Вертикальные кривые продольного профиля – Проектирование вертикальных кривых — Мегаобучалка

Вертикальная сопрягающая кривая — Энциклопедия нашего транспорта

Вертикальная сопрягающая кривая: i1, i2 — уклоны элементов продольного профиля, RB — радиус сопрягающей кривой.

Вертикальная сопрягающая кривая — обеспечивает плавный переход подвижного состава через перелом профиля пути, предохраняет от самопроизвольного расцепления автосцепки; является частью дуги круга в вертикальной плоскости, касательной к двум смежным элементам продольного профиля пути. Радиус вертикальной сопрягающей кривой зависит от максимальной скорости движения поездов и допускаемого по условиям комфортности движения вертикального ускорения, которое обычно составляет не более 0,2—0,3 м/с². На отечественной железной дороге для новых линий принимают Rв, км: 20 — на скоростных линиях; 15 — на лини­ях I и II категорий, 10 — на особогрузонапряженных линиях и линиях III категории; 5 — на железных дорогах IV категории. При проекти­ровании дополнительных главных путей и уси­ления (реконструкции) существующих желез­ных дорог в трудных условиях, а также подъ­ездных путей допускается уменьшать радиусы вертикальных кривых до R

в, км: 15 — на скоро­стных линиях; 10 — на линиях I и II категорий; 5 — на особогрузонапряженных линиях и лини­ях III категории; 3 — на железных дорогах IV категории.

При алгебраической разности уклонов смежных элементов менее 2,0 ‰ при Rв = 20 км; 2,3 ‰ при Rв = 15 км; 2,8 ‰ при Rв = 10 км; 4,0 ‰ при Rв = 5 км и 5,2 ‰ при Rв = 3 км вертикальные кривые допуска­ется не предусматривать.

Вертикальные кривые следует размещать вне переходных кривых, а также вне пролет­ных строений мостов и путепроводов с безбал­ластной проезжей частью. При этом наимень­шее расстояние Т, м, от переломов продоль­ного профиля до начала или конца переходных кривых и концов пролетных строений следует определять по формуле:

Тв = Rв·(i1i2)/2

где i1, i2 — уклоны элементов продольного профиля, ‰.

При проектировании внутристанционных со­единительных и подъездных путей IV категории в трудных условиях допускается располагать переломы продольного профиля вне зависи­мости от размещения переходных кривых.

Источник:

  • «Энциклопедия железнодорожного транспорта», научное издательство «Большая Российская энциклопедия», 1995 год.
    • Строительно-технические нормы Министерства путей сообщения Российской Федерации. Железные дороги колеи 1520 мм. [1]

wiki.nashtransport.ru

Вертикальные кривые

В местах сопряжения встречных уклонов проектной линии при резких выпуклостях продольного профиля создаются условия, когда водитель автомобиля не может увидеть на достаточном расстоянии находящееся на дороге препятствие (встречный автомобиль, скатившийся с откоса камень, упавшее дерево и т. п.).

Для обеспечения безопасности движения в выпуклые переломы продольного профиля вписывают вертикальные кривые, снижающие высотные отметки переломных точек. При таком методе проектирования достигается также плавность движения автомобиля и смягчение толчков, вызываемых ударом колес при резком изменении положения продольной оси автомобиля; поэтому вертикальные кривые вписывают и в вогнутые переломы профиля, хотя видимость дороги в данном случае обеспечена.

Величина радиусов выпуклых вертикальных кривых определяется из условия обеспечения видимости дороги водителю автомобиля на расстоянии, необходимом для срочного торможения перед препятствием.

При назначении радиусов вогнутых вертикальных кривых исходят из условия, чтобы дополнительная нагрузка рессор от действия центробежной силы при прохождении автомобиля по вогнутой кривой не превышала 5% нормальной нагрузки.

Для удобства разбивки вертикальных кривых используются специальные таблицы. При значениях At<10%0 (для дорог IV и V категорий) вертикальные выпуклые кривые не разбивают, так как луч зрения совпадет с направлением уклона проектной линии за точкой перелома и видимость в этих условиях обеспечена.

Для проектирования вертикальных кривых на продольном профиле рекомендуется применять возможно большие радиусы. Чтобы избежать излишних земляных работ, радиус вертикальных кривых следует увязывать с очертанием элементов рельефа местности земли.

Определение высотных отметок пикетов и плюсовых точек в пределах вертикальной кривой может быть выполнено по значениям координат х и у, взятых применительно к положению касательных (тангенсов), от конечных точек кривой. При этом вычисленные ранее (по уклонам проектной линии) рабочие отметки заключаются в скобки, а рядом с ними на продольном профиле надписываются истинные рабочие отметки с учетом поправки у. Такой способ проектирования вертикальных кривых удобен в условиях равнинного и слабо пересеченного рельефа.

Кроме описанного метода (который получил наименование метода тангенсов), проектирование продольного профиля, по предложению Н. М. Антонова, можно вести также путем непосредственного нанесения на чертеж вертикальных кривых, подбирая их радиус применительно к рельефу местности по специально изготовляемым прозрачным шаблонам. Увязка отметок связующих точек и последующее вычисление отметок проектной линии на вертикальных кривых выполняется при этом методе с помощью таблиц .

Второй способ более удобен в условиях сильно пересеченного, холмистого рельефа, когда значительное протяжение дороги составляют сопрягающиеся вертикальные кривые.

< Предыдущая   Следующая >

stroiki-master.ru

3.5. Проектирование вертикальных кривых

Для обеспечения плавности и видимости движения в продольном профиле на переломах проектной линии необходимо предусматривать вертикальные кривые в соответствии с требованиями СНиП при алгебраической разности уклонов более — 10 ‰ для дорог III категории.

Элементы вертикальных кривых :

2Т=К, (18)

Т=R*(i1-i2)/2, (19)

Б=Т2/2R. (20)

Минимальные размеры вертикальных кривых зависят от категории дороги. При малой разности сопряженных уклонов величину радиуса вертикальных кривых следует увеличивать с таким расчетом, чтобы длина вертикальной кривой была не менее 20м, а величина биссектрисы – не менее 5 см. вертикальные кривые вписывают по тангенсам.

3.6. Краткое описание проектной линии

Вариант 1. Проектная линия запроектирована по обертывающей. Рабочая отметка начала и конца трассы равна 1,2. Рекомендуемая рабочая отметка равна 1,2 м.

Вариант 2. Проектная линия запроектирована по обертывающей. Рабочая отметка начала и конца трассы равна 1,2. Рекомендуемая рабочая отметка равна 1,2 м.

Глава 4. Проектирование земляного полотна.

Глава 4. Проектирование земляного полотна

4.1. Технические требования к земляному полотну

Земляное полотно выравнивает рельеф местности и служит основанием для дорожной одежды проезжей части. Прочность и долговечность дорожной одежды зависит от прочности и неизменяемости земляного полотна. С целью снижения трудоемкости и стоимости строительства для устройства земполотна используют местные грунты различного состава с принятием мер для защиты их от увлажнения и придания им наибольшей плотности.

Для защиты от увлажнения земполотна устраивают вдоль дороги водоотводные планировки и сооружения, обеспечивающие более быстрый и полный отвод воды от дороги.

В процессе эксплуатации дороги наблюдается деформация земполотна, которая возникает по различным причинам и выражается в следующих формах:

— осадка насыпи – возникает в результате недостаточного уплотнения грунта при отсыпке земполотна. Данная деформация происходит за счет собственного веса грунта, изменения влажности, уменьшения пористости;

— расползание насыпи – возникает в результате переувлажнения грунта или оттаивания мерзлого грунта;

— обрушение откосов – зависит от крутизны склонов.

Таким образом, свойства грунтов, условия их залегания оказывают существенное влияние на возможность их использования в теле земполотна.

Прочность грунта оценивается модулем деформации и модулем упругости. Модуль упругости характеризует величину предельного напряжения под штампом, не вызывающей остаточной деформации при сжатии грунта.

Основным требованием земполотна дороги является уплотнение грунта при оптимальной влажности.

studfiles.net

Разбивка вертикальных выпуклых и вогнутых кривых продольного профиля

Методом тангенсов

Для обеспечения безопасности и плавности движения в изломы проектной линии вписывают вертикальные кривые. Это делают в том случае, если алгебраическая разность уклонов смежных участков превышает допустимый для данной категории дороги (табл. 17 [1]). Вертикальные кривые могут быть двух видов: выпуклые и вогнутые. При проектировании рекомендуют применять радиусы выпуклых кривых не менее 70 000 м, а вогнутых — не менее 8000 м. При невозможности применения данных радиусов их уменьшают, но не менее допустимых для данной категории дороги (табл. 6. [1]). Длину кривых рекомендуют назначать не менее 300 м для выпуклых и не менее 100 м — для вогнутых вертикальных кривых.

При выполнении курсового проекта разбивку круговых кривых не производить.

 

Оформление продольного профиля дороги

Продольный профиль вычерчивают на миллиметровке размерами 297×841 мм. Рамку продольного профиля вычерчивают снизу, сверху и справа по 5 мм от краев листа, а слева — 30 мм. Сетка продольного профиля снизу примыкает к рамке профиля. С левой стороны над сеткой подписывают масштабы, условный горизонт. Над сеткой продольного профиля показывают линию поверхности земли, проектную линию, надземные, наземные и подземные инженерные сооружения, рабочие отметки, грунты, линии ординат переломов проектной линии и поверхности земли, переезды, съезды, развязки, водоотводные канавы, дамбы и т. д.

Рамку продольного профиля, сетку и названия граф сетки, линию поверхности земли, линии показа грунтов, линии ординат переломов поверхности земли вычерчивают тонкой линией черной тушью.

Все элементы продольного профиля, которые проектируют, выполняют красной тушью: проектную линию, все проектируемые сооружения (мосты, трубы, съезды и переезды), линии ординат переломов проектной линии, рабочие отметки.

Красной тушью заполняют следующие строки сетки профиля: «Развернутый план трассы» — ось дороги основной линией: вершины углов поворота — тонкой. «Тип местности по характеру увлажнения», «Тип поперечного профиля» — границы участков и их номер. «Отметки бровки земляного полотна» — все отметки проектной линии. «Уклоны и расстояния» — уклоны, расстояния и линию уклона. «Прямые и кривые плана» — прямые и кривые выполняют основной линией, а также все надписи в этой строке. »Указатель километров» — ножку, километровый знак и цифру километра.

Все остальные строки сетки заполняют черной тушью: «Грунты», «Отметки земли по оси дороги», «Расстояния», «Пикеты».

Условные знаки в строке »Развернутый план трассы» показывают в соответствии с топографическими знаками. Некоторые условные обозначения приведены на рис. 14 -16 [1].

 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ

ДОРОГИ В ПОПЕРЕЧНОМ ПРОФИЛЕ

Поперечным профилем автомобильной дороги называют изображение на чертеже сечения дороги плоскостью, перпендикулярной ее оси.

В курсовом проекте необходимо запроектировать поперечный профиль автомобильной дороги для пикета _____________._

 

Исходные данные для выполнения работы являются:

 

1. Категория дороги.

По категории дороги из таблицы 6 [1] устанавливаем:

ширину земляного полотна _______________м,

ширину дорожной одежды ________________м,

ширину обочины ________________________м,

ширину полосы отвода устанавливаем из таблицы 30 равной ________м.

2. Проектные отметки бровки земляного полотна на пикете__4___ _________м,

отметки земли по оси дороги на пикете___4___ ______________.

По этим данным устанавливают рабочую отметку (высоту насыпи) Ннас. = _______м и принимают заложение откосов. m = 1,5.

3. Вид покрытия и конструкция дорожной одежды

В задании предусмотрен следующий вид покрытия ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

По виду покрытия устанавливают поперечный уклон проезжей части по таблице 8 [1]. В нашем случае поперечный уклон проезжей части равен iп = ________‰. Уклон обочин принимаем на 10 — 30‰ больше поперечного уклона проезжей части, т.е. iоб = ________‰.

Дорожные одежды классифицируют на капитальные, облегченные, переходные и низшие (табл. 19 [1]). Минимальные толщины конструктивных слоев дорожных одежд указаны в таблице 20 [1]. При выполнении курсового проекта можно принять наименование и толщины конструктивных слоев по таблице 21 [1].

В нашем случае мы приняли следующую конструкцию дорожной одежды:

Покрытие ___________________________________________________________

Основание___________________________________________________________

Дополнительный слой основания_______________________________________

Глубина кювет-резерва и его поперечный уклон.

Запроектировать дорогу в поперечном профиле означает установить линейные размеры всех элементов поперечного профиля и определить высотные отметки характерных точек таким образом, чтобы они входили в границы полосы отвода для данной технической категории.

Проектирование дороги в поперечном профиле производят методом последовательных приближений. Для первого приближения принимают глубину резерва Нр = _____ м. Уклон дна резерва принять 20 промилле.

Метод расчета основан на равенстве объема грунта из резервов и объема земляного полотна без учета дорожной одежды, но с учетом коэффициента уплотнения грунта, принимаемого из таблицы 6.

Таблица 6

Ориентировочные значения коэффициента

относительного уплотнения Ке

 

Грунты и материалы Значения Ке при коэффициенте требуемой плотности К0
1,0 0,95
Пески, супеси, пылеватые суглинки 1,10 1,05
Суглинки, глины 1,05 1,00
Лессы, лессовидные грунты и черноземы 1,20 1,15
Шлаки: топочные черной металлургии 1,35 – 1,45 1,30 – 1,40

 

Определив все линейные размеры элементов поперечного профиля, сопоставляют их с шириной полосы отвода. Если запроектированный поперечный профиль умещается в ширину полосы отвода, то считают расчет законченным. Если же ширина запроектированного профиля превышает ширину полосы отвода, то производят второе приближение, приняв глубину резерва Нр = 1,5 м. Больше 1,5 м глубину резерва не принимают. Уклон дна резерва в проекте следует принять 20‰ от оси дороги. Поперечный профиль проектируют на землях, непригодных для сельскохозяйственного назначения.

