Проектирование продольного профиля железнодорожной линии

Продольным профилем называется проекция развёртки трассы на вертикальную плоскость.

В курсовом проекте построен схематический(сокращённый) продольный профиль в масштабах М_В =1:1000, М_Г =1: 50000. 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 (подъём или спуск).

Наиболее распространённым ограничивающим уклоном продольного профиля является руководящий уклон. На новых железных дорогах руководящий уклон в грузовом направлении не должен превышать для линии II категории 15‰(в курсовом проекте i_рук=11‰).

Крутизну руководящего уклона на затяжных подъёмах, когда скорость поезда становится близкой к расчётно-минимальной, в кривых участках пути следует уменьшать на величину i_э(к), эквивалентную дополнительному сопротивлению от кривой, которая определяется по формулам:

при К >l_п или > l_п ;

при К l_{см ,} если l_cм<l_п ;

при К>l_см, если l_cм<l_п ; при этом ;

где К – длина круговой кривой, м;

l_п – длина поезда, м;

l_см – длина участка смягчения руководящего уклона, м;

i_э(к) – уклон, эквивалентный дополнительному сопротивлению на кривой, ‰;

α – угол поворота кривой, град;

∆α,∆К – части соответственно угла поворота, град, и длины кривой, м, соответствующие участку смягчения руководящего уклона;

i_р – руководящий уклон, ‰;

i – уклон элемента профиля, меньший чем i_р,‰;

i_см – смягчённый уклон, ‰.

Смягчённый уклон определяется по формуле:

i_см = i_р - i_э(к).

а)

б) в)

Рис.10. Определение величины эквивалентного уклона

Длина элементов профиля должна быть не менее 200 метров(линия II категории) и должна быть кратна 25 метрам.

Алгебраическая разность уклонов смежных элементов определяется по формуле

∆i=i₂-i₁

и не должна превышать нормативного значения для линии II категории 8‰.

Смежные элементы продольного профиля в вертикальной плоскости сопрягаются вертикальными кривыми, радиус которых для линии II категории составляет R_В=15 км.

Вертикальные кривые следует размещать вне переходных кривых, а также вне пролётных строений мостов и путепроводов с безбалластной проезжей частью, а наименьшее расстояние Т_В, м, от переломов продольного профиля до начала или конца переходных кривых или до начала или конца пролётных строений определять по формуле: ;

где ∆i – алгебраическая разность уклонов на переломе профиля, ‰.

При проектировании продольного профиля трассы должно выполняться одно из основных условий проектирования, а именно стремление к минимуму земляных работ, т.е. к уменьшению общей площади, заключённой между проектной линией и линией земли.

Продольный профиль новой железной дороги проектируем уклонами, округлёнными до целых тысячных – на перегонах и до 0,1‰ – в пределах участков смягчения.

Проектные отметки, м, вычисляются аналитически с точностью до 0,01 м по формуле:

H_n+1=H_n±i*l;

где H_n – отметка проектной линии в начале элемента профиля, м;

H_n+1 – отметка проектной линии в конце элемента профиля, м;

i – уклон элемента профиля, ‰;

l – длина элемента профиля, км.

Рабочие отметки представляют собой разницу между проектными отметками и отметками земли. Их подсчёт необходим во всех точках перелома и линии земли, и проектной линии.