Что такое габаритное уширение при расчете междупутья
Глава 1. Устройство пути в кривых (стр. 6 )
| Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 |
Изменение размеров габаритов приближения строений, расстояний между осями путей и от оси пути до внутреннего края опор, мачт, столбов и других сооружений в кривых участках пути установлены Указаниями по применению габаритов приближения строений [14]. В этих Указаниях необходимые увеличения габаритных расстояний в кривых участках пути подсчитаны для типовых радиусов исходя из условия прохода вагона (принятого за расчетный) длиной 24 м с направляющей базой (расстоянием между шкворнями тележек) 17 м. При пользовании этими Указаниями для действующих железных дорог следует применять эксплуатационные нормы, габарита, которые устанавливают габаритную проходимость существующих сооружений, расположенных в кривых, при конкретных скоростях движения поездов и возвышениях наружного рельса. При реконструкции существующих линий или сооружений, а также при капитальном ремонте пути (когда это не связано с большими экономически нецелесообразными затратами) следует применять проектные нормы.
Минимально необходимое расстояние между осями путей в кривых в эксплуатационных условиях определяют по формуле
Уширение междупутий dM в кривых приведено в табл.1.10.
Дополнительное уширение междупутья ΔdM=0 при
hн≤hвн, ΔdM=2,5(hн-hвн) при hн>hвн
Минимально необходимое горизонтальное расстояние от оси пути до внутреннего края опор, мачт, столбов и других сооружений в кривых определяют по формуле
Увеличение горизонтальных габаритных расстояний с наружной dH и внутренней dBH стороны кривой приведено в табл. 1.11 и 1.12.
Таблицы норм увеличения горизонтальных габаритных расстояний с внутренней стороны кривой при допускаемых габаритных расстояниях от оси пути до сооружений на прямой, равных 2450 и 5700 мм, приведены в [14].
Эксплуатационные нормы для неприведенных в табл. 1.11 и 1.12 значений радиусов кривых и возвышении наружного рельса определяются интерполяцией.
Рассмотрим несколько примеров расчета габаритных расстояний в кривых.
Пример 1. Определить минимально необходимое междупутье на перегоне в кривых радиусом R=730 м, R=720 м. Известно возвышение наружного рельса в кривых:
1-й случай — hH = 60 мм, hвн = 80 мм;
2-й случай — hн=110 мм, hBH = 80 мм.
Для 1-го случая по табл. 1.10 интерполяцией при RH = 750 м и hн=60 мм определяем dM=100 мм. Так как hB hBH, то по формуле (1.23)
ΔdM = 2,5(110—80) =75 мм.
Отсюда по формуле (1.22) минимально необходимое междупутье
Пример 2. Определить минимально необходимое расстояние от оси пути до внутреннего края опор контактной сети с наружной и внутренней стороны кривой R= 650 м при возвышении наружного рельса h = 80 мм. Необходимое горизонтальное расстояние от оси пути до внутреннего края опор контактной сети на прямых для рассматриваемого участка составляет 3100 мм.
Увеличение горизонтальных расстояний от оси пути до внутренней опор определяем интерполяцией:
с наружной стороны кривой по табл. 1.11 при R=650 м dH =55 мм,
с внутренней стороны кривой по табл. 1.12 при R =650 м и h= 80 мм dВH =190 мм
Отсюда по формуле (1.24) минимально необходимое расстояние от оси пути до края опор будет:
с наружной стороны кривой Dкрн=3100+55=3155 мм;
внутренней стороны кривой Dкрвн=3100+190=3290 мм.
1.8. ЗАКРЕСТОВИННЫЕ КРИВЫЕ
Одним из ответственных мест с точки зрения обеспечения безопасности движения поездов являются кривые, как правило, малого радиуса, расположенные непосредственно за крестовиной стрелочных переводов.
