Улучшение трассы реконструируемой железной дороги. Смещение оси пути.

 

Ж. д, работая, как прав, с пост возраст нагрузкой, периодич нуждаются в усилении мощности. Это вызывает необх-ть проведения реконструктивных меропр плана и профиля, а следовательно и земляного полотна, ИССО и других постоянных устройств.

Реконструктивные мероприятия требуются и при введении высоких скоростей движения поездов, больших весовых норм поездов, переходе к более совершенным техническим средствам оснащения железной дороги. Наиб эфф спос увелич-я мощн-ти и улучш всех показателей работы дороги явл соор 2-х путей. Как пр, 1-й путь был построен по старым треб-ям, поэт его следует реконструировать до соврем треб-й. Все проектные решения, принимаемые для второго пути, должны обеспечивать возможность реконструкции существующего пути. При проектир 2 пути необх проектировать не только реконстр ЗемПолотна, плана и профиля, но и развитие всез устр-в ж.д., переустр-во станций. Также, д.быть наименьшие помехи для движения поездов по сущ пути в период реконструкции. Также, при реконстр ликвидируются отхождения от СНиП.

Смещение оси пути на заданную величину у на прямой осуществляется при помощи устройства двух обратных кривых с одинаковыми углами поворота а и обычно одинаковыми радиусами R, сопрягаемыми, как правило, с прямыми участками при помощи переходных кривых. Длина переходных кривых в целях экономии в длине смещения может приниматься, как это изложено в главе IV, исходя из максимального уклона отвода возвышения наружного рельса.

Радиусы R желательно принимать по возможности больших значений, порядка 2 ООО—4 ООО м, но во всяком случае не менее того предела, начиная с которого требуется усиленная эпюра шпал.

Если условие (27-XI) не будет удовлетворено, необходимо изменить величину R в большую сторону, снова определить элементы плана и повторить проверку. 

Изменение в длине должно быть учтено введением неправильного пикета длиной .

Расчет смещений в отдельных точках производится на основе принципа разностей эвольвент сначала без учета переходных кривых по угловой диаграмме. По оси абсцисс откладываются элементы плана проектируемой линии К и Ь. При больших смещениях (более 20 м) вместо этих величин следует откладывать их проекции на ось существующего пути.

Перед подсчетом смещения в различных точках необходимо произвести увязку угловой диаграммы, т. е. проверить равенство площади ее величине требуемого смещения у. 

Смещения в промежуточных точках, без учета сдвижек от переходной кривой, подсчитываются как площади угловой диаграммы от начала первой кривой .

В практике проектирования плана могут встретиться случаи, когда смещение надо обеспечить на небольшом участке прямой или даже в одной точке с возвращением на прежнюю ось. План в этом случае состоит из отдельных участков смещения на прямой, направленных в разные стороны. Расчет смещения складывается из отдельных частей, соответствующих разным участкам смещения. 

В некоторых случаях оказывается удобным применить разновидность смещения на прямой — смещение в конце или начале прямой — за счет изменения угла поворота и удлинения или укорочения существующей кривой. 

При смещении оси пути на прямой приходится устраивать две обратные кривые, что ухудшает план линии. Кроме того, для осуществления такого уширения необходимо иметь достаточно длинную прямую. Избежать этих недостатков можно, осуществляя смещение оси пути в пределах кривой.

 

42.Особенности проектирования плана второго пути. Обоснование сторонности строительства второго пути.

При проектировании второго пути решают задачи:

1.выбор направления трассы второго пути

Желательно, чтобы 1-й и 2-й путь шли по одной трассе ,но это не всегда получается.

Трассы 1-го и 2-го пути могут быть: 1)когда i1 и i2 различны

2)при геологически неблагоприятных условиях или при обходе неблагоприятных мест 3)если это экономически целесообразно

2.проектировать второй путь на том же или другом ЗП.

Желательно чтобы 2-й путь располагался на одном ЗП (легче содержать ,охранять и проводить работы), но не всегда получается :

1)отдельные зп при геологически неблагоприятных местах ,где общее зп может привести к общей потере устойчивости

2)при подходе к ИССО (был 1-путный мост, относим зп в сторону)

3)развязка в узлах

4)когда это экономически нецелесообразно

3.сторонность второго пути (слева или права)

На сторонность второго пути влияет :

 1)сторонность контактной сети на существующем пути ,второй располагается с противоположной стороны контактной сети

2) косогорность, в случае преобладания насыпей второй путь целесообразно располагать с верховой, а в случае преобладания выемок — с низовой стороны. При таких решениях обеспечиваются наименьшие объемы земляных работ. Если насыпи и выемки чередуются, то это условие при выборесторонности несущественно;

3) у больших и средних мостов желательно 2-й путь строить с низовой стороны ,т.к. верховые регуляционные сооружения стоят дороже низовых

4) 2-й путь желательно укладывать со стороны противоположной вокзалу (пассаж.зданию)

 5) желательно укладывать со стороны балластных и грунтовых карьеров ,т.к. будет меньше помех движению при отсыпке.

