксированными точками. Каждый угол поворота на участках вольных ходов должен быть обоснован.
Основным принципом трассирования на участках напряженных ходов, где уклон местности по направлению трассирования больше руководящего, является наиболее полное использование заданного значения руководящего уклона. Именно в этом случае длина линии на участке преодоления  значительного подъема или спуска будет кратчайшей.
Для поиска положения трассы на участках напряженных ходов используется расчетное значение расстояния между горизонталями (заложение) d см, которое соответствует заданной величине руководящего уклона и определяется по формуле

где m – масштаб карты в горизонталях;
 h – сечение горизонталей, м;
 i_р – руководящий  уклон, ‰;
 i_{ср.э (к)} – среднее значение уклона, эквивалентного дополнительному   сопротивлению от кривых, ‰ (обычно принимается равным 0.5‰).

Линия нулевых работ – направление на карте, вдоль которого уклон поверхности земли равен руководящему уклону, соединяет начала и концы расчетных заложений на участке напряженного хода.
Линия, включающая в себя площадки раздельных пунктов, а также следующие друг за другом участки вольных и напряженных ходов, называется магистральным ходом.
Вариантов магистральных ходов по заданному направлению трассирования может быть несколько.
При разработке конкурентоспособных вариантов магистральных ходов следует предусматривать необходимость расположения площадок раздельных пунктов. Магистральный ход будет значительно короче (L1При отработке вариантов магистральных ходов можно ориентировочно считать, что площадки раздельных пунктов на однопутных линиях размещаются при тепловозной тяге на расстоянии 9-12 км, а при электрической – на расстоянии 12-15 км. Более точно размещать площадки раздельных пунктов следует с учетом объемов перевозок на расчетный (как правило, десятый) год эксплуатации линии, величины руководящего уклона, типа локомотива, сложности топографических условий и других факторов.
При преодолении перевала неправильный выбор начала напряженного хода (руководящего подъема) может привести к значительному удлинению линии, поэтому начинать поиск конкурентоспособных вариантов следует, отталкиваясь от «седла» через которое трасса должна пройти обязательно.

Проектирование плана железнодорожной линии

Планом железнодорожной линии является проекция трассы на горизонтальную плоскость.
Составляющими плана линии могут быть прямые участки пути, круговые и переходные кривые.
Прямые вставки, м, между начальными точками переходных кривых не должны быть менее величины, указанной в табл. 1.
При проектировании новых линий III-IV категорий, сооружаемых в особо трудных условиях, на подъездных путях, обслуживаемых маневровыми локомотивами, и в трудных условиях – при поездном движении со скоростями до 25 км/ч – допускается не устраивать прямые вставки между переходными кривыми.
При отсутствии переходных кривых прямые вставки можно не проектировать только в случаях, если не устраивается возвышение наружного рельса.

Таблица 1

* - при V>120 км/ч на этих дорогах длину прямой вставки следует принимать по нормам линий I категории.
Круговые кривые на новых железных дорогах следует проектировать возможно больших радиусов в соответствии с рекомендациями табл. 2. конкретные значения радиусов, м, можно принимать равными: 4000, 3000, 2500, 2000, 1800, 1500, 1200, 1000, 800, 700, 600, 500, 400, 350, 300, 250 и 200.

Таблица 2

* - при V>120 км/ч радиусы кривых в плане принимать по нормам линий I категории.
Примечание. При проектировании развязок в железнодорожных узлах допускается применять кривые радиусом 250 м.
Прямые и кривые участки пути, а также смежные круговые кривые разных радиусов следует сопрягать посредством переходных кривых.
На новых скоростных линиях, а также линиях I и II категорий длины переходных кривых lпер, м, следует принимать из условия:

где Vmax – максимальная скорость движения поезда в данной кривой, км/ч;
 h – возвышение  наружного рельса, мм, определяется по формуле

где  V_ср – средневзвешенная по тоннажу квадратическая скорость, намечаемая на десятый год эксплуатации линии в месте расположения кривой, км/ч;
R – радиус кривой, м;
k – коэффициент, учитывающий смещение центра тяжести подвижного состава относительно оси пути в кривой; принимается равным 1.0 при  V≤140 км/ч и 1.2 при V>140 км/ч.

где V(т.о.), Q(т.о) – скорость, км/ч, и средняя масса поезда брутто, т, каждой категории поездов в направлениях соответственно «туда» и «обратно»;
n – число поездов каждой категории.
Возвышение наружного рельса необходимо проверять на соблюдение нормы непогашенного ускорения а, м/с2, которая не должна превышать 0.7 м/с2 при V<160 км/ч и 0.6 м/с2 при V от 161 до 200 км/ч. в отдельных случаях эта норма с разрешения МПС РФ может быть повышена до 1.0 м/с2.
Фактическое непогашенное поперечное ускорение, соответствующее принятому возвышению наружного рельса в кривой, определяется по формуле:

где g – ускорение свободного падения, м/c2 (g=9.81);
S – расстояние между осями рельсов, мм (S=1600).
При несоблюдении указанного условия возвышение наружного рельса должно быть уменьшено за счет увеличения радиуса круговой кривой.
Кроме того, следует иметь ввиду, что величина возвышения наружного рельса не должна превышать 150 мм. Для выполнения этого условия радиус круговой кривой также может быть увеличен.
Отвод возвышения наружного рельса производится плавно в пределах переходной кривой на всем ее протяжении. Уклон отвода возвышения должен быть не более 1 ‰, а трудных условиях на особогрузонапряженных линиях и линиях III и IV категорий – не более 2 ‰, на подъездных путях – 3 ‰.
В трудных и особо трудных условиях длину переходной кривой допускается принимать из условия:

Полученные по расчету длины переходных кривых округляются до значений, кратных 10 м. Длина переходной кривой должна быть не менее 20 м.
На особогрузонапряженных линиях, а также линиях III и IV категорий длину переходных кривых следует принимать по табл. 3.

Таблица 3

А знаете ли Вы, что:

… Римские дороги, покрытия которых строились из каменного материала на известковом растворе, имели толщину около одного метра и до сих пор поражают своей капитальностью и тщательностью исполнения.