Закрестовинные кривые, кроме лежащих на главных и приемо-отправочных путях, по которым предусматривается безостановочный пропуск поездов, могут устраиваться без переходных кривых и возвышения наружного рельса. На путях, предназначенных для движения пассажирских и грузовых поездов со скоростью свыше 25 км/ч, на закрестовинных кривых устраивают возвышение наружного рельса величиной не менее 50 % от нормального, причем оно должно начинаться не ближе 2 м от заднего стыка крестовины. При возможности устройства отвода возвышения с уклоном не более 0,003 для кривых за стрелочными переводами марок 1/9, 1/11 и 0,0015 марки 1/18 делают полное возвышение. Во всяком случае возвышение в закрестовинной кривой должно бьггь таким, чтобы непогашенное центробежное ускорение не превышало 0,4 м/с2.
Радиус закрестовинной кривой должен быть не менее радиуса переводной кривой прилегающего стрелочного перевода и не менее 300 м для приемо-отправочных и сортировочных путей и 200 м для остальных станционных путей.
Закрестовинные кривые, имеющие радиусы, равные радиусам переводных кривых, содержатся по ширине колеи так же, как и переводные кривые этих стрелочных переводов. Если радиусы этих кривых отличаются друг от друга, то нормы содержания закрестовинных кривых по ширине колеи устанавливаются в зависимости от величины их радиуса.
Закрестовинным кривым необходимо придавать возможно больший радиус кривизны; одновременно надо стремиться к созданию переходных кривых длиной не менее 20 м. При этом на путях, предназначенных для прохода организованных поездов, необходимо соблюдать следующие условия:
минимальная длина участка с неизменным возвышением наружного рельса в закрестовинной кривой должна быть не менее 15 м на путях грузового движения и 20 м пассажирского.
На прочих путях длина прямого отрезка от хвоста крестовины до начала закрестовинной кривой определяется необходимостью устройства отвода уширения колеи или возвышения наружного рельса. Если такой необходимости нет, то в стесненных условиях начало закрестовинной кривой можно устраивать непосредственно за хвостом крестовины.
Разбивка закрестовинных кривых при параллельном ответвлении бокового направления производится по данным табл. 1.13 и 1.14.
Габаритное уширение междупутья в кривой
Нормативные требования.
Задача обеспечения габаритного междупутья в кривых участках железнодорожного пути является одной из наиболее часто встречающихся задач проектирования плана второго (дополнительного) главного пути на перегоне.
где 4,1 – расстояние между осями первого и второго путей на прямом участке на перегоне, м; ∆гу – габаритное уширение междупутья (увеличение расстояния между осями путей) в кривом участке пути, м.
Величина ∆гу призвана обеспечить безопасность при движении в кривых участках пути как для обслуживающего персонала, так и для поездов.
Величина габаритного уширения междупутья зависит от радиуса круговой кривой и возвышения наружного рельса на первом и втором путях.
Междупутные расстояния в кривых назначают по проектным, либо по эксплуатационным, нормам, в зависимости от чего величину ∆гу следует принимать, соответственно, по /ЦП 442, табл. П.3.5,П.3.6./ или /ЦП 442, табл.П3.18/. Проектные нормы установлены из условия обеспечения безопасности движения на длительную перспективу и учитывают все возможные изменения скоростей движения и возвышений наружного рельса в течении всего периода эксплуатации железной дороги. Эксплуатационные нормы применимы в кривых участках пути при конкретных скоростях движения и возвышениях наружного рельса /ЦП 442, п.7.1/.
Проектные нормы распространяются как на магистральные пути, так и на пути необщего пользования (подъездные пути). Их следует применять:
— при строительстве новых железных дорог;
— при реконструкции (усилении) существующих железных дорог, сооружений и устройств;
при капитальном ремонте пути, когда это не связано с большими экономически нецелесообразными затратами. /ЦП 442, п.7.2.1/.
Эксплуатационные нормы распространяются как на магистральные пути, так и на пути необщего пользования (подъездные пути). Их следует применять:
— при эксплуатации существующих железных дорог, построенным до введения ГОСТ 9238-83 и не отвечающих проектным нормам;
— при переустройстве существующих сооружений и устройств под установленные минимальные очертания приближения строений /ЦП 442, п.7.3.1/.
Основные приемы увеличения междупутья в кривой.