 

Методика проектирования поперечного профиля, совмещенного

С дорожной одеждой

 

Перед проектированием дороги в поперечном профиле рисуют расчетную схему (эскиз) профиля с показом всех элементов (рис. 3).

По категории дороги устанавливают ширину обочин (к), ширину проезжей части (2л), ширину полосы отвода и заполняют нужные графы сетки эскиза. Зная вид покрытия, определяют поперечный уклон проезжей части и обочин (iп и iоб) и также заносят в сетку эскиза.

По высоте насыпи принимают крутизну откосов, устанавливают уклон откосов и горизонтальную проекцию откосов. В курсовом проекте крутизну откосов принимают 1:1,5. Определяют уклон откосов iо = 1/1,5 = 667‰.

Проекцию откосов откосов (g)находят по формуле

 

g = m · Hн. = 1,5Hн. = _________________________м,

 

где m — заложение откоса, равное 1,5;

Hн. — высота насыпи устанавливается на основе исходных данных

Крутизну откосов кювет-резервов принимают такую же, как и для насыпи — 1:1,5.

Определяют расстояние (r) по формуле, приняв глубину резерва (Нр.) равной 1,0 м.

 

r = mHp. = 1,5 Hp. = ______________м.

 

Выявленные уклоны и вычисляемые расстояния записывают в графу «Уклон и расстояние».

Ширина резерва понизу (в) определяется путем приравнивания площади двух кювет-резервов к площади поперечного сечения земляного полотна с коэффициентом уплотнения без учета площади дорожной одежды. Решая полученное уравнение, находим по формуле

 

в = (0,5Fн. / Нр.) — mHp. = _________________________________=__________м,

 

где Нр — глубина резерва;

m — заложение откосов, m = 1,5;

Fн — площадь поперечного сечения земляного полотна без учета площади дорожной одежды, вычисляемая по формуле

 

Fн. = (ВНн. + mНн.2 — F.д.o.)·Ке. = ______________________________________________м2,

 

где В — ширина земляного полотна для нашей категории дороги; В =________м,

Нн. — высота насыпи; Нн = ___________м,

m — заложение откосов;

Fд.o. — площадь поперечного сечения дорожной одежды Fд.o. = __________ м2,

Кe. – коэффициент уплотнения грунта (табл. 6), Кe = _______.

Площадь поперечного сечения дорожной одежды корытного профиля вычисляем по формуле

Fд.o. = 2 л·Hд.о. = Шпр.ч. Hд..о = ______________________________ м2.

 

 


Рис. 3. Расчетная схема поперечного профиля.

 

 

 

В формулах приняты следующие обозначения:

2л = Шпр.ч. – ширина проезжей части, равная______м,

В – ширина земляного полотна, равная__________м,

Нд.о. – общая толщина дорожной одежды, равная _________м,

m – заложение откосов, равное 1,5

 

Вычисляемую ширину резерва понизу и уклон дна резерва также записывают в графу «Уклоны и расстояния» нашей расчетной схемы.

Размер (б) пока записать не можем, так как не знаем глубину резерва в точке 6. Для этого необходимо вычислить высотные отметки по формуле

 

Нк. = Нн. + iL, м,

 

где Нк — искомая высотная отметка;

Нн. — начальная высотная отметка;

i — заданный уклон;

L — расстояние.

 

В качестве начальной рабочей отметки берется отметка бровки земляного полотна (Н3). Отметки всех остальных точек находим по формулам

Н2 = Н3 + iоб к = _______________________________ ___м,

Н1 = Н2 + iп л = ____________________________________м,

Н4 = Н3 — iо д = ____________________________________м,

Н5 = Н4 — iо г = _____________________________________м,

Н6 = Н5 — iр в. = ____________________________________м.

 

По высотным отметкам Н4 и Н5 проводим предварительный контроль правильности расчетов. Так как точка Н4 расположена на поверхности земли, то ее высотная отметка должна быть равна отметке земли по оси дороги. Точка Н5 (при глубине резерва Нр = 1,0 м) должна иметь отметку на 1,0 м меньше отметки земли по оси дороги.

Вычисленные высотные отметки точек записываем в графу «Проектные отметки».

После этого находим глубину резерва в точке 6.

 

Нр6 = Нземли — Н6 = _______________________ м,

 

где Нземли — отметка земли на оси дороги;____________ м,

Н6 — высотная отметка точки 6. _____________ м.

После этого находим заложение внешнего откоса кювет-резерва (б)

 

б = m · Нр6 = 1,5 Нр6= ___________ м

 

и записываем в графу «Уклоны и расстояния».

Теперь находим высотную отметку точки 7 по формуле

 

Н7 = Н6 + iо l0..= __________________________________________________ м.

