Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow Железные дороги. Общий курс

ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И СТРОИТЕЛЬСТВА ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ

Основные сведения о категориях железнодорожных линий, трассе, плане и продольном профиле

Железнодорожные линии сооружают для освоения новых районов и их природных богатств, для разгрузки существующих грузонапряженных линий, сокращения пути и времени следования пассажиров и грузов. Новые линии могут существенно различаться по своему значению в работе сети железных дорог, размерам и характеру перевозок. В зависимости от этих факторов технические требования и нормы, которыми руководствуются при разработке проектов железнодорожных линий, дифференцированы.

Строительно-технические нормы МПС России (СТН Ц-01-95), являющиеся основным нормативным документом при проектировании железных дорог, предусматривают деление новых железных дорог и подъездных путей колеи 1520 мм на несколько категорий. От категории линии зависят основные параметры и технические условия ее проектирования, допускаемые скорости движения пассажирских и грузовых поездов, мощность всех устройств линии. Основные показатели железных дорог по категориям даны в табл. 4.1.

Таблица 4.1

Основные показатели железных дорог по категориям

Категория

железнодорожных

линий

Назначение железных дорог

Расчетная приведенная грузонапряженность нетто в грузовом направлении на десятый год эксплуатации, млн т-км/км

1

2

3

Скоростные

Железнодорожные магистральные линии для движения пассажирских поездов со скоростями свыше 160 до 200 км/ч

Особо грузонапряженные

Железнодорожные магистральные линии для большого объема грузовых перевозок

Свыше 50

1

2

3

I

Железнодорожные магистральные линии

Свыше 30 до 50

II

То же

Свыше 15 до 30

III

То же

Свыше 8 до 15

IV

Железнодорожные линии

До 8

Внутристанционные соединительные и подъездные пути

Независимо от грузонапряженности

Примечание. До настоящего времени (по состоянию на начало 2011 г.) категории линий определяются в соответствии с СТН Ц-01-95. Высокоскоростных линий в этой классификации пока нет. Для линии Санкт-Петербург— Москва есть стандарт ОАО «РЖД» «Инфраструктура линии Санкт-Петербург— Москва для высокоскоростного движения поездов», утвержденный 26.03.07.

Трасса железнодорожной линии характеризует положение в пространстве продольной оси пути на уровне бровок земляного полотна. Проекция трассы на горизонтальную плоскость называется планом, а развертка трассы на вертикальную плоскость — продольным профилем линии.

Полоса земли вдоль трассы, отведенная для размещения железнодорожного пути, других устройств железной дороги, а также железнодорожных поселков и лесонасаждений, называется полосой отвода. Границы полосы отвода определяются с учетом перспективы развития путей и обозначаются специальными указателями (межевыми знаками).

Процесс прокладки трассы в ходе проектирования называется трассированием линии. Идеальной была бы трасса, представляющая собой прямую в плане и пологий спуск в грузовом направлении в профиле.

Однако это не всегда возможно из-за необходимости подхода к населенным пунктам, обхода естественных препятствий (гор, озер, болот и т.п.), наличия неровностей земной поверхности и стремления удешевить строительство линии. Поэтому план железнодорожной линии проектируется в виде сочетания прямолинейных участков пути различного направления, плавно сопряженных друг с другом круговыми и переходными кривыми (рис. 4.1), а профиль — в виде горизонтальных участков, называемых площадками, и наклонных, именуемых уклонами (рис. 4.2).

План железнодорожной линии

Рис. 4.1. План железнодорожной линии

Элементы продольного профиля линии

Рис. 4.2. Элементы продольного профиля линии

Элементы круговой кривой

Рис. 4.3. Элементы круговой кривой: НК — начало кривой; ВУ — вершина угла поворота; КК — конец кривой; Т — тангенс кривой

Прямые участки характеризуются длиной и направлением. Основные параметры кривой: направление поворота (вправо или влево), угол поворота (р, зависящий от условий местности, радиус R, обусловленный категорией линии, длина кривой К и тангенс Т — расстояние от начала и конца кривой до вершины угла поворота (рис. 4.3). Эти параметры кривых геометрически связаны. Исходя из заданного радиуса кривой R и угла поворота ф легко определить значения тангенса и длины кривой:

Кривые малого радиуса вызывают необходимость снижения скорости движения (наибольшая скорость движения в кривой в зависимости от радиуса R может быть приближенно определена по форму- ле omax = 4,6а/7? км/ч), повышенный боковой износ рельсов и колес подвижного состава, удлинение линии, повышают сопротивление движению и ухудшают видимость. Плохая видимость в кривых малого радиуса затрудняет ведение поездов машинистами локомотивов, вызывает необходимость ставить дополнительно сигналистов для обеспечения безопасности при производстве работ по содержанию и ремонту пути и контактной сети. Поэтому при проектировании новых железных дорог в зависимости от категории линии и местных условий радиусы кривых принимаются в размерах, указанных в табл. 4.2.