Существует несколько приемов, позволяющих увеличивать расстояние между осями первого и второго пути в кривых на перегоне. Рассмотрим наиболее часто встречающиеся:
Габаритное уширение междупутья в кривой
Нормативные требования.
Расстояние между осями путей на перегонах двухпутных линий на прямых участках пути должно быть не менее 4100 мм, на многопутных линиях расстояние между осями на прямых должно быть не менее 5000 мм, что улучшает безопасность работающих на многопутных линиях и снижает стесненность при производстве путевых работ.
Задача обеспечения габаритного междупутья в кривых участках железнодорожного пути является одной из наиболее часто встречающихся задач проектирования плана второго (дополнительного) главного пути на перегоне.
где 4,1 – расстояние между осями первого и второго путей на прямом участке на перегоне, м; ∆гу – габаритное уширение междупутья (увеличение расстояния между осями путей) в кривом участке пути, м.
Величина ∆гу призвана обеспечить безопасность при движении в кривых участках пути как для обслуживающего персонала, так и для поездов.
Величина габаритного уширения междупутья зависит от радиуса круговой кривой и возвышения наружного рельса на первом и втором путях.
Междупутные расстояния в кривых назначают по проектным, либо по эксплуатационным, нормам, в зависимости от чего величину ∆гу [11]. Проектные нормы установлены из условия обеспечения безопасности движения на длительную перспективу и учитывают все возможные изменения скоростей движения и возвышений наружного рельса в течении всего периода эксплуатации железной дороги. Эксплуатационные нормы применимы в кривых участках пути при конкретных скоростях движения и возвышениях наружного рельса.
Проектные нормы распространяются как на магистральные пути, так и на пути необщего пользования (подъездные пути). Их следует применять:
— при строительстве новых железных дорог;
— при реконструкции (усилении) существующих железных дорог, сооружений и устройств;
при капитальном ремонте пути, когда это не связано с большими экономически нецелесообразными затратами.
Эксплуатационные нормы распространяются как на магистральные пути, так и на пути необщего пользования (подъездные пути). Их следует применять:
— при эксплуатации существующих железных дорог, построенным по ранее действующим нормативным документам и не отвечающих проектным нормам;
— при переустройстве существующих сооружений и устройств под установленные минимальные очертания приближения строений.
Основные приемы увеличения междупутья в кривой.
Существует несколько приемов, позволяющих увеличивать расстояние между осями первого и второго пути в кривых на перегоне. Рассмотрим наиболее часто встречающиеся:
а) Уширение междупутья на прямых подходах к кривой.
Суть метода заключается в том, что увеличенные междупутья сохраняются не только в пределах криволинейного участка пути, но и на прямых подходах к кривой (рисунок 2.5).
Рисунок 2.5 – Уширение междупутья на прямом подходе к кривой
Очевидным недостатком данного метода является необоснованное уширении основной площадки земляного полотна на прямых участках пути, что приводит к дополнительным затратам при сооружении земляного полотна под второй путь.
Данный метод может успешно применяться лишь на двухпутном участке с короткими прямыми вставками (100-300 м) между смежными кривыми, величины радиусов которых отличаются незначительно.
б) Вписывание S-образных кривых
Суть метода заключается в проектировании двух сходов в кривой:
– первый сход в начале кривой – от междупутья Мнач = 4,1 м до междупутья Мкон = 4,1 м + ∆гу;
– второй сход в конце кривой – от междупутья Мнач = 4,1 м + ∆гу до междупутья Мкон = 4,1 м (рисунок 2.6).
Таким образом задача сводится к решению двух задач схода в кривой.
Рисунок 2.6 – Вписывание S-образной кривой
Недостатком метода является удлинение общего криволинейного участка пути, возникновение дополнительных участков кривизны, коротких прямых вставок, что негативно отражается на взаимодействии пути и подвижного состава, ухудшает условия движения поездов по участку.
в) Проектирование по первому и второму пути переходных кривых различной длины.
Рассмотрим два возможных случая взаимного расположения первого и второго путей.
1) Второй путь по отношению к первому пути находится внутри кривой (рисунок 2.7).
Рисунок 2.7 – Устройство переходных кривых различной длины (2 путь внутри кривой)
Радиус концентрической кривой второго пути определится как:
где R2 – радиус круговой кривой второго пути, м; R1 – радиус круговой кривой первого пути, м.
Величина междупутья на прямых подходах – 4,1 м.
Согласно формуле (2.21) величина междупутья в кривой Мкр = 4,1 + ∆гу.
Из рисунка видно, что после постановки переходных кривых междупутье в кривой определится по следующей зависимости:
где рвн, рнар – сдвижка от переходной кривой, соответственно, по внутреннему и наружному пути, м.
Сопоставляя выражения (2.21) и (2.23), находим:
Сдвижка от переходной кривой может быть определена как:
где l – длина переходной кривой, м.
В рассматриваемом случае выражение (2.24) примет вид:
2) Второй путь по отношению к первому пути находится снаружи кривой (рисунок 2.8).
Рисунок 2.8 – Устройство переходных кривых различной длины (1 путь внутри кривой)
Радиус концентрической кривой второго пути определится как:
Выражение (2.24) примет вид:
Выражение (2.26) преобразуется следующим образом:
В рассмотренных случаях 1) и 2) закономерность одна: длина переходной кривой внутреннего пути больше длины переходной кривой наружного пути. Именно эта закономерность позволяет создать в кривой увеличение расстояния между осями первого и второго путей т.е. обеспечивает габаритное уширение междупутья.
Данный метод широко распространен и, безусловно, может считаться основным на сети железных дорог России.
г) Порядок решения задачи обеспечения габаритного уширения междупутья методом проектирования по первому и второму пути переходных кривых различной длины.
Как и любая задача проектирования реконструкции плана железной дороги, данная задача решается в определенной последовательности:
1) анализ и контроль исходных данных;
2) определение параметров плана;
3) определение пикетажа характерных точек;
4) определение проектных стрел;
5) определение сдвигов (смещений) проектируемого пути относительно фиктивной оси базисного пути;
6) определение разбивочных междупутий.
Для рассматриваемой задачи эта последовательность выглядит следующим образом.
1. Исходные данные для решения задачи должны включать в себя:
— сторонность второго (проектируемого) пути относительно первого (существующего);
— параметры плана первого пути: угол поворота (α), радиус круговой кривой (R), длина переходной кривой (l);
— проектные стрелы F1i и сдвижки в каждой точки кривой первого пути ni, мм;
— проектная среднеквадратическая скорость движения поездов по второму пути – Vср, км/ч;
— возвышение наружного рельса в кривой первого пути – h1, мм;
— междупутье на прямых подходах – Мпр = 4,1 м.
Направление кривой и сторонность второго пути относительно первого позволят определить внутри или снаружи расположен второй путь.
2. Определение параметров плана второго пути.
Угол поворота кривой второго пути должен быть равен углу поворота кривой первого пути
Радиус круговой кривой второго пути определится:
R2 = R1– 4,1 – второй путь расположен внутри относительно первого;
Величина ∆гу может быть определена при известных значениях радиусов и возвышений наружного рельса по первому и второму путям. Возвышение наружного рельса в кривой второго пути определяется как:
Разность возвышений наружного рельса в кривых первого и второго путей: ∆h = h2 – h1.
Согласно /ЦП 4425, табл. П.3.5,П.3.6./ определяем необходимое значение ∆гу.
Длина переходной кривой
Получив значение l2 в метрах следует перевести его в дациметры (дам) для дальнейших расчетов. Далее все пикетажные значения точек приводятся в дам.
3. Определение пикетажа характерных точек.
Так как круговые кривые второго и первого путей расположены концентрично, пикетажное значение НКК и ККК по второму пути будут иметь те же значения, что и для первого пути т.е.
Пикетажные значения остальных характерных точек второго пути: начало входной переходной кривой (НПК2), конец входной переходной кривой (КПК2), начало выходной переходной кривой (НПК / 2), конец выходной переходной кривой (КПК / 2) определяются:
Пример.
Рассмотрим решение задачи по определению параметров дополнительного (второго) пути для обеспеченияуширения междупутья в кривой для условий, рассмотренных ранее.Согласно заданных в таблице 2.2 параметров существующей кривой по первому пути были определены:
— угол поворота кривой – право 21,99 о ;
— радиус круговой кривой Rу= 610 м;
— длина входной и выходной переходной lоу = 50 м;
— начало запроектированной кривой НКу = 110 км 330 м;
— конец запроектированной кривой ККу = 110 км 614 м.
Обозначим перечисленные величины как:
НКу = 110 км 330 м = НПК1пути (входной) = НПК1 = ПК113+30;
ККу = 110 км 614 м = НПК1 пути(выходной) = НПК1 I = ПК116+14.
Начало и конец круговой кривой, соответственно, определим как:
НКК1 = НПК1 + 0,5 ∙ l1 = ПК113+30+25= ПК113+55;
Рассмотрим случай, когда второй путь расположен справа по отношению к первому пути (ориентируясь по возрастанию пикетажа). В этом случае второй путь является внутренним путем, а первый путь – наружным.
— угол поворота кривой – право 21,99 о ;
— радиус круговой кривой R2 = R1 – 4,10 = 610 – 4,10 = 605,90 м.
Так как круговые кривые по первому и второму пути вписаны концентрически:
Сдвижка от переходной кривой по первому пути составит согласно формуле (2.25):
Р1 = l1 2 /(24 . R1) =50 2 /(24 . 610) = 0,17 м.
Для второго, внутреннего пути согласно формуле (2.24):
Выразив из формулы (2.25) длину переходной, получим:
l2 = (24 ∙ R2 ∙ Р2) 0,5 = (24 ∙ 605,9 ∙ 0,39) 0,5 = 75,3 м.
Округляем с точностью до 10 м в большую сторону: l2 = 80 м.
Зная длину переходной кривой, пикетажное значение точек начала и конца круговой кривой определяем для второго пути начало и конец кривой (начало входной и выходной переходной):
НК2 = НПК2 = НКК2 – 0,5 ∙ l2 = ПК113+55 – 40 = ПК113+15;
КК2 = НПК2 I + 0,5 ∙ l2 = ПК115+89 + 40 = ПК116+29.
Рассмотрим случай, когда второй путь расположен слева по отношению к первому пути (ориентируясь по возрастанию пикетажа). В этом случае первый путь является внутренним путем, а второй путь – наружным.
— угол поворота кривой – право 21,99 о ;
— радиус круговой кривой R2 = R1+ 4,10 = 610 + 4,10 = 614,10 м.
Так как круговые кривые по первому и второму пути вписаны концентрически:
Сдвижка от переходной кривой по первому пути составит согласно формуле (2.25):
Р1 = l1 2 /(24 . R1) =50 2 /(24 . 610) = 0,17 м.
Отрицательный результат говорит о том, что при данных параметрах первого пути (радиусе и длине переходной) невозможно обеспечить габаритное уширение междупутья. Необходимо увеличить длину переходной по первому (внутреннему) пути. В нашем случае длина переходной кривой по первому (внутреннему) пути из условия обеспечения габаритного уширения междупутья должна быть не менее 80 м.
Именно поэтому следует помнить, что назначать параметры по одному из путей на многопутном участке железной дороге, возможно только при анализе всех параметров соседнего пути (или соседних путей).
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.
Содержание материала
Таблица 4. Ширина трамвайного междупутья в кривой
Ширина междупутья в кривой, мм
Ширина междупутья в кривой, мм
до стен тоннелей, устоев, путепроводов, подпорных стенок, перил мостов и до ограждения мест разрытия проезжей части на прямых участках пути при запрещении доступа пешеходам — не менее 2050 мм;
до тротуара или бордюрного камня на прямых участках пути при обособленном полотне, а также на путях, укладываемых на проезжей части улицы вдоль тротуара, — не менее 1900 мм (для временных линий — не менее 1600 мм);
до ограды бульваров на прямых участках пути при запрещении доступа пешеходам — не менее 2100 мм, а до стволов деревьев — не менее 2300 мм;
до грани опор для освещения и подвески контактной сети с наружной стороны прямых участков пути на территории трамвайного депо — не менее 1900 мм (чему соответствует расстояние от рабочего канта рельса до грани опоры, равное 1138 мм);
до грани опор контактной сети, установленных в междупутье прямых участков на территории депо, а также до ограждающих барьеров — не менее 1800 мм (чему соответствует расстояние от рабочего канта рельса до грани опоры, равное 1038 мм);
до раскрытых выездных ворот на территорию депо — не менее 1900 мм;
до раскрытых ворот зданий трамвайных предприятий — не менее 1600 мм для действующих предприятий и не менее 1900 мм для вновь строящихся предприятий;
до подошвы откоса сыпучих грузов при разгрузке последних вдоль трамвайных путей на складах, а также до мест, где может находиться только обслуживающий персонал, на пассажирских путях при запрещении доступа пешеходам — не менее 1900 мм;
до опор высоковольтных линий и других специальных сооружений — по согласованию с организациями соответствующих ведомств. На кривых участках пути, чтобы обеспечить необходимый зазор безопасности, при определении расстояний от кузова вагона до габаритных пределов следует учитывать уже упоминавшиеся вынос угла вагона с наружной и свес середины вагона с внутренней стороны кривой.
По вертикали габарит приближения строений ограничивается высотой подвески контактного провода. В точках подвеса эта высота устанавливается на уровне 5,6—6,0 м от головки рельса с допустимыми отклонениями от —0,15 до +0,1 м. В местах пересечения с неэлектрифицированными железнодорожными путями высота подвески должна быть не менее 5,75 м при наихудших сочетаниях температуры и нагрузок, в том числе от ветра и гололеда. Снижение высоты допускается лишь внутри производственных зданий (до 5,2 м), под путепроводами, мостами, в тоннелях (до 4,2 м), в тоннелях линий скоростного трамвая (до 3,8 м). Дорожные покрытия, крышки колодцев, сооружения (например, рельсовые пакеты), находящиеся в пределах трамвайного полотна, не должны возвышаться более чем на 30 мм над головкой неизношенного рельса.
Рис. 5. Габарит Сп:
1 — линия приближения зданий, сооружений и устройств (кроме мостов, тоннелей, платформ, расположенных с внешней стороны крайних путей). В особо трудных условиях это расстояние может быть уменьшено до 2750 мм на перегонах и до 2450 мм на станциях; 2 — линия, выше которой не должно подниматься ни одно устройство, кроме искусственных сооружений, переездных настилов, стрелочных переводов; 3 — линия приближения подкрановых балок, конструкций ворот на путях, предназначенных для эксплуатации только специального подвижного состава промышленного транспорта; 4 — линия приближения отдельно стоящих колонн, стоек ворот, выступающих частей зданий при их длине вдоль пути не более 1000 м; 5 — линия приближения технологических устройств, расположенных на станционных путях и находящихся в нерабочем положении (сливноналивные, погрузочно-разгрузочные, экипировочные); 6 — для тоннелей и перил на мостах, эстакадах и других искусственных сооружениях; УГР — уровень верха головки рельса
Сооружения и устройства внутризаводских путей должны удовлетворять требованиям габарита приближения строений, а также требованиям специальных габаритов, которые для каждой отрасли устанавливаются соответствующим министерством.
Габарит Сп изображен на рис. 5. Левая сторона габаритного очертания относится к территориям промышленных предприятий и станциям между ними, правая сторона — к перегонам между территориями промышленных предприятий. Верхнее очертание габарита установлено для неэлектрифицированных путей. Для электрифицированных путей оно принимается в зависимости от напряжения контактной сети, ее конструкции, а также назначения пути. Грузы (кроме балласта для путевых работ) высотой до 1200 мм над головкой рельса должны находиться не менее чем в 2 м от наружной грани крайнего рельса, а при большей высоте — не менее чем в 2,5 м.
Кроме габаритов подвижного состава и приближения строений, установлен также габарит погрузки — предельное перпендикулярное к оси пути очертание, в котором должен размещаться груз при нахождении вагона на прямом горизонтальном пути.