какие типы реконструируемых поперечников существуют
Типы поперечных профилей
Из-за особенностей существующего земляного полотна, различия местных грунтовых условий и возможностей изменения положения проектной линии в плане и профиле железной дороги можно сформировать большое число проектных решений по поперечным профилям земляного полотна. Однако из всего многообразия поперечных профилей земляного полотна можно выделить три их основные типа.
К первому типу поперечных профилей относят поперечники земляного полотна, у которых после реконструкции ось существующего пути остается на прежнем месте, и высота подъемки в уровне подошвы рельса не превышает 0,15 м (рисунок 8.4.1). При этом обеспечивается обочина 0,5 м с обеих сторон пути.
Ко второму типу поперечных профилей относят поперечники земляного полотна, у которых во время реконструкции ось существующего пути смещают в сторону для сохранения одного из откосов земляного полотна (при проектировании вторых путей смещение выполняют в сторону присыпаемого пути) (рисунок 8.4.2). Высота подъемки в уровне подошвы рельса может превышать 0,15 м. При этом должна обеспечиваться ширина обочины 0,5 м.
К третьему типу поперечных профилей относят поперечники земляного полотна, у которых во время реконструкции ось существующего пути смещают временно или постоянно на расстояние, обеспечивающее возможность перевода движения поездов на смещенный путь и реконструкции поперечного профиля без перерыва в движении поездов (рисунок 8.4.3). При этом высота подъемки в уровне подошвы рельса может превышать 0,6-0,7 м.
Рисунок 8.4.1 – Поперечный профиль земляного полотна первого типа
Рисунок 8.4.2 – Поперечный профиль земляного полотна второго типа
Рисунок 8.4.3 – Поперечный профиль земляного полотна третьего типа
На этот график с утрированного профиля переносятся данные о водопропускных сооружениях и местах расположения осей раздельных пунктов.
После этого в соответствующей графе графика СД указываются типы поперечных профилей земляного полотна второго пути. Они назначаются в зависимости от величины подъемок и срезок; высоты насыпей и глубины выемок существующего полотна, типа водопропускного сооружения и плана существующего пути.
График сводных данных приведен на листе 3.
3.2 Назначение типов поперечного профиля земляного полотна и подсчёт контрольных и конструктивных междупутий
При назначении типов поперечных профилей рекомендуется руководствоваться следующими положениями:
Тип II может применяться при сравнительно небольших подъемках (ориентировочно до I м) только на насыпи. Этот тип поперечника по сравнению с типом III б требует несколько меньшей величины смещения оси существующего пути и, следовательно, меньшего объема работ, но зато увеличивается расход дренирующего грунта.
Тип III б может примениться при любых подъемках и срезках как на насыпях, так и выемках. При этом уширение существующего земляного полотна в сторону, противоположную второму пути (как и при типе II) не требуется. Это достигается за счет смещения оси существующего пути.
В нашем случае типы поперечных профилей назначены следующим образом:
В соответствующей графе графика сводных данных указываются типы поперечных профилей земляного полотна второго пути. Они назначаются в зависимости от величины подъёмок и срезок, высоты насыпей и глубины выемок существующего полотна. Границу типов поперечных профилей назначают не на пикетах или плюсах, а между ними, чтобы каждый данный пикет или плюс относился к определённому типу поперечника.
После назначения типов поперечных профилей на всём рассматриваемом участке подсчитываются контрольные междупутья, м, по следующим формулам:
на участке поперечных профилей типа I –
, (20)
на участке поперечных профилей типа II –
, (21)
на участке поперечных профилей типа IIIб-
где ∆гу – габаритное уширение в кривой, зависящее от величины радиуса в кривой;
– расстояние от оси проектируемого и смещённого существующего пути до бровок проектируемого полотна. Здесь согласно СТН это расстояние принято
м;
– расстояние от оси существующего пути до бровки существующего полотна в сторону, противоположную второму пути. Здесь согласно заданию
м;
∆h” – подъёмка или срезка в уровне бровок земляного полотна.