Радиусы кривых, принимаемые при проектировании

Таблица 4.2

новых железных дорог

Категории

железнодорожных

линий

Радиусы кривых в плане, м

Рекомендуемые

допускаемые

В трудных условиях

В особо трудных условиях при технико-экономическом обосновании

По согласованию с Федеральным агентством железнодорожного транспорта

Скоростная

4000-3000

2500

1200

800

Особо грузо-

напряженная

4000-2000

1500

1000

600

I

4000-2500

2000

1000

600

II

4000-2000

1500

800

400

III

4000-1200

800

600

350

IV

линии общей сети

2000-1000

600

350

200

подъездные пути

2000-600

500

200

200

соединительные

пути

2000-350

250

200

200

Для обеспечения плавного вписывания подвижного состава в круговые кривые они сопрягаются с прямыми участками с помощью переходных кривых, радиус которых постепенно уменьшается от °° до радиуса круговой кривой R (подробнее см. главу 8). Между смежными кривыми предусматриваются прямые вставки минимальной величиной от 30 до 150 м в зависимости от категории линии и направления кривых (в одну или в разные стороны).

Продольный профиль линии характеризуется крутизной уклонов элементов и их длиной. Крутизна измеряется в тысячных долях и получается как частное от деления разности отметок конечных точек, элемента профиля h на его длину / (рис. 4.4.) т.е. равна тангенсу угла наклона элемента профиля к горизонту а.

Из рис. 4.4. видно, что крутизна уклона создает движению поезда дополнительное сопротивление от подъема:

где Q — масса поезда;

/ — уклон в тысячных, например, / = 9 %о.

Расчетная схема для определения крутизны уклона

Рис. 4.4. Расчетная схема для определения крутизны уклона

От крутизны подъема зависит масса поезда, поэтому при проектировании железных дорог стремятся к возможно меньшей крутизне уклонов.

Одним из основных параметров железнодорожной линии является ее руководящий уклон / , представляющий собой наибольший затяжной подъем, по значению которого устанавливается норма массы поезда при одиночной тяге и расчетной минимальной скорости движения. Этот уклон зависит от категории линии, топографических условий и устанавливается технико-экономическими расчетами с учетом унификации весовых норм на новой и примыкающих существующих линиях.

На новых железнодорожных линиях руководящий уклон в грузовом направлении не должен превышать: 9 %о — на особо грузонапряженных линиях и 12, 15, 20 и 30 %о — соответственно на линиях I, II, III и IV категории. На новых скоростных линиях / не должен превышать 20 %о.

В сложных топографических условиях, когда на протяжении не менее перегона уклон местности значительно превышает руководящий, применяют так называемый уклон усиленной тяги, который поезд расчетной массы проходит с несколькими локомотивами. При использовании локомотивов одной серии он называется уклоном кратной тяги. Предельное значение уклона кратной тяги зависит от величины руководящего уклона. Например, если руководящий уклон линии составляет 15 %о, то уклон кратной тяги при двух локомотивах должен быть не более 29 %о, а при трех локомотивах — не более 40 %о.

Наряду с ограничивающими в практике проектирования железных дорог используются понятия и ряда других уклонов. Среди них — вредные и безвредные спуски, первые из которых требуют торможения поезда, что увеличивает износ тормозных колодок и бандажей колес, а также расходы по текущему содержанию пути. Безвредные уклоны торможения поездов не требуют: величина такого уклона компенсирует сопротивление движению поезда.

Длина элементов продольного профиля должна быть, как правило, не менее половины длины обращающихся поездов, принятой на перспективу. При этом под поездом будет одновременно не более двух переломов профиля. Смежные элементы профиля обычно сопрягаются в вертикальной плоскости кривыми радиусом от 20 000 до 5000 м в зависимости от категории линии.

Продольные профили (рис. 4.5) оформляются с применением установленных условных обозначений по стандартной форме. По масштабу изображения и количеству содержащихся данных различают подробный и сокращенный продольные профили.

Подробный продольный профиль используют обычно для проектирования (определения объемов земляных работ, проектирования вторых путей, развития станций и др.). Этот профиль имеет горизонтальный масштаб 1:10 000 и вертикальный 1:200, и состоит из собственно профиля (верхняя часть) и сетки (нижняя часть). На сетке продольного профиля указывают план линии, пикетаж, существующие отметки земли и проектные отметки, проектные уклоны, ситуацию местности и инженерно-геологическую характеристику.

Разности между проектными отметками и отметками земли называются рабочими отметками и представляют собой глубину выемок или высоту насыпей. На профиле показывают также условными обозначениями мосты, трубы и другие искусственные сооружения, оси станций и других раздельных пунктов, оси переездов.

Сокращенный продольный профиль составляется на основе подробного продольного профиля для характеристики и удобства рассмотрения основных элементов плана, профиля и всех линейных со-

Продольный профиль линии оружений

Рис. 4.5. Продольный профиль линии оружений. Он предназначен главным образом для машинистов локомотивов с целью ориентации их при ведении поездов о предстоящих подъемах и спусках. В основном сокращенный профиль повторяет в сжатом виде главнейшие данные подробного продольного профиля. Он имеет горизонтальный масштаб 1:50 000 и вертикальный 1:1000. На нем наносят проектный профиль земляного полотна, план линии, километры, оси раздельных пунктов и расстояния между ними, входные и проходные сигналы, положение входных стрелочных переводов, путевых зданий, переездов и искусственных сооружений.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы