Проектирование продольного профиля трассы 1 страница

Проектирование и описание вариантов плана трассы

Начальный и конечный пункты участка проектируемой линии заданы исходя из усло­вий проектирования и зафиксированы на карте (Плакат 1). Местоположение железнодорожного полотна между заданными пунктами в значительной мере зависит от величины руководяще­го уклона, который составляет 9%.

В первую очередь исследуем возможность укладки трассы железной дороги по крат­чайшему направлению, соединяющему основные опорные пикеты (фиксированные точки в задании на проектирование данной железнодорожной ветки отсутствуют). На плане видно, что прокладка начала трассы вдоль условной прямой, совпадающей с кратчайшим путем нецелесообразна из-за сложного рельефа местности. Оптимальным решением на данном участке будет прокладка трассы вдоль водораздела. Разработано два основных варианта трассы и три улучшающих подварианта. С ПК 0 по ПК 39, с ПК 306 по ПК378 и с ПК 660 по ПК 690+50 варианты 1 и 2 имеют общую трассу. Подвариант 1 ответвляется от варианта 2 трассы на ПК 261 и примыкает к ней на ПК 408+15, 38/436+00, 00, представляя собой вариант прохода с другой стороны водораздела. Подвариант 2 представляет собой переключение с варианта 1 на вариант 2, отмыкает от варианта 1 на ПК 523 и примыкает к варианту 2 на ПК 566+33, 81/562. Подвариант 3 представляет собой переключение с варианта 2 на вариант1, от варианта 2 отмыкает на ПК 520 и примыкает к варианту 1 на ПК 566+93, 78/550.

Проектирование плана железнодорожной линии

Рассчитаем основные параметры проектируемой линии по каждому из вариантов.

Для начала определим на плане участки напряженных ходов. Напряженным ходом называются участки местности, для которых усредненный уклон местности больше проектного уклона трассирования. Для этого рассчитаем величину расчетного горизонтального заложения уклона, см:

, (1.10)

где h – сечение горизонталей, м;

m – масштаб карты;

10⁵ – коэффициент размерности для перевода величины d в см;

i_p – руководящий уклон, тыс.;

По формуле 1.10 находим:

= 2, 22 см.

Расчет пикетажных значений начала и конца круговых кривых осуществляется по следующей расчетной схеме:

ПК

+ l ₁

ВУ ПК

- т

нк кпк

+ к

ккк пк

где ПК - точка привязки расчета;

ВУ ПК - пикетажное значение вершины угла;

НКК ПК - пикетажное значение начала круговой кривой;

ККК ПК - пикетажное значение конца круговой кривой;

l ₁ -расстояние в пикетах от точки привязки до вершины угла.

Тангенс Т, м, и длина проектируемой кривой К, м, определяются по формулам:

T = R × tg , (1.11)

К = , (1.12)

где R - радиус проектируемой кривой, м;

a - угол поворота по ходу трассы, град.

После расчета каждой кривой место положения ее начала и конца переносится на план трассы.

Результаты расчетов плана линии сводятся в таблицы 1.1-1.5.

Вариант 1 трассы:

Таблица 1.1

Результаты расчета плана линии

Вариант 2 трассы:

Таблица 1.2

Результаты расчета плана линии

Подвариант 1 трассы:

Таблица 1.3

Результаты расчета плана линии

Подвариант 2 трассы:

Таблица 1.4

Результаты расчета плана линии

Подвариант 3 трассы:

Таблица 1.5

Результаты расчета плана линии

Проектирование продольного профиля трассы

Продольным профилемназывается проекция развертки трассы на вертикальною плос­кость. Продольный профиль новой железной дороги строим подробным, в масштабе:

Вертикальный - 1: 1000,

Горизонтальный - 1: 25000.

Продольный профиль новой железной дороги пред­ставляет собой проектное положение оси железной дороги в уровне бровки земляного по­лотна и включает в себя отдельные элементы, каждый из которых характеризуется своими уклоном, длиной и направлением (подъем или спуск).

Построение продольного профиля начинается с построение линии земли. Далее ведется построение профиля железнодорожной линии. На участках вольного хода уклон и длина отдельных элементов продольного профиля подбираются с учетом перечисленных ранее норм и требований.

На участках напряженного хода укладка проектной линиина­носится руководящим или смягченным (в пределах круговых кривых) уклоном с учетом по­лучения минимальных объемов земляных работ.

Общим условием и для одних и для других участков является стремление к минимуму земляных работ, т.е. к уменьшению общей площади, заключенной между проектной линией и линией земли.

По результатам построения рабочего профиля определяются рабочие отметки. Рабочие отметки представляют собой разницу между проектными отметками и отмет­ками земли.

Рассчитаем уклоны смягчения для участков напряженных ходов, совпадающих с круговыми кривыми:

1.4. Проектирование водопропускных сооружений

Искусственные водопропускные сооружения размещаются на пересечении водотока с железной дорогой. Они делятся на малые, средние (длиной 25-100 м) и большие (длиной более 100 м).

Произведем размещение водопропускных сооружений по следующему плану:

1. Определение места расположения водопропускного сооружения.

2. Определение по карте площади бассейна в км².

3. Определение уклона главного лога по формуле

J_л = (1.13)

где Н_в, Н_к - отметки земли соответственно в вершине лога и у искусственного сооружения, т.е. в конце лога, м;

L_л -длина главного лога, км; измеряется по карте в горизонталях.

4. По значениям величин, определенных в пунктах 1 и 2 используя номограмму, определяется максимальный расход ливневого стока (Тверская область относится к 5-му ливневому району и к III климатическому району).

5. По графикам водопропускной способности устанавливается тип водопропускного сооружения.

На пути следования трассы по 1-му варианту прослеживаются 37 участков потенциального размещения водопропускных сооружений. Во 2-ом варианте 37 участков. На подварианте 1 – 8 участков. На подварианте 2 – 2 участка, на подварианте 3 – 4 участка. Поскольку железнодорожная линия по второму варианту пересекает ручьи в истоке, нет необходимости строительства мостов, а можно ограничиться водопропускными трубами.

Выбор типа искусственного сооружения зависит от величины стока поверхностных вод, которая пропорциональна площади водосбора данного сооружения. Водосбор расположен с верховой стороны от трассы и ограничен по периметру линиями водоразделов и земляным полотном дороги.

Для линий II категории размеры труб определяются при расчетных паводках (расходах воды) вероятности превышения 1: 100 (1 %).

В проекте для сравнения вариантов трассы расчетный расход ливневого стока Q_л сле­дует определять в зависимости от площади водосбора F, уклона главного лога J_л, %, номера ливневого района и группы климатических районов:

Уклон главного лога:

J_л = (1.14)

где Н_в, Н_к - отметки земли соответственно в вершине лога и у искусственного сооружения, т.е. в конце лога, м;

L_л -длина главного лога, км; измеряется по карте в горизонталях.

Высота насыпи в месте расположения искусствен­ного сооружения должна удовлетворять следующим двум требованиям:

- не менее чем на 0, 5 м возвышаться над горизонтом подпертой воды.

- быть не менее высоты насыпи, потребной для размещения труб по конструктивным условиям, т.е. с учетом минимальной толщины засыпки над трубой.

Выбор искусственных сооружений производится из расчета минимального ко­личества их типов и размеров с учетом стоимости изготовления, поставки, постройки и со­держания.

Полученные расчетные данные сводятся в ве­домость водопропускных сооружений (таблицы 1.6-1.10).

Таблица 1.6.

Ведомость водопропускных сооружений. Вариант 1.