Величина ∆h” определяется по следующим формулам:
при подъёмках – , (23)
при срезках – , (24)
где ∆h – величина подъёмки или срезки в уровне головок рельсов, указанная на утрированном профиле;
∆hр – разница в высоте проектного и существующего рельсов;
∆hб – разница в толщине проектного и существующего балласта (с учётом толщины шпал).
Поперечник типа I характеризуется тем, что ось второго пути располагается сразу на нормальном междупутье, равном 4,10 м на прямом участке и 4,10+∆гу – в кривых.
Числовые значения подсчитанных междупутий записываются графу «Контрольные междупутья». Затем строится график контрольных и конструктивных междупутий.
В местах расположения мостов в необходимых случаях определяется конструктивное междупутье, потребное для постройки моста под второй путь. Оно определяется по формуле
, (25)
где – расстояние от оси существующего пути до бровки существующего полотна в сторону второго пути;
Н – высота насыпи у моста;
b– ширина котлована под основание устоя проектируемого моста; принимается равной 5,5 м.
В данном случае на пикете 248+73 расположен металлический мост отверстием 25,6 м. Высота насыпи у моста 105,3-95,77=9,53 м. Принимая м и
м, получим
м.
Конструктивное междупутье наносится на график в виде вертикальной линии, откладываемой по оси моста.
Выдержать на каждом пикете подсчитанное контрольное междупутье на представляется возможным по условиям плана второго пути. Поэтому необходимо назначить величину расчётных междупутий на отдельных участках и способы их изменения. Для этого на график контрольных и конструктивных междупутий наносится объемлющая линия с учётом плана существующего пути.
В данном курсовом проекте контрольные междупутья определяются не через Δh II ,а через Δh. Истинное же значение Мк уточняется через Δh II только в пиковых точках, определяющих величину расчётного междупутия на данном участке.
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Проектирование реконструкции поперечных профилей
Выполняется в комплексе с реконструкцией плана и реконструкцией продольного профиля
Защиту от атмосферных явлений;
Со смещением оси существующего пути;
Без смещения оси существующего пути;
Выбор той или иной группы типа поперечников зависит от величины досыпки и наличия подрезки;
Лекция 16(26.05)
Как таковых норм для реконструкции поперечных профилей не существует.
При производстве реконструкции нужно оказывать как можно меньше помех существующему движению поездов.
Исходные данные при проектировании и реконструкции поперечных профилей:
Пикетаж (служит основой для всех дальнейших измерений, зарисовка ситуации – ведение пикетажной книжки);
Необходимо знать отметку существующей головки рельса;
Выполняется съемка поперечных профилей (на всех пикетах и всех характерных точках (точки перелома профиля ЗП, наибольшие рабочие отметки по насыпям и выемкам, нулевые места, производится съемка поперечных профилей по осям всех ИССО, переездов));
Необходимо знать состояние существующего ЗП на каждом поперечном профиле (мощность и состояние балластного слоя, наличия деформаций, наличие болезней ЗП, наличие действующих сооружений направленных на борьбу с болезнями ЗП);
Реконструкция поперечных профилей существующего зп и вторых путей
Реконструкция продольного профиля;
Реконструкция ЗП (может быть вызвана наличием больных мест)
Приведение поперечного профиля к типовому очертанию;
Строительство дополнительных главных путей;
Новое ЗП состоящее из 2 подмассивов должно представлять из себя единый, однородный массив;
Необходимо выполнить мероприятия по устранению всех больных мест;
Наиболее полного использования существующего ЗП с целью уменьшения объемов земляных работ;
Наименьшее занятие земель под новый путь;
Сохранение откоса противоположного дополнительно пристраиваемому пути (полевого откоса);
Обеспечение безопасного бесперебойного движения по существующему при возведении дополнительного пути;
Типы поперечных профилей:
Как правило, при реконструкции смещение ОСП выполняется в пределах площадки ЗП. ЗП не срезается, не дополняется.
Если реконструкция только для существующего поперечника. Здесь выполняются земляные работы.
