Продольный профиль линий

Проекция оси земляного полотна железнодорожной линии на верти­кальную плоскость представляет собой ее продольный профиль. На черте­же — это сочетание отрезков прямых, изображающих горизонтальные пло­щадки, подъемы и спуски различной длины и крутизны. Проектируя про­филь, надо помнить, что крутизна уклонов отдельных элементов не должна превышать руководящего уклона, принятого для данной линии.

Руководящим уклоном называют наибольший уклон на прямом участке по которому рассчитывают норму массы грузового поезда при одиночной тяге и заданной скорости движения; его устанавливают технико-экономическими расчетами, учитывая предстоящий объем перевозок, темп роста грузооборота, род тяги поездов и топографические условия местности, а также массу поездов на прилегающих линиях и направлениях сети. Наиболее часто руководящий уклон равен 6—9%₀. В горных условиях вновь строящихся линиях I и II категорий он может доходить до 15%0, на линиях III категорий – до 20°/₀₀, а IV и V категорий – до |30%₀. При строительстве вторых путей обычно принимают руководящий уклон существующего пути. В кривых участках руководящий уклон должен быть уменьшен в соответствии с дополнительным сопротивлением движению поезда от кривой.

Станции, разъезды и обгонные пункты, как правило, располагают на горизонтальных площадках. Отступление от этого должно быть обосновано в проекте. В отдельных случаях допускаются уклоны до 1,5°/₀₀, в трудных условиях – до 2,5°/₀₀, а там, где не предусматриваются маневры и отцепка локомотивов или вагонов от составов, по согласованию с МПС и до 12°/₀₀, но при этом должны быть обеспечены условия для удержания поездов тормозами локомотивов, а также условия трогания поездов с места. Во всех случаях должна быть исключена возможность самопроизвольного ухода подвижного состава с роликовыми подшипниками со станционного пути.

Продольный профиль проектируют элементами возможно большей длины и с наименьшей алгебраической разностью сопрягаемых уклонов. Как правило, длина каждого элемента должна быть не менее половины полезной длины приемоотправочных путей, принятой на перспективу, чтобы на расстоянии, равном длине поезда, не было более одного перелома профиля. Чем больше длина приемоотправочных путей, тем меньшей допускается алгебраическая разность сопрягаемых уклонов. С большими длинами приемоотправочных путей связана большая масса поездов, а для них трогание с места при значительной разности уклонов может оказаться необеспеченным. Для линий первых трех категорий допускается наибольшая разность сопрягаемых уклонов:

Длина п/о путей, м
Разность уклонов,	8-10	6-8	5-6

Для развязок в узлах разрешается уменьшать длину элементов про- дольного профиля до 200 м, а на путях линий IV и V категорий – до 100 м. Смежные прямолинейные элементы при алгебраической разности уклонов более 3°/₀₀ сопрягают в вертикальной плоскости круговой кривой радиусом не менее 15 000 м на линиях I категории, 10 000 м на линиях ІІ и III категорий и не менее 5000 м на линиях IV категории. Сопряжение элементов продольного профиля (рис. 20) рассчитывают следующим образом. Расстояние от точки перелома профиля до точек начала и конца сопрягающей кривой (линии тангенсов)

 

R – радиус сопрягающей кривой, м;

i₁ и i₂ – уклоны сопрягаемых элементов, ‰

 

Повышение отметок в точке перелома при вогнутом профиле и понижение при выгнутом профиле

 

Рис. 20. Сопряжение элементов продольного профиля:

а — площадки со спуском; б — подъема с подъемом; в — подъема со спуском

 

Для промежуточных точек между началом и концом сопрягающей кривой и точкой перелома продольного профиля вычисляют ординаты

Сопрягающие кривые не должны заходить на переходные кривые и в пределы стрелочных переводов. На эксплуатируемых дорогах при введении скоростного движения пассажирских поездов существующий продольный профиль не изменяют.

На чертеже продольного профиля линии приводят также ее план, профиль земной поверхности, распо­ложение сооружений и ситуацию при­легающей местности. По масштабу изображения и количеству содержа­щихся данных различают два вида чертежей продольного профиля: нормаль­ный (подробный) и сокращенный. Нормальный продольный профиль обычно используют для решения различных проектных задач (проектирование вто­рых путей, примыканий веток и подъездных путей, развития станций и т. д.), а сокращенный предназначен главным образом для машинистов, локомотивов, дизель- и электропоездов.

Нормальный продольный профиль (рис. 21) вычерчивают в масштабе 1:10000 для горизонтальных расстояний и 1:1000 для вертикальных. Нижняя его часть называется сеткой, а верхняя представляет собой соб­ственно профиль. Внизу сетки расположена линия плана. На ней прямые участки пути представлены отрезками горизонтальных прямых, над ними проставлены длины участков в метрах, а под ними — углы поворота (румбы). Отходящие от прямой дуги обозначают кривые участки. Если линия на местности поворачивает вправо, дугу располагают справа, если линия по­ворачивает влево — слева. Внутри дуг приведены характеристики элементов кривых: углы поворота, радиусы и длины кривых, длины линий тангенсов и переходных кривых. Ниже линии плана отмечают километры пути, а вы­ше— пикеты. Каждый километр пути содержит десять пикетов по 100 м.; В графе пикетов отмечены цифрами расстояния, называемые плюсами, до характерных точек рельефа, не совпадающих с границами пикетов. Над графой пикетов и плюсов проставлены абсолютные или условные отметки земной поверхности, которые называют черными.

