Раздел II. Проектирование реконструкции продольного профиля.

Исходными данными для выполнения реконструкции продольного профиля служат материалы, полученные при полевых геодезических и геологических изысканиях. Результатом таких изысканий является исходный «изыскательский» продольный профиль, на котором указаны:

1.Отметки существующей головки рельса на пикетах и характерных точках.

2.Толщина балласта под шпалой.

3.Отметки земли.

Чтобы запроектировать реконструкцию продольного профиля, сначала строим линию расчетной головки рельса (РГР). Она определяет изменение уровня СГР в связи с реконструкцией ВСП:

1.Замена и/или увеличение толщины балластного слоя;

2.Смена шпал и рельсов.

Расчетную головку рельса находим по формуле: РГР=НБС+ + + + , где

НБС -низ балластного слоя, полученная по исходному продольному профилю;

-толщина песчаной подушки;

-толщина щебня под шпалой, 35 см.- при ж/б шпалах;

-высота шпалы, 0,193-ж/б, 0,18 –деревянные;

- высота рельса с прокладкой и подкладкой – 0,21 см.

НБС=СГР-h_асб, определяется на каждом пикете интерполированием.

Проектирование реконструкции продольного профиля производится на утрированном продольном профиле.

При достаточно большой мощности загрязненного балласта уровень РГР окажется ниже СГР. В этом случае реконструкцию можно проводить подъемками, если мощность недостаточная, то срезками.

∆h_дос.=ПГР-РГР – досыпка

∆h_срез.=РГР-ПГР – срезка.

Где ПГР- проектная головка рельса, РГР- расчетная головка рельса.

РГР показывает тот уровень, ближе к которому нужно стремится укладывать ПГР, при этом подъемки и срезки будут минимальными. В начале и в конце СГР=ПГР. Минимальная длина элемента профиля 200 метров. На металлических мостах необходимо максимально сохранить СГР, на мостах с ездой по балласту подъемки/срезки не должны быть больше 10 см, на путепроводах срезка подъемка +/-15 см, на трубах нет ограничений.

Раздел III. Проектирование реконструкции плана линии. Расчет выправки существующей кривой методом угловых диаграмм.

Задача реконструкции плана линии возникает в следствии:

1.план линии «сбивается» от длительной эксплуатации в результате чего радиус круговой кривой непостоянен в пределах одной и той же кривой;

2.элементы плана перестают соответствовать современным требованиям по радиусу, длинам переходных кривых и т.д.

3.увеличение междупутья и т.д.

Наиболее простая задача –расчет выправки кривой. Исходными данными для выправки служат геодезическая съемка. В последнее время широко распространены координатные методы съемки пути, при которых могут использоваться как электронные тахеометры, так и комплекты спутниковых навигационных систем, позволяющие получать при съемке плановые координаты (х,у) и высотную координату (h).

Классический метод съемки и расчеты кривой: метод Гоникберга (метод Ленгипротранса). Съемка при данном методе производится теодолитом. Для расчета выправки кривой по этому методу пользуются методом угловых диаграмм. В его основе лежит теория нормалей. Положение любой точки кривой, не лежащей на оси координат, определяется нормалью к оси n и длиной существующей кривой от начала этой кривой. Для правильной круговой кривой R-const, кривизна , угол поворота φ нарастает пропорционально длине кривой. Зависимость изменения угла поворота φ от расстояния от точки НКК до рассматриваемой точки называется угловой диаграммой. Для правильной круговой кривой угловая диаграмма – это прямая линия, наклоны которой к оси абцисс есть кривизна кривой и зависит от радиуса.

= (рад) → K* =

= ; =tg ψ.

В процессе эксплуатации радиус становится не постоянным и сбитая кривая дает угловую диаграмму как ломаную линию.

Порядок построения угловой диаграммы:

1.На миллиметровой бумаге выполняют пикетаж точек кривой через 20 м.и наносят точки съемки существующей кривой;

2.В точке В по вертикали откладывают величину полного угла поворота существующей кривой (в радианах);

3.Посередине каждой хордочки –«двадцатки»откладывают по вертикали величину угла поворота φ каждой хордочки –«двадцатки относительно первоначальной первоначальной касательной. Эта величина принимается по графе 7 таблицы, уменьшенной в 20 раз.

4.Их условия, что в точке конца замеров площадь w_n под угловой диаграммой реконструируемой кривой должна быть равна аналогичной площади w_c под угловой диаграммой существующей кривой, вычисляем координаты X_ск, У_ск середины кривой по формулам Х_ск=w_c/α_рад=109,37/0,63994=170,91 м, У_ск=α_рад/2=0,63994/2=0,31997 рад.

5.Откладываем величину Х_ск от точки Б влево, а величину У_ск от горизонтальной оси вверх, получаем точку СК: СК ПК=Б ПК 500+00-(1+70,91)=ПК 498+29,09.

6.Для подбора радиуса проектируемой кривой проводят через точку СК угловую линию реконструируемой кривой так, чтобы она располагалась максимально близко к угловой линии существующей кривой.

7.По масштабу определяем длину реконструируемой кривой К_пр=331 м.

8.На основе длины кривой К_пр и ее угла поворота α_рад вычисляем ее радиус

R_пр=К_пр/ α_рад=331/0,63994=517,2 м

С учетом поправки +/- 1-2 принимаем 520 м

9.По округленному R_пр уточняем длину в метрах реконструируемой кривой

К_пр= R_пр* α_рад=520*0,63994=332,8 м.

10.Вычисляем пикетажное значение реконструируемой кривой:

НКК ПК=СК ПК-К/2=ПК 498+29,09-(1+66,4) =ПК 496+62,69

ККК ПК=НКК ПК+К=ПК 496+62,69+(3+32,8)=ПК 499+95,49

11.Для реконструируемого радиуса R_пр определяем сдвижки в контрольных точках w_n=K²*q=106,496, где q=1/2 R_пр=1/2*520=0,000961538.

12.Затем определяем сдвижку от переходной кривой l_пк=1,2h=1,2*60,1=72 м, где h –возвышение наружного рельса в мм, h=12,5k /R_пр=12,5*1,0*50²/520=60,1 мм.

Берем ближайшую большую стандартную величину 80 м

Сдвижка от переходной кривой для точек, лежащих в пределах переходной кривой: участок от начала переходной кривой до начала круговой кривой δ= = =0,004, где S-расстояние от начала переходной кривой до рассматриваемой;

Участок от начала круговой кривой до конца переходной кривой

Δ=р- = =0,513-0,047=0,466,

Где р- сдвижка в пределах круговой кривой за счет устройства переходной кривой, р= /24 =80²/24R_пр=80²/24*520=0,513

Ведомость подбора радиуса подсчета рихтовок существующей кривой R=520 м,К=332,8 м, α=0,63994 рад.
Пикетаж по существующему пути		α° 20 αрад	20βрад: n20βрад	ʄ	Подсчет площади угловой диаграммы существующей кривой			Пикетаж характерных точек	Подсчет площади угловой диаграммы проектируемой кривой								рихтовки без учета переходной кривой		Подсчет сдвижек от переходной кривой			Окончательные рихтовки
ПК	+				+/-∆ʄ	20ϕ=20βрад-∆ʄ	wc=∑(20βрад-∆ʄ)		К	К2	q	qK2	xα, рад	А	ωn	влево +		вправо -	S	δ			"лево"	"право"
																				"лево"	"право"
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17		18	19	20	21		22	23
496		0˚20' 0	0,116	0	0	0	0		0	0,00	0,000961538	0,0		106,486016	0,000	0							0	0
	20	0,116	0,580	0,21	0,21	-0,094	-0,094	НПК1	0	0,00		0,0			0,000	0,094							0,094
	40			0,47	0,26	-0,144	-0,238	ПК496+22,69	0	0,00		0,0			0,000	0,238			17,31	0,005			0,243
	60			0,55	0,08	0,036	-0,202	НКК2	0	0,00		0,0			0,000			0,036	37,31	0,208			0,172
	80			0,31	-0,24	0,356	0,154	ПК496+62,69	17,31	299,64		0,288			0,288	0,134			57,31	0,466			0,6
497		10˚10̕ 0	3,665	0	-0,31	0,426	0,58	КПК1	37,31	1392,04		1,338			1,338	0,758			77,31	0,513			1,271
	20	3,549	18,325	1,75	1,75	1,915	2,495	ПК497+02,69	57,31	3284,44		3,158			3,158	0,663				0,513			1,146
	40			2,09	0,34	3,325	5,820		77,31	5976,84		5,747			5,747			0,073		0,513			0,440
	60			2,12	0,03	3,635	9,455		97,31	9469,24		9,105			9,105			0,350		0,513			0,163
	80			1,90	-0,22	3,885	13,340		117,31	13761,64		13,232			13,232			0,108		0,513			0,405
498		10˚00̕ 0	7,156	0	-1,90	5,565	18,905		137,31	18854,04		18,129			18,129			0,776		0,513				0,263
	20	3,491	35,780	1,92	1,92	5,236	24,141		157,31	24746,44		23,795			23,795			0,346		0,513			0,167
	40			2,40	0,48	6,676	30,817		177,31	31438,84		30,230			30,230			0,587		0,513				0,074
	60			2,35	-0,05	7,206	38,023		197,31	38931,24		37,434			37,434			0,589		0,513				0,076
	80			1,90	-0,45	7,606	45,629	НПК2	217,31	47223,64		45,407			45,407			0,222		0,513			0,291
499		10˚50̕ 0	10,937	0	-1,9	9,056	54,685	ПК499+65,49	237,31	56316,04		54,150			54,150			0,535		0,513				0,022
	20	3,781	54,685	1,85	1,85	9,087	63,772	ККК2	257,31	66208,44		63,662			63,662			0,110
	40			2,40	0,55	10,387	74,159	ПК499+95,49	277,31	76900,84		73,943			73,943			0,216		0,513			0,297
	60			2,38	-0,02	10,957	85,116	КПК2	297,31	88393,24		84,993			84,993			0,123		0,513			0,39
	80			1,80	-0,58	11,517	96,633	ПК500+35,49	317,31	100685,64		96,813			96,813	0,18			55,49	0,685			0,865
500		5˚20̕ 0	12,799	0	-1,80	12,737	109,370		4,51				2,89		109,372	0,002			35,49	0,160			0,162
	20	1,862	63,995	0,30	0,30	12,499	121,869												15,49		0,562
	40			0,15