Когда проектная головка рельса ниже расчетной – выполняем срезку ЗП
Максимальная РГР меньше ПГР, тогда нужно досыпать земляное полотно.
В плане при переносе оси пути нужно будет отсыпать один из откосов.
Если идет речь о пристройке дополнительных путей, то ЗП начинает отсыпаться на расстоянии а, для того, чтобы сохранить движение поездов по существующему пути. И лишь потом реконструируем существующее ЗП.
Мк – контрольное междупутное расстояние.
— меньше чем основная площадка
ось существующего пути сместится в сторону проектируемого пути;
Сумма первого и второго. Нужна тогда, когда невозможно переместить ось главного пути.
(мосты, станции, платформы)
Мк – конструктивное междупутное расстояние
Здесь проектный путь смещается в сторону существующего.
16. Типы поперечных профилей земляного полотна (начертить несколько поперечных профилей)
Различают следующие основные типы поперечных профилей земляного полотна из глинистых грунтов:
2. Насыпь высотой от 3 (2) до 6 м, крутизна заложения откосов 1:1,5, устраивается из привозного грунта сосредоточенных резервов или выемок.
3. Насыпь высотой от 6 до 12 м устраивается с переменной крутизной откосов, верхняя часть высотой 6 м – 1:1,5, а ниже – 1:1,75 или 1:2.
4. Насыпь высотой более 12 м – крутизна заложения откосов устанавливается по расчету.
5. Мелкая выемка глубиной до 1 м устраивается раскрытой или разделанной под насыпь. Крутизна заложения внутренних откосов 1:4 (1:3) а внешних 1:5-1:10. Глубина кюветов назначается по расчету, но не менее 0,3 м.
6. Глубокая выемка до 12 м. Крутизна внутренних откосов 1:4 (1:3), внешних 1:1,5.
На рисунках 16.1-4 приведены некоторые поперечные профили.
Рис.16.1 Тип 1 (насыпь до 1,3 м)
Рис.16.2 Тип 2 (насыпь от 3 м до 6 м)
Рис.16.3 Тип 5 (выемка до 1м)
Рис.16.4 Тип 6 (выемка до 12 м)
При устройстве земляного полотна на косогоре с верховой стороны косогора устраиваются сооружения для отвода поверхностных вод: банкет и нагорная канава. При устройстве выемок в скальных грунтах, крутизна откосов увеличивается.
17. Поперечный профиль дорог на закруглениях
На автомобильных дорогах I категории с радиусами горизонтальных кривых более 3000 м и на автомобильных дорогах других категорий с радиусами более 2000 м проезжая часть устраивается с двухскатным поперечным профилем.
На кривых в плане с радиусами 2000 м и менее предусматривается устройство виражей (односкатного поперечного профиля), исходя из условий обеспечения безопасности движения автомобилей с расчетными скоростями.
Вираж состоит из трех частей: средней – на круговой кривой малого радиуса с односкатным поперечным профилем и уклоном в сторону центра кривой и двух переходных кривых, где осуществляется плавный переход от двухскатного поперечного профиля на прямолинейном участке к односкатному на круговой кривой и наоборот. Эти переходные участки называются отгонами виража.
Поперечный уклон проезжей части на вираже должен быть не менее поперечного уклона на прямолинейном участке с двухскатным поперечным профилем и не более 60 %о. Величина уклона назначается в зависимости от радиуса круговой кривой.
Отгон виража осуществляется в пределах переходной кривой путем вращением внешней полосы движения относительно оси проезжей части до уклона внутренней полосы, с последующем вращением проезжей части относительно оси до требуемого уклона виража.
Рис.17.1. Схема виража
Рис.17.2. Поперечные профили на вираже
Уширение, как и отгон, выполняется в пределах первой переходной кривой в начале закругления. В пределах круговой кривой уклон виража и ширина проезжей части сохраняется постоянной. В пределах второй переходной кривой в конце закругления восстанавливается двухскатный профиль и ширина проезжей части.