Выше черных отметок расположена графа, в которой для каждого элемента профиля наклонной линией доказаны проектные уклоны. Наклон линии снизу вверх означает подъем, а сверху вниз – спуск. Уклоны эле­ментов в тысячных показаны над линией, а длина в метрах – под линией. Цифры, у вертикальных линий, разграничивающих элементы профиля, по­казывают расстояния-до ближайших пикетов. Над проектными уклонами расположена графа, в которой вписаны отметки земляного полотна, на­зываемые красными отметками. Они отсчитаны от того же неизменяемого уровня, что и черные. Узкая графа над красными отметками имеет вспомо­гательное значение — в ней повторено расположение пикетов и плюсов для облегчения дальнейшего построения профиля.

В следующей графе изображена ситуация прилегающей местности 100 м в обе стороны от оси пути (дороги, реки, лее, кустарники, ля и т. д., а также населенные пункты и схемы путей раздельных пунктов). Выше ситуации приведены сведения о грунтах земной поверхности, над этой графой расположен собственно продольный профиль. Он пред­ставлен отложенными вверх против каждого пикета и плюса соответствующими черным отметкам отрезками в принятом вертикальном масштабе, концы которых соединены прямыми линиями. На границах элементов продольного профиля восстановлены перпендикуляры, соответствующие красным отметкам концы их соединены. Полученная ломаная линия представляет проектный продольный профиль земляного полотна. Разности между красными и черными отметками называют рабочими отметками. Они указывают ту насыпей (цифры над линией профиля) и глубину выемок (цифры линией профиля). На линии профиля, кроме того, отмечены оси переездов, расположение путевых зданий, искусственных сооружений и раздельных пунктов (рис. 22).

Сокращенный продольный профиль (рис. 23) в отличие от нормального имеет более мелкий горизонтальный (2 см = 1 км) и более крупный вертикальный (2 мм = 1 м) масштаб. На нем наносят проектный продольный

 

 

279 260 281 282 283 284

 

профиль земляного полотна и план линии, километраж, оси раздельных пунктов и расстояния между ними, входные и проходные сигналы, входные стрелочные переводы с указанием расстояния до них от оси остановочных пунктов, путевые здания, переезды, искусственные сооружения.

Имея план местности в горизонталях, можно составить ее продольный профиль в намеченном направлении, провести линию заданного уклона, определить водораздельные и водосливные линии. Допустим, требуется спроектировать подъездной путь от станции А до пункта В, расположенного в некотором отдалении на берегу реки (рис. 24, а). Намеченное на плане направление этого пути в точках а, б, в, г, д пересекает горизонтали с различными отметками.

Чтобы составить профиль местности по этому направлению, т. е. дать её вертикальный разрез по линии А — а — 6 — в — г — д — В, развернутый на плоскость, нужно на линии АВ (рис. 24, б) в определенном масштабе отложить отрезки Аа_1; а₁б1; б₁в₁;в₁к₁;к₁г₁;г₁д₁ и д₁В соответствующие расстояниям между точками А, а, б, в, к, г, д, В затем из точек А ,а₁, б₁, в₁ ,к₁ ,г₁ ,д₁, В восстановить перпендикуляры и на них в принятом масштабе отложить отметки А' - В' соответствующих точек местности. Отрезки прямых, соединяющие полученные точки, образуют ломаную линию, которая и представляет собой профиль местности в заданном направлении.

Для определения отметок точек к и В, расположенных между горизонталями, пользуются отношениями

и

где h — разность отметок рядом расположенных горизонталей;

т и п т₁ и п₁ – расстояния на плане от рассматриваемых точек до ближайших горизонталей соответственно с меньшими и большими отметками;

Н и Н₁— отметки ближайших к точкам к и В горизонталей с отметками меньше искомых

 

Спуски и подъемы линии обобщенно называют уклонами, крути; которых измеряют — в тысячных долях — частным от деления разноси отметок конечных точек элемента профиля на его длину / (расстояние между смежными точками переломов профиля) и обозначают десятичной дробью, например 0,008 или целым числом со специальным знаком, например, 8%₀; это обозначает, что разность отметок (в м) двух рассматриваемых точек равна 8. при расстоянии между ними 1000 м. Для построен линии с заданным уклоном i из точки А по направлению к В (рис. 25) необходимо найти на плане расстояние l между смежными горизонталями при разности их отметок h

По найденному расстоянию / в принятом для плана горизонтальном масштабе устанавливают раствор ножек циркуля и из точки А с отметкой засекают ближайшую горизонталь с отметкой H + h\ из полученной точки засекают следующую горизонталь с отметкой Я + 2А и т. д. до тех по пока не будет достигнута конечная точка В. Ломаная линия, соединяющая полученные точки А,1 , 2, 3, 4, В, и есть линия заданного уклона. Из

Рис 25. Линия заданного уклона на плане в горизонталях

Рис. 26. Линии водораздела и водослива

в любой точки она может быть направлена и в другую сторону, например от точки 3 так, как показано на рис. 25 (штриховая линия).

Чтобы определить линии водораздела и водослива для проектирования водопропускных и водоотводных сооружений, на произвольном расстоянии друг от друга проводят линии наибольшего ската т (рис. 26), пересекающие горизонтали под прямыми углами. При соединений верхних точек перелома линий m получают линию водораздела n, а при соединении нижних — линию водослива к.

В процессе эксплуатации план и профиль пути проверяются в сроки, устанавливаемые начальником дороги; продольные профили сортировочных горок, полугорок, подгорочных и вытяжных путей на сортировочных, участковых и крупных грузовых станциях не реже одного раза в два года; профиль остальных путей — не реже одного раза в 10 лет. Обнаруженные нарушения проектного профиля устраняют.