при строительстве 2-го пути намечаются места переключения сторонности 2-го пути –это возможно :

- на раздельном пункте - при движении через такой раздельный пункт скорость ограничивается стрелочными переводами

- на прямой - «-» ломаем план линии, увеличивается длина кривой

проектирование плана 2-х путей, обеспечение габаритного уширения

1.расчеты элементов кривой 2-х путки

 В большинстве случаев 2-х путки располагаются рядом с существующим путем ЗП

ось 2-го пути располагается : 1)на прямых участках параллельно существующему пути на расстояние междупутья М=4,1м 2) на кривых –кривые существующего и проектного 2-го пути располагаются концентрично

R различают на величину М: начала и конца кривых 1 и 2 путей находятся на одном радиусе. Для этого ввод направлений ПК ΔL=М* (рад).

Поправка: «-» когда 2-й путь в кривой располагается внутри ,

                  «+»снаружи существующего пути. Сдвижка внутрь пути должна быть больше сдвижки наружного рельса на величину габаритного уширения Δ :рв=рн+Δ по этим сдвижкам можно определить соотношение между длинами ПК:

lв²/24Rв =(lн²/24Rн)+ Δ

Если получаем слишком маленькую длину ПК, можно<Rн кривой или сместить наружную кривую на подходных кривых на величину габаритного уширения

2.смещение оси пути на прямой: устраивают две обратные кривые, между которыми располагают прямую вставку, минимальная длина прямой вставки определяется СНиП и принятыми длинами ПК:  Lв=75м+2l/2,

R обычно принимают одинаковый

Кривые укладываются концентрично. R2=R1±Межд. М=4.1+Δгаб.уширение.

Обязат-но укладывать резаный пикет. R1*α=K1; R2* α=K2; K1-K2= α*(R1-R2)= α*M. α*М – величина, на которую меньше резаный пикет.Δгу устраивается на кривых.

Δгу зависит от радиуса круговой кривой и возвышения наружного рельса.

Δгу в кривой выполняется за счет разницы длин переходных кривых.

Сдвижка от переходной кривой: p=lпк2/24R, lпк=√(24R*Р).

 Тогда, применив разные длины переходных кривых на 1 и 2 путях, можно получить нужные расстояния м/уосями путей в кривых участках пути. Сдвижка внутреннего пути д.быть> сдвижки наружного пути на величину Δгу.

 Если 2 путь пристроить снаружи, ПК по 2 пути пристроится снаружи :

l2=√(24R*(Рвн-Δгу)), если с внутренней стороны: l2=√(24R*(Рн+ Δгу)),

 

43.Скоростные и высокоскоростные магистрали. Особенности проектирования ВСМ . Требования норм к проектированию плана и профиля ВСМ.

Современное железнодорожное сообщение немыслимо без высоких скоростей как основы инновационного развития железных дорог и эффективного инструмента для решения важных социально-экономических задач в масштабах всего государства.

Реализация проектов скоростного и высокоскоростного движения внесет весомый вклад в устранение «узких мест» транспортной системы России и позволит снять ряд ограничений экономического роста за счет увеличения бюджетных доходов и валового регионального продукта, развития отечественного машиностроения, туризма и других смежных отраслей экономики.

Под высокоскоростной магистралью мы понимаем новую специализированную железнодорожную линию, предназначенную для поездов со скоростями движения от 200 до 400 км/ч. Под скоростным движением – перевозку пассажиров со скоростями от 140 до 200 км/ч по модернизированным существующим линиям.