Поперечные профили земляного полотна
Поперечный профиль земляного полотна и его основные элементы
Назначение и типы земляного полотна
земляное полотно – это комплекс инженерных сооружений, которые служат основанием для верхнего строения пути и предназначены для обеспечения устойчивости пути, а также защиты от атмосферных и грунтовых вод. Земляное полотно должно быть прочным долговечным и устойчивым.
Местность, по которой проходит участок железной дороги, характеризуется рельефом и естественным уклоном. Земляное полотно предназначено для выравнивания неровностей местностей при строительстве железных дорог. В поперечном сечении земляное полотно может представлять собой (рис. 2.1):
— насыпь – если основная площадка земляного полотна проходит выше земной поверхности;
— выемку – если основная площадка расположена ниже поверхности земли;
— полунасыпь – если основная площадка с одной стороны совпадает с поверхностью земли, а с другой – выше нее;
— полувыемку – если основная площадка с одной стороны совпадает с поверхностью земли, а с другой – ниже нее;
— полунасыпь-полувыемку – если основная площадка с одной стороны выше уровня земли, а с другой – ниже;
— нулевое место – место, где насыпи переходят в выемки или наоборот, а основная площадка расположена на уровне земли.
Рис. 2.1. Типы поперечного профиля земляного полотна
а) насыпь; б) выемка; в) полунасыпь; г) полувыемка;
д) полунасыпь-полувыемка; е) нулевое место
Поперечные профили земляного полотна
Поперечным профилем называется сечение земляного полотна вертикальной плоскостью, перпендикулярной его продольной оси. Все поперечные профили подразделяются на типовые и индивидуальные.
Типовые профили бывают нормальные, применяемые повсеместно, и специальные, которые применяются в районах вечной мерзлоты. По индивидуальным профилям сооружают, например, высокие (более 12 м) насыпи и глубокие (более 12 м) выемки.
Размер и форма поперечных профилей земляного полотна принимаются в зависимости от числа путей, разности отметок поверхности земли и оси пути, характеристики грунта, поперечного уклона местности и категории железнодорожной линии.
Общими основными элементами любого земляного полотна являются основная площадка, откосы, водоотводные (резервы, кюветы, забанкетные и нагорные канавы, банкеты, кавальеры) и укрепительные устройства (рис. 2.2, 2.3).
Рис. 2.2. Поперечный профиль насыпи ее элементы
Рис. 2.3. Поперечный профиль выемки и ее элементы
Размеры всех элементов поперечного профиля земляного полотна приведены в приложении 4.
Основная площадка предназначена для укладки на нее верхнего строения пути и представляет собой верхнюю площадку земляного полотна.
Форма основной площадки зависит от количества укладываемых путей и от типа грунта, из которого сооружается земляное полотно. При использовании дренирующих, скальных и песчаных грунтов при любом количестве путей основная площадка будет горизонтальной. При использовании недренирующих грунтов для отвода воды сооружается сливная призма. Если участок однопутный, то основная площадка имеет форму трапеции высотой 0,15 м и шириной верхнего основания 2,3 м. Если на участке два пути и более, основная площадка сооружается в форме треугольника высотой 0,2 м; при этом необходимо соблюдать правильное междупутье (рис. 2.4).
Междупутьем называется расстояние между осями соседних путей. На прямом двухпутном участке перегона междупутье должно составлять не менее 4,1; при трех и четырех путях расстояние между осями второго и третьего пути – не менее 5 м.
Расстояние между осями главных и приемо-отправочных путей на станции на прямом участке пути составляет 5,3 м. В отдельных случаях допускается уменьшать это расстояние до 4,8 м, а между главными путями при расположении их сбоку от приемо-отправочных – до 4,1 м.
Ширина основной площадки (b) зависит от:
— ширины рельсовой колеи,
— ширины балластной призмы,
— ширины обочин (частей основной площадки, свободных от балластного слоя).
а) | б) |
в) | г) |
Ширина основной площадки земляного полотна главного пути однопутных железных дорог на прямых участках, м
Категория линии | Грунты | |
глинистые, недренирующие (мелкие и пылеватые) пески | скальные, крупнообломочные и песчаные дренирующие | |
I | 7,6 | 6,6 |
II | 7,6 | 6,6 |
III | 7,3 | 6,4 |
IV | 6,2 | 7,1 |
Ширина основной площадки земляного полотна на двухпутных и многопутных линиях на прямых участках пути складывается из ширин междупутий и расстояний от осей крайних путей до бровки земляного полотна. Расстояние до бровки зависит от категории линии и типа грунта и составляет на прямом участке пути не менее половины ширины земляного полотна, указанного в табл. 2.1.
На кривых участках ширина основной площадки больше, чем на прямых в связи с укладкой наружной рельсовой нитки выше внутренней путем подсыпки под нее более толстого слоя балласта (табл. 2.2), а также в связи с увеличением расстояния между осями соседних путей двухпутных участков (табл. 2.3).
Уширение земляного полотна в кривых участках пути с наружной стороны
Проектные нормы увеличения горизонтальных расстояний между осями путей в кривых общей сети железных дорог (на перегонах)
Радиус кривой, м | Увеличение горизонтальных расстояний между осями путей, мм |
Крутизна откосов зависит от высоты насыпи или глубины выемки и типа грунта; принимается по табл. 2.4 и 2.5.
Уклон местности или крутизна откосов может обозначаться:
— как соотношение двух чисел (например, 1:1,5);
— как дробное число (например, 0,02).
Если уклон задан соотношением двух чисел, то искомая линия будет параллельна гипотенузе прямоугольного треугольника, вертикальный катет которого равен первому числу, а горизонтальный – второму. При этом единица измерения длины заданных катетов выбирается произвольно (мм, см, дм, м и т.д.)
Если уклон задан в процентах или промилле, то вертикальный катет равен указанной величине процентов или промилле, а горизонтальный – 100 или 1000 соответственно.
Если уклон выражен дробным числом, то значение уклона переводится в промилле путем умножения на 1000. Например: 0,02=0,02*1000‰= 20‰ (или 2%).
Тип грунта | Крутизна откосов при высоте насыпи | ||
до 6 м | до 12 м | ||
в верхней части до 6 м | в нижней части от 6 до 12 м | ||
Скальный из слабовыветривающихся пород; галечный, гравийный щебенистый и древесный грунты; песок гравелистый, крупный и средней крупности; шлак металлургический | 1:1,5 | 1:1,5 | 1:1,5 |
Песок мелкий и пылеватый; грунты глинистые, в т.ч. лессы и лессовидные суглинки | 1:1,5 | 1:1,5 | 1:1,75 |
Пылеватые грунты в районах избыточного увлажнения, одноразмерные мелкие пески | 1:1,75 | 1:1,75 | 1:2 |
Песок мелкий барханный в условиях засушливого климата | 1:2 | 1:2 | 1:2 |
Тип грунта | Высота откосов, м | Крутизна откосов |
Скальные: | ||
слабовыветривающиеся | 1:0,2 | |
легковыветривающиеся | 1:0,2 | |
не размягчамые | 1:0,5 – 1:1,5 | |
размягчаемые | до 6 | 1:1 |
от 6 до 12 | 1:1,5 | |
Крупнообломочные, песчаные и глинистые однородные, в т.ч. лессовидные, твердой, полутвердой и тугопластичной консистенции | 1:1,5 | |
Пески мелкие и барханные | 1:1 | |
от 2 до 12 | 1:1,75 | |
Лесс: | ||
в районах с засушливым климатом | 1:0,1 – 1:0,5 | |
вне районов с засушливым климатом | 1:0,5 – 1:1,5 |
Ширина бермы на прямых участках пути устанавливается не менее 3 м, а на однопутной линии со стороны будущего второго пути – не менее 8 м (ширина бермы плюс ширина проектного междупутья). Берма должна иметь уклон 0,02-0,04 в сторону от земляного полотна.
Нормы проектирования элементов земляного полотна подробно представлены в приложении 5.