 

Так как точка 7 расположена на поверхности земли, то ее высотная отметка должна быть равна отметке земли по оси дороги.

Ширину обреза (а) принимаем не менее 2,0 м. Просуммировав все линейные размеры элементов поперечного профиля, сопоставляем их с шириной полосы отвода. Если ширина полосы отвода больше, чем сумма, то расчет закончен. В противном случае делаем второе приближение, приняв глубину резерва Нр = 1,5 м.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

После проведенных расчетов опять повторяем проверку правильности запроектированного поперечного профиля. Находим сумму всех линейных элементов поперечного профиля и сравниваем ее с шириной полосы отвода.

Если профиль умещается в ширину полосы отвода, то делаем заключение, что расчет закончен. В противном случае делаем заключение, что часть грунта для отсыпки насыпи необходимо привозить из сосредоточенного резерва.

Чертеж поперечного профиля выполняется на миллиметровой бумаге в масштабе 1:100, а дорожной одежды – в масштабе 1:10

 

 



infopedia.su

9. Разбивка вертикальных кривых

При проектировании трассы переломы продольного профиля сопрягают вертикальными круговыми кривыми. Это необходимо для того, чтобы обеспечить видимость для встречных автомобилей.

На трассах автомобильных дорог проектируемый радиус зависит от категории дороги и от характера сопрягаемых уклонов, согласно СНиП 02.05.02-85 минимальный радиус выпуклых кривых 5000 м, вогнутых кривых 2000м.

Для расчета вертикальной кривой необходимы следующие элементы (рис.3):

1. Тангенс вертикальной кривой

(17)

2. Длина вертикальной кривой

(18)

3. Биссектриса вертикальной кривой

(19)

i1-i2

i1

?

i2

Б

A

В

R

R

R

i1-i2

Рис.3. Элементы вертикальной кривой

Результаты вычислений для разбивки вертикальных кривых занесены в табл. 20.

Таблица 20

Название

Уклоны

Вид вертикальной

Кривой

R

T

K

Б

I1

i2

I

1

2

3

4

5

6

7

8

9

7

0

0,034

-0,034

Вогнутая

3000

51,0

10,2

0,434

16

0,047

0

0,047

Выпуклая

5000

117,50

235,0

1,381

17

0

0,049

-0,049

Вогнутая

3000

73,50

147

0,900

37

0,010

0,030

-0,020

Вогнутая

3000

45,0

90

0,338

46

0

0,032

-0,032

Выпуклая

5000

80,0

160

0,25

10. Составление плана трассы

Для разработки планов автомобильных дорог в качестве основы используют инженерно-топографический план, на котором показывают:

— ситуацию и при необходимости, рельеф местности;

— координатную сетку;

— геодезические знаки;

— вершины углов поворота;

— пикеты и указатели километров;

— начало и конец круговых кривых;

— числовые значения элементов кривых;

Ситуацию показывают вдоль узкой полосы шириной 50 м в обе стороны от оси трассы. Планово-высотной опорой для съемки является сама дорожная магистраль.

План трассы составляем в масштабе 1:5000 по значениям пикетов и плюсовых точек. Ось трассы выделяется красным цветом (прил. 3).

.

11. Построение продольного профиля и проектирование оси трассы

По полученному пикетажу и отметкам плюсовых точек строим продольный «черный» профиль трассы (см. прил.2), после которого выполняем проектирование дороги, стараясь соблюсти правило: объем выемки должен соответствовать объему насыпи, оба объема должны быть минимальными, чтобы сократить объем работ.

Горизонтальный масштаб профиля должен обеспечивать компактность, наглядность и удобство проектирования. Согласно СНиПу выбираем горизонтальный масштаб равный 1:5000, а вертикальный -1:500.

Данные на продольном профиле размещаем в графах, которые называются сеткой профиля. Длина профиля определяется последним пикетом. В нашем случае последним пикетом является ПК 47+49, т.е. длина трассы составляет 4,75 км.

Строить продольный профиль, начинаем с нанесения пикетов и плюсовых точек, а так же расстояний между ними. Высоты точек записываем с округлением до см. Далее в принятом вертикальном масштабе откладываем точки по линии ординат от условного горизонта. Намеченные точки соединяем ломаной линией, которая является продольным профилем. Горизонтальные кривые условно показываем в графе дугами, обращенными выпуклостью вверх или вниз в зависимости от направления угла поворота. На каждой кривой подписываем пикетаж начала и конца, а так же ее основные элементы, и расстояния до ближайших пикетов. На прямых участках показываем длину и дирекционный угол. Уклон продольного профиля получают:

, причем i не должен превышать 60‰ , (20)

где Нn— отметка последующей точки; Нn-1 – отметка предыдущей точки; d – длина секции.

Проектные отметки вычисляем до сантиметра и записываем в соответствующей графе. По проектным высотам вычерчиваем проектную (красную) линию, вычисляют рабочие отметки трассы, как разность между проектными высотами и высотами земли пикетных и плюсовых точек.

Точки пересечения, на профиле, линии местности с проектной линией, называемые точками нулевых работ, снимаются с карт и подписываются синим цветом.

Отметки пикетов и плюсовых точек

Таблица 21

ПП

Пикетажное значение

Отметка, м

Примечание

ПП

Пикетажное

значение

Отметка, м

Примечание

1

ПК0

119,27

НТ

40

ПК22

194,86

2

ПК1

118,21

41

ПК22+11

194,84

СК

3

ПК2

116,11

42

ПК23

194,99

4

ПК2+11

116,17

НК

43

ПК23+59

193,48

КК

5

ПК3

117,51

44

ПК24

190,85

6

ПК3+3

117,53

СК

45

ПК25

190,81

7

ПК4

117,52

46

ПК25+53

190,80

НС

8

ПК4+51

117,45

КК

47

ПК26

188,18

9

ПК5

117,49

48

ПК27

185,48

10

ПК6

121,25

49

ПК28

191,23

11

ПК7

128,85

50

ПК28+95

195,46

КС

12

ПК7+95

132,52

НК

51

ПК29

195,62

13

ПК8

132,51

52

ПК30

198,22

14

ПК8+4

132,46

СК

53

ПК30+85

200,23

НК

15

ПК9

135,62

54

ПК31

200,43

16

ПК9+3

135,61

КК

17

ПК9+4

135,65

НК

55

ПК31+41

200,49

СК

18

ПК10

139,32

56

ПК31+83

201,54

КК

19

ПК+11

139,41

СК

57

ПК32

202,15

20

ПК11

142,41

58

ПК33

203,11

21

ПК11+4

142,73

КК

59

ПК34

201,92

22

ПК11+8

145,83

НК

60

ПК35

200,11

23

ПК12

145,84

61

ПК36

196,42

4

ПК12+49

14251

Начало оврага

62

ПК37

191,21

25

ПК12+50

140,66

Середина оврага

63

ПК37+19

190,98

НК

26

ПК12+51

14251

Конец оврага

64

ПК37+98

190,02

СК

27

ПК13

151,26

65

ПК38

191,81

28

ПК13+1

151,32

СК

66

ПК38+88

195,75

29

ПК14

157,51

67

ПК39

196,72

КК

30

ПК14+79

161,69

НК

68

ПК40

198,91

31

ПК15

162,49

69

ПК41

201,22

32

ПК16

167,49

70

ПК42

202,53

33

ПК16+61

172,11

гр.дорога

71

ПК43

203,24

34

ПК17

173,83

72

ПК44

203,94

35

ПК18

179,45

73

ПК44+43

204,28

НК

36

ПК19

18,33

74

ПК44+98

204,32

СК

37

ПК20

195,16

75

ПК45

204,00

38

ПК20+89

124,17

НК

76

ПК45+36

203,97

39

ПК21

193,62

77

ПК46

203,85

40

ПК22

194,86

79

ПК47+49

207,63

studfiles.net

Определение наименьших радиусов выпуклых вертикальных кривых

Минимальные радиусы выпуклых вертикальных кривых определяются из условия обеспечения видимости (рис. 3) по формулам:

Рис. 3. Схема к расчету радиуса вертикальной выпуклой кривой

из условия видимости

в зависимости от расстояния видимости остановки перед препятствием

;

обеспечения видимости встречного автомобиля

,

где а — возвышение глаза водителя над поверхностью дороги, равное 1,2 м.

Из полученных по этим двум формулам двух величин наименьшего радиуса за нормативную принимается большая величина.

Определение минимальных радиусов вогнутых кривых

Радиус вогнутой вертикальной кривой назначается из условия допустимой перегрузки рессор, возникающей при движении автомобиля по вогнутой кривой вследствие действия центробежной силы в вертикальной плоскости (рис. 4).

Рис. 4. Схема к определению радиуса вертикальной вогнутой кривой

из условия допускаемой перегрузки рессор

,

где V – расчетная скорость движения автомобиля (основная), км/ч;

а0 – допускаемое центробежное ускорение дающее перегрузку рессор не более 10%, равное 0,5 м/c2

Наименьший радиус вогнутой вертикальной кривой на дорогах II-IV категории должен проверяться на условие обеспечения видимости поверхности дороги в ночное время. При недостаточном радиусе кривой и большой величине алгебраической разности продольных уклонов пучок лучей, отбрасываемый фарами автомобиля, может осветить лишь незначительную по протяжению часть поверхности дороги на восходящей ее части, и требуемое расстояние видимости не будет обеспечено (рис. 5).

Рис. 5. Видимость поверхности покрытия в свете фар в ночное время

Наименьший радиус вогнутой кривой из этих соображений может быть найден по формуле

,

где Sп – расстояние видимости поверхности дороги, м;

hф – высота фар над поверхностью дороги, применяемая 0,7 м;

α – угол рассеяния фар, обычно 2˚, тогда tg α/2 = 0,0175.

Рекомендуемые СП 34.13330.2012 [1] нормы проектирования в плане и продольном профиле приведены в табл. 6.

Таблица 6

Расчетная скорость, км/ч

Наибольшие продольные уклоны, ‰

Наименьшие радиусы кривых, м

в плане

в продольном профиле

выпуклых

вогнутых

Основные

В горной местности

Основные

В горной местности

150

30

1200

1000

30000

8000

4000

120

40

800

600

15000

5000

2500

100

50

600

400

10000

3000

1500

80

60

300

250

5000

2000

1000

60

70

150

125

2500

1500

600

50

80

100

100

1500

1200

400

40

90

60

60

1000

1000

300

30

100

30

30

600

600

200

После расчета указанных нормативов составляется табл.7 технических нормативов, принятых для проектирования.

Таблица 7

№ п/п

Технические нормативы

По СП

По расчету

Принятые для проектирования

1

Категория дороги

2

Расчетная скорость, км/ч

3

Число полос движения

4

Ширина полосы движения, м

5

Ширина проезжей части, м

6

Ширина обочины, м

7

Ширина разделительной полосы, м

8

Ширина укрепленной краевой полосы в пределах обочины, м

9

Ширина остановочной полосы в пределах обочины, м

10

Ширина укрепленной краевой полосы в пределах разделительной полосы, м

11

Ширина земляного полотна, м

12.

Наименьшие расстояния видимости, м

— для остановки перед препятствием

— для встречного автомобиля

— для обгона

13

Наименьшие радиусы кривых в плане, м

14

Наименьшие радиусы выпуклых кривых в продольном профиле, м

15

Наименьшие радиусы вогнутых кривых в продольном профиле, м

16

Максимальный продольный уклон, ‰

В графу 3 выписываются нормативы из СП 34.13330.2012 [1], для данной категории дороги. В графу 4 записываются значения, полученные по расчету с округлением в большую сторону, в графу 5 – большие из значений граф 3 и 4.

Технические нормативы на проектирование городских улиц в плане и продольном профиле могут быть приняты без расчета по Рекомендациям [3] (табл. 8).

Таблица 8

Категория дорог и улиц

Расчетная скорость движения, км/ч

Наименьший радиус кривых в плане, м

Расстояние видимости поверх-ности дороги, м

Радиусы вертикаль-

ных кривых, м

Rвып/

Rвог

Наибольший продольный уклон, %

Магистральные дороги:

 

 

 

 

скоростного движения

120

600

250

10000/

2000

30

регулируемого движения

80

400

150

6000/1500

50

Магистральные улицы:

 

 

 

 

общегородского значения:

 

 

 

 

непрерывного движения

100

500

200

6000/1500

40

регулируемого движения

80

400

150

5000/1000

50

районного значения:

 

 

4000/1000

 

транспортно-пешеходные

70

250

115

4000/1000

60

пешеходно-транспортные

50

125

75

2000/500

40

Улицы и дороги местного значения:

 

 

 

2000/500

улицы в жилой застройке

40

90

55

1000/500

70

промышленных и коммунально-складских районов

50

50

75

1500/500

70

studfiles.net

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‰. В горных условиях на вновь строящихся линиях I и II категорий он может доходить до 15‰, на линиях III категорий – до 20‰, а IV и V категорий – до 30‰. 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‰, в трудных условиях – до 2,5‰, а там, где не предусматриваются маневры и отцепка локомотивов или вагонов от составов, по согласованию и до 12‰, 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 приемо-отправочных путей, принятой на перспективу, чтобы на расстоянии, равном длине поезда, не было более одного перелома профиля. Чем больше длина приемо-отправочных путей, тем меньшей допускается алгебраическая разность сопрягаемых уклонов. С большими длинами приемо-отправочных 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 приемо-отправочных путей, м

850

1050

1250

Разность уклонов, ‰

8–10

6–8

5–6

Для развязок в узлах разрешается уменьшать длину элементов продольного профиля до 200 м, а на путях линий IV и V категорий – до 100 м. Смежные прямолинейные элементы при алгебраической разности уклонов более 3 ‰ сопрягают в вертикальной плоскости круговой кривой радиусом не менее 15000 м на линиях I категории, 10000 м на линиях II и III категорий и не менее 5000 м на линиях IV категории.

Сопряжение элементов продольного профиля (рис. 1) рассчитывают следующим образом. Расстояние от точки перелома профиля до точек начала и конца сопрягающей кривой (линии тангенсов)

где R – радиус сопрягающей кривой, м;

i1 и i2 – уклоны сопрягаемых элементов, ‰.

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

Знак плюс принимают при сопряжении подъема со спуском, а знак минус – при сопряжении подъема с подъемом или спуска со спуском.

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

где x – расстояние от начала или конца сопрягающей кривой до точки, для которой определяется величина ординаты, м.

Рис. 1 – Сопряжение элементов продольного профиля: а – площадки со спуском; б – подъема с подъемом; в – подъема со спуском

При проектировании новых линий I категории и строительстве вторых путей с учетом скоростного движения пассажирских поездов величину руководящего уклона принимают не более 9‰, а сопряжения смежных прямолинейных участков в вертикальной плоскости предусматривают круговыми кривыми радиусом 15000 м.

В стесненных условиях допускается уменьшение радиуса сопрягающей кривой до 10000 м. Переломы профиля должны отстоять от начальных и конечных точек переходных кривых, а также от пролетных строений, на которых рельсо-шпальная решетка расположена не на балластном слое, на расстоянии не менее 7,5 м на каждую 1‰ разности сопрягаемых уклонов при радиусе сопрягающей кривой 15000 м и не менее 5 м на каждую 1‰ разности уклонов при сопрягающей кривой радиусом 10000 м. Сопрягающие кривые не должны заходить 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 путей необщего пользования, развития станций и так далее), а сокращенный продольный профиль предназначен главным образом для машинистов локомотивов, дизель- и электропоездов.

Нормальный продольный профиль (рис. 2) 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.

Рис. 2 – Образец нормального продольного профиля

Выше черных отметок расположена графа, в которой для каждого элемента профиля наклонной линией показаны 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 на 100 м в обе стороны от оси пути (дороги, реки, лес, кустарники, поля и т. д., а также населенные пункты и схемы путей раздельных пунктов). Выше ситуации приведены сведения о грунтах земной поверхности, а 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, и концы их соединены. Полученная ломаная линия представляет проектный продольный профиль земляного полотна. Разности между красными и черными отметками называют рабочими отметками. Они указывают высоту насыпей (цифры над линией профиля) и глубину выемок (цифры под линией профиля). На линии профиля, кроме того, отмечены оси переездов, расположение путевых зданий, искусственных сооружений и раздельных пунктов (рис. 3).

Рис. 3 – Условные обозначения на продольном профиле

Сокращенный продольный профиль (рис. 4) 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 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.

Рис. 4 – Образец сокращенного продольного профиля

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 путь необщего пользования от станции А до пункта В, расположенного в некотором отдалении на берегу реки (рис. 5, а). Намеченное на плане направление этого пути в точках а, б, в, г, д пересекает горизонтали с различными отметками.

Рис. 5 – Профиль местности в заданном направлении АВ: а – план в горизонталях; б – профиль

Чтобы составить профиль местности по этому направлению, то есть дать ее вертикальный разрез по линии АабвгдВ, развернутый на плоскость, нужно на линии АВ (рис. 5, б) в определенном масштабе отложить отрезки Аа1; 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:

где h – разность отметок рядом расположенных горизонталей;

m, n и m1, n1 – 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, крутизну которых измеряют – в тысячных долях – частным от деления разности h отметок конечных точек элемента профиля на его длину l (расстояние между смежными точками переломов профиля) и обозначают десятичной дробью, например 0,008 или целым числом со специальным знаком, например, 8‰; это обозначает, что разность отметок (в м) двух рассматриваемых точек равна 8 при расстоянии между ними 1000 м. Для построения линии с заданным уклоном i из точки А по направлению к В (рис. 6) необходимо найти на плане расстояние l между смежными горизонталями при разности их отметок h

l = h / i.

По найденному расстоянию l в принятом для плана горизонтальном масштабе устанавливают раствор ножек циркуля и из точки А с отметкой Н засекают ближайшую горизонталь с отметкой H + h; из полученной точки l засекают следующую горизонталь с отметкой H + 2h и так далее до тех пор, пока не будет достигнута конечная точка В. Ломаная линия, соединяющая полученные точки А, 1, 2, 3, 4, В, и есть линия заданного уклона. Из любой точки она может быть направлена и в другую сторону, например от точки 3 так, как показано на рис. 6 (штриховая линия).

Рис. 6 – Линия заданного уклона на плане в горизонталях

Чтобы определить линии водораздела и водослива для проектирования водопропускных и водоотводных сооружений, на произвольном расстоянии друг от друга проводят линии наибольшего ската m (рис. 7), пересекающие горизонтали под прямыми углами. При соединении верхних точек перелома линий m получают линию водораздела n, а при соединении нижних – линию водослива к.

Рис. 7 – Линии водораздела и водослива

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.

vse-lekcii.ru