Особенности проектирования. При проектировании в строительстве и эксплуатации ВСМ необходимо обеспечить:

1. Безопасность пассажиров и максимальную комфортность

2. Потребную пропускную способность магистрали на заданную перспективу

3. Максимальная привлекательность для пассажиров 4. Жизнеспособность ВСМ, в т.ч. в чрезвычайных ситуациях

5. Минимальное отрицательное воздействие на окружающую среду Потребная пропускающая способность определяется на перспективу 20 -25летс учетом перераспределения пассажиров с авиа и автомобильного транспорта. Для максимального пользования услугами ВСМ, ее траса должна максимально приближаться к городам.Минимизация воздействия на окружающую среду включает в себя: 1. Защита населения от шума 2. Рекультивация территорий, прилегающих к трассе ВСМ3. Обход особо охраняемых территорий, прилегающих к трассе ВСМ 4. Минимизация отчуждающих с/х угодий5. Сохранение условий стока поверхностных и грунтовых вод. Жизнеспособности ВСМ, в т.ч. в ЧС (наводнения, землетрясения, снежные лавины или заносы) способствуют принимаемые на стадии проектирования инженерные и организационные решения:1.Наличие возможности выхода ВСМ на обычные ЖД (для обхода поврежденного участка ВСМ, подвоза восстановительных материалов)2.Укладка дополнительных приемоотправочных путей (как правило, на перегонах, для быстрой пересадки пассажиров из неисправного поезда на исправный)3.Создание эффективной системыснегоборьбы:

■Круглосуточный мониторинг состояния снежного покрова;

■Круглосуточный мониторинг метеоусловий;

■Электрообогрев стрелочных переводов;

■многоярусные лесозащитные полосы;

■Принудительный спуск снежных масс в горных районах

4.Установка в сейсмоактивных зонах датчиков землетрясений, передающих сигнал на остановку поездов.

Согласно Строительнотехническим нормам СТН Ц0195 проектирование магистралей, на которых предусматривается движение пассажирских поездов со скоростями более 200 км/ч (высокоскоростные магистрали — ВСМ) должно выполняться по специальным нормам. В соответствии с государственной научнотехнической программой “Высокоскоростной экологически чистый транспорт” (см. п. 2.7) в России разработаны нормы проектирования высокоскоростных магистралей, предназначенных для движения пассажирских поездов со скоростями до 300—350 км/ч. При разработке этих норм наряду с результатами выполненных теоретических и экспериментальных исследований учитывался опыт проектирования и строительства таких магистралей в ряде зарубежных стран.

Нормы проектирования высокоскоростных магистралей в России. Для составления Техникоэкономического обоснования (ТЭО) строительства высокоскоростной магистрали СанктПетербург — Москва, предназначенной для движения поездов со скоростями до 350 км/ч, разработаны нормы проектирования постоянных сооружений этой магистрали, утвержденные МПС России в 1991 г. Ниже приведены нормы проектирования плана и профиля ВСМ СанктПетербург Москва.

План трассы высокоскоростных магистралей. Во ВНИИЖТе МПС были выполнены исследования взаимодействия подвижного состава и пути в прямых участках и кривых различного радиуса при скоростях до 300 км/ч*. Исследования проведены применительно к скоростному восьмиосному локомотиву с экипажной частью из двух четырехосных тележек. Анализ результатов расчета направляющих сил в кривых радиусом 40007000 м, боковых сил и сил трения между колесами и рельсами, а также величины поперечных отжатий головки рельса в кривых определил целесообразность принятия на высокоскоростных магистралях кривых радиусом 7000 м.

На высокоскоростных магистралях, специализированных для пассажирского движения, радиусы кривых в плане и возвышение наружного рельса в кривых должны обеспечивать комфортные условия поездки при установленных максимальных скоростях движения поездов. Как указано в п. 3.2, при скоростях движения свыше 200 км/ч значение непогашенного поперечного ускорения в поездах ограничивается в размере 0,4 м/с , соответственно при расчете возвышения наружного рельса в кривой недостаток возвышения принимается Ah = 65 мм.

Используя зависимость (3.1) можно установить, каким должен быть радиус кривых, чтобы при максимальном возвышении наружного рельса h = = 150 мм и наибольшем допускаемом недостатке возвышения Ah кривые обеспечивали предусмотренную на высокоскоростной магистрали максимальную скорость движения поездов:

С учетом в перспективе максимальной скорости движения поездов на высокоскоростных магистралях на уровне 350 км/ч, а также с учетом взаимодействия экипажа и пути в кривых, нормами проектирования ВСМ установлено значение радиуса кривых равное 7000 м. В трудных условиях при соответствующем техникоэкономическом обосновании предусмотрена возможность уменьшения радиуса кривых, но не менее чем до 4000 м (при этом радиусе vmax = 260км/ч).

Длины переходных кривых определяют в соответствии с зависимостями (3.6) и (3.7) (см. п. 3.3). Значение вертикальной составляющей скорости подъема колеса на возвышение наружного рельса в пределах переходной кривой dh/dt принимают равным 42 мм/с (0,15 км/ч). При этом длины переходных кривых /, м, рассчитывают по формуле

При скорости v = 225 км/ч уклон отвода возвышения наружного рельса [см. формулу (3.7)] / = 0,15/225 = 0,00067 Такой уклон отвода возвышения принят нормами проектирования в качестве наибольшего на высокоскоростных магистралях. Поэтому при максимальной скорости менее 225 км/ч длина переходной кривой [см. формулу (3.6)].

Прямые вставки между смежными кривыми на высокоскоростных магистралях устраивают возможно большей длины. При максимальных 3015350 км/ч длину прямой вставки между начальными точками переходных кривых принимают не менее 800 м, а при vmax = = 200i300 км/ч — не менее 600 м. Только в трудных условиях при соответствующем техникоэкономическом обосновании допускается уменьшение прямой вставки при скоростях 301—350 км/ч до 700 м.

Расстояние между осями главных путей на перегонах и на станциях принято равным 4500 мм.

Продольный профиль высокоскоростных магистралей. При обосновании наибольшего уклона продольного профиля высокоскоростных магистралей было проведено экспериментальное проектирование участка трассы ВСМ Центр — Юг протяженностью около 700 км, при котором варьировалась крутизна наибольшего уклона продольного профиля пути imM от 12 до 30 %о. Использование более крутого уклона профиля привело к соответствующему уменьшению объема земляных работ и водопропускных сооружений (мостов и труб), в результате чего строительная стоимость магистралиК сократилась (рис. 3.33), однако увеличение уклона продольного профиля свыше 22—24 %о уже не дало ощутимого удешевления строительства. В отсутствие на трассе затяжных ограничивающих уклонов эксплуатационные показатели (время хода поездов, расход электроэнергии на тягу) в вариантах более крутого уклона профиля возросли незначительно (менее чем на 1%), что является следствием указанной в п. 2.7 большой удельной мощности тяговых средств. Поэтому нормами проектирования ВСМ наибольший уклон продольного профиля пути установлен в размере 24 %о, а в особо трудных условиях при соответствующем техникоэкономическом обосновании он может быть увеличен до 35 %о (такой уклон может потребоваться лишь при пересечении трассой значительных высотных препятствий).

Для создания комфортабельных условий поездки в высокоскоростном поезде необходимо, наряду с указанным выше ограничением непогашенного поперечного ускорения, обеспечить величину продольных ускорений, возникающих при движении поезда по переломам продольного профиля пути, на уровне не более 3—5 м/с2. Этому условию с учетом массы высокоскоростных поездов и максимальной скорости движения 300—350 км/ч соответствуют наибольшие значения алгебраической разности уклонов смежных элементов на переломах профиля Д/н, равные 6 %о (рекомендуемая норма) и 10 %о (допускаемая норма). Как указано в п. 3.6, рекомендуемую норму следует применять на участках пути, где возможно регулировочное торможение поездов, а допускаемую норму можно использовать на других участках пути.

С учетом указанных значений Д/н установлено значение наименьшей длины разделительных площадок и элементов переходной крутизны /н, которая принята равной 350 м

При разности уклонов смежных элементов менее Ддлина элементов может быть пропорционально уменьшена согласно формуле (3.39). Наименьшая длина элемента принимается 25 м.

Радиусы вертикальных кривых сопрягающих смежные элементы на переломах профиля, установлены, исходя из допускаемого вертикального ускорения адог| = 0,3 м/с2 на выпуклых переломах профиля и адоп = 0,4 м/с2 на вогнутых переломах. Эти значения приняты из анализа влияния вертикальных ускорений на самочувствие пассажира в поезде, причем установлено, что легче воспринимаются ускорения, совпадающие по направлению с гравитацией, т.е. на вогнутых переломах профиля

В соответствии с указанными значениями адоп определены радиусы вертикальных кривых, м, с учетом в перспективе максимальной скорости движения поездов vmax = 350 км/ч'

На выпуклых переломах профиля Лв = 30000 м, а на вогнутых переломах RB = 25000 м. На участках пути, где максимальные скорости движения поездов будут менее 350 км/ч, допускается пропорциональное уменьшение радиусов вертикальных кривых в соответствии с указанной зависимостью, но не менее чем до 15000 м. При алгебраической разности уклонов смежных элементов менее 1,6 %о на выпуклых переломах и менее 1,8 %она вогнутых переломах профиля вертикальные кривые могут не устраиваться, поскольку в этих случаях биссектриса вертикальной кривой составляет менее 1 см (см. п. 3.6).

 

⇐ Предыдущая17181920212223242526Следующая ⇒

Поделиться: