4.9. Камеральное трассирование железных дорог.
Показатели трассы
Прокладка магистрального хода. Трассированию дороги должно предшествовать уточнение намеченного напраатения трассы путем прокладки магистрального хода. Магистра.1ьный ход представляет собой первое приближение трассы, соответствующее определенному значению руководящего (или другого ограничивающего) уклона. Прокладку магистрального хода обычно начинают с участков напряженного хода трассы. Для этого на карту наносят линию нулевых работ, т.е. линию, имеющую уклон трассирования /тр = /Р — /'э(ср). Для проведения на карте в горизонталях линии заданного уклона необходимо вычислить заложение d, км:
где Ah - сечение горизонталей, м; /тр - уклон трассирования, %о.
Откладывая измерителем в масштабе карты расстояние d между соседними горизонталями, получают линию нулевых работ (рис. 4.41), которая так называется потому, что если по ней провести трассу, а затем на профиль нанести проектную линию уклоном трассирования, то в точках пересечения горизонталей можно получить "нулевые" земляные работы (уклон местности равен уклону проектной линии).
При прокладке магистрального хода необходимо осуществить наиболее рациональную увязку напряженного и вольного ходов. На каждом участке преодоления высотного препятствия при данной разности отметок и принятом руководящем уклоне минимальная длина участка напряженного хода определяется формулами (4.1)—(4.3). Общая же длина трассы слагается из длины участков напряженных и вольных ходов. Поэтому необходимо так уложить линию на участках напряженного хода, чтобы длина участков вольных ходов и, следовательно, общая длина линии были наименьшими. На рис. 4.41 на участке от станции А в направлении к Б показаны два положения напряженного хода трассы (от станции А до точек В и Г, расположенных на одинаковых отметках). Вариант, показанный сплошной линией, позволяет значительно уменьшить длину вольного хода и получить более короткую трассу всего участка линии.
Прокладку линии нулевых работ, как правило, ведут от фиксированных точек, расположенных на более высоких отметках (например, седло на водоразделе), в направлении на спуск. При наколке линии нулевых работ на затяжном участке напряженного хода ориентировочно учитывают расположение раздельных пунктов. Хотя при последующем трассировании положение их может несколько измениться (штриховая линия ни рис. 4.42), это не отразится существенно на длине и общем направлении трассы.
а
— правильно,6 — неправильно
Прокладку линии нулевых работ нужно вести с учетом положения трассы при соответствующих нормах проектирования плана линии. В качестве примера на рис. 4.43 показаны правильная и неправильная наколка линии нулевых работ. Последняя не обеспечит прокладку трассы при допускаемых значениях радиусов кривых и прямых вставок между ними.
При наколке линии нулевых работ нельзя перейти хотя бы через одну горизонталь, так как это приведет к увеличению объема земляных работ на всем последующем участке напряженного хода (рис. 4.44). От такого неправильного решения следует отличать решение, принимаемое при прокладке линии через лог (рис. 4.45). В данном случае положение, показанное сплошной линией, неправильно, так как острый угол при наколке 120-й горизонтали не обеспечит вписывание трассы при допускаемых радиусах кривых и не даст необходимой высоты насыпи в логу для размещения водопропускного сооружения (высота насыпи в этом месте должна быть не менее 2,5—3 м). Линия нулевых работ, показанная штриховой на рис. 4.45, решает указанную задачу, при этом отметим, что, пересекая ряд горизонталей при переходе через лог (между горизонталями 125-й и 120-й), линия нулевых работ затем вновь совпадает с очередной 115-й горизонталью.
Рис.
4.44. Неправильная прокладка линии нулевых
работ:
а
— план;
б — продольный профиль;
/ — профиль земли,
2 — проектная линия
S'rgwo-g.-w
9 h
о'г'дшо'з-"*
s'b
Рис. 4.47. Шаблоны круговых кривых (числами указаны радиусы кривых в метрах)
Технология камерального трассирования. После определения рационального положения магистрального хода приступают к трассированию дороги. Оно выполняется от оси начальной станции небольшими участками, при этом одновременно с укладкой линии в плане составляют схематический продольный профиль трассы (рис. 4.46).
На участках напряженного хода применяют следующий порядок трассирования.
На карте, ориентируясь на линию нулевых работ, наносят участок плана трассы длиной не более 2-3 км. При этом линия нулевых работ спрямляется для рационального уменьшения числа углов поворота и обеспечения допустимых величин радиусов кривых и длин прямых вставок между ними. При нанесении трассы на карту используют прозрачные шаблоны круговых кривых в масштабе карты (рис. 4.47).
На схематическом продольном профиле от проектной отметки, полученной при трассировании предыдущего участка вольного хода, или от отметки начальной станции, если напряженный ход проектируется в начале трассы, проводят проектную линию уклоном Ар = /р — /Э(СР).
На продольный профиль наносят отметки земли по оси трассы. Поскольку трасса отклонилась от линии нулевых работ (см. п. 1), то образуются насыпи и выемки, характеризуемые на профиле взаимным положением проектной линии и линии поверхности земли. Если объемы земляных работ на данном участке оказались чрезмерно велики, то проверяют целесообразность смещения оси трассы в плане: при глубоких выемках трассу смещают в сторону более низких отметок земли (вниз по косогору), при высоких насыпях трассу смещают вверх по косогору.
На рис. 4.48 показано, как с помощью предварительной наколки продольного профиля определяется необходимость корректировки намеченной трассы и как эта корректировка осуществляется (штриховая линия).
После того как удовлетворительное решение найдено, разбивают километраж на карте и профиле, на сетку продольного профиля наносят план линии — фиксируют точки начала и конца кривых. Это позволяет уточнить положение проектной линии (предварительно нанесенной уклоном /1р), смягчая руководящий уклон в соответствии с положением кривых и значением радиусов (см. п. 3.9).
Определив длину и уклоны элементов профиля, подсчитывают проектные отметки на переломах профиля с точностью до 0,01 м. По вычисленным отметкам на профиль окончательно наносят проектную линию.
ф
85-
.—Г~Т
R-800 \
R-800
R-800 7 О
Рис. 4.48. Пример корректировки трассы на участке напряженного хода а — план трассы, 6 — продольный профиль
6. На схематическом продольном профиле выписывают рабочие отметки в характерных точках профиля (см. рис. 4.46). После этого приступают к трассированию следующего участка.
Трассирование линии на участках вольного хода отличается от трассирования на напряженном ходе следующим. После того как на планшете запроектирован участок плана линии, на продольный профиль сначала наносят отметки земли, а затем уже подбирают положение проектной линии, наиболее целесообразное по объемам земляных работ и сумме преодолеваемых высот. Следовательно, при трассировании на вольном ходе меняется очередность выполнения первых трех пунктов работы. Пункты 4—6 выполняются в той же последовательности, что при трассировании напряженных ходов.
э
is
Э
9
э
12
11
пряженного хода имеют большой удельный вес (более 50 %), то с целью сокращения длины трассы необходимо рассмотреть вариант более крутого руководящего уклона. Наоборот, если при небольшом коэффициенте развития удельный вес участков напряженного хода невелик, то целесообразно рассмотреть возможность применения более пологого руководящего уклона за счет увеличения протяженности напряженных ходов. В таком случае более пологий руководящий уклон не должен привести к существенному удлинению линии, а может лишь вызвать некоторое увеличение объемов строительных работ. Подобный вариант тем более конкурентоспособен, чем больше грузонапряженность проектируемой линии.
Если трасса имеет большой коэффициент развития при незначительной протяженности участков напряженного хода, то это свидетельствует обычно о неправильном трассировании варианта.