Ситников ПЗ (Модернизация железнодорожного пути со спрямлением кривых малого радиуса для повышения установленных скоростей движения поездов на участке 5-ой Хабаровской дистанции пути ДВДИ), страница 6

Для стабильности и устойчивости земляного полотна предусматривается регулирование поверхностного стока воды вдоль насыпи – существующими водоотводными канавами.

Выпуск существующих канав производится на рельеф местности исходя из местных условий или в существующие русла мостов и труб.

На участке модернизации железнодорожного пути выделен следующий тип поперечных профилей (см. Графическую часть, лист 5):

1. Проект реконструкции продольного профиля и плана линии

План и продольный профиль запроектированы согласно «Техническим условиям на работы по реконструкции (модернизации) и ремонту железнодорожного пути» от 22.02.201 г. №480р по нормам для дорог 2 категории. В проекте предусмотрена выправка искажений профиля с максимальным увеличением длины элементов.

Минимальная длина элемента – 200 м.

Максимальный уклон на участке – 5,1‰.

Минимальный радиус – 2140 м.

Сопряжение смежных элементов профиля при алгебраической разности уклонов 2,3‰ проектируется вертикальными кривыми радиусом 15000 м

Продольный профиль запроектирован подъемками и подрезками щебеночного балласта. План линии представлен прямыми и кривыми участками пути. Длина кривых участков пути составляет – 3,810 км (см. графическую часть лист 1).

Расчет возвышений наружного рельса в кривых участках пути выполняется с учетом повышения скоростей движения грузовых и пассажирских поездов до 90 км/ч и 140 км/час

• приказу №173/ДИ от 28.12.2012 года «Об установлении допускаемых скоростей движения поездов на дороге по состоянию железнодорожного пути»;

• приказу №41 от 12 ноября 2001 года «Нормы допускаемых скоростей движения подвижного состава по железнодорожным путям колеи 1520 (1524) мм федерального железнодорожного транспорта;

• временному руководству №ЦПТ-44/17 от 22.08.2009 г. «По определению возвышения наружного рельса и допускаемых скоростей движения в кривых».

На данном участке проектирования скорость пассажирских и грузовых поездов установлена 120км/час и 90км/час. Повысить скорость движения пассажирских поездов до 140км/ч невозможно из-за недостаточного протяжения участка (менее 15км) и особенности продольного профиля на участке.

На всем протяжении ремонтируемого участка предусмотрена очистка загрязненного балласта щебнеочистительной машиной СЧ-601, и последующая подъемка пути до проектных отметок для обеспечения толщины балласта под шпалой не менее 40см машиной ЭЛБ-3.

Засорители, образовавшиеся при глубокой очистке щебня, вывозятся на подвижном составе за пределы участка.

Выправка и подбивка пути производится ВПО-3000 и ВПР.

1. Тяговые расчёты

После реконструкции линии с целью определения ее эффективности были выполнены тяговые расчеты.

В приложении Б на рис.Б.1-4 приведены задание на расчет, график скорости, время хода поезда и итоговые результаты соответственно, до реконструкции линии.

Так же в приложении Б на рис. Б.5-8 приведены соответствующие данные после реконструкции линии.

После реконструкции линии можно сделать выводы:

Ходовая скорость выросла с 80 км/ч до 90 км/ч;

Процент реализации допускаемой скорости вырос на 12,5%;

Время хода поезда сократилось на 4 минуты;

Вес состава вырос от 6000т до 7100т

Стоит отметить, что приведенные цифры характеризуют пробег одного поезда, а с учетом фактической пропускной способностью линии, ее реконструкция позволит сэкономить существенные средства.

Проект реконструкции продольного профиля и плана линии

Продольный профиль железнодорожного пути представляет собой развернутую на плоскость вертикальную цилиндрическую поверхность, проходящую через трассу. Изображение трассы на этой развертке называется проектной линией продольного профиля. Кроме того, на продольном профиле указываются искусственные и другие линейные сооружения. На переустраиваемых железных дорогах на продольном профиле наносится линия в уровне существующей головки рельса (на криволинейных участках пути в кривую внутреннего рельса) и проектная линия в уровне проектируемой головки рельса. Проектная линия состоит из прямолинейных элементов, горизонтальных либо наклоненных под различным углом к горизонту и в необходимости следует сопрягать в местах их пересечения кривыми.

Продольный профиль и план железнодорожной линии должны обеспечивать безопасность движения поездов установленной массы с наибольшими допустимыми скоростями, т.е. должны быть исключены сходы подвижного состава с рельсов и разрывы сцепных приборов в движущихся поездах. Проектируя продольный профиль пути, желательно уменьшить число переломов профиля, назначая элементы возможно большей длины.

При величине радиуса вертикальной кривой равной 15000 метров ее устраивают при разности уклонов смежных элементов ∆I> 2,3 ‰, а при величине радиуса вертикальной кривой равной 10000 ее устраивают при разности уклонов смежных элементов ∆I> 2,8 ‰.

Вертикальные кривые приведены в Таблице 2.2

Таблица 2.2 – Вертикальные кривые

Продольный профиль главных путей должен быть выправлен при сохранении руководящего уклона.

Как известно, переходные кривые необходимы для плавного перехода подвижного состава из прямого участка или из кривой одного радиуса в кривую другого радиуса (при отсутствии прямой вставки между ними). Как правило, в пределах переходных кривых осуществляют отвод возвышения наружного рельса, а в кривых R<350 м - также отвод уширения колеи.

В случае совпадения сопрягающей кривой в вертикальной плоскости с переходной кривой в плане наружный рельс должен располагаться по сложной кривой, отражающей изменение уклона и возвышения наружного рельса. Поэтому с целью облегчения содержания и ремонта пути в таких местах не следует допускать совпадения кривых в плане.

Мосты, на которых путь уложен на балласте, а также трубы могут располагаться при любых сочетаниях плана и профиля, допускаемых нормами проектирования, т.к. в пределах таких искусственных сооружений возможно устройство вертикальных сопрягающих кривых, возвышение наружного рельса, уширение балластной призмы.

Мосты с безбалластной проезжей частью должны располагаться на прямой и, как правило, на площадке либо на уклоне не круче 10 ‰. При расположении мостов на уклонах учитывают дополнительные усилия, возникающие в конструкциях сооружения. Поэтому переломы профиля должны располагаться вне моста, путь на которых уложен не на балласте, на расстоянии не менее тангенса вертикальной кривой от концов их пролетных строений.

На металлических мостах средних и больших, подъемки и срезки не допускаются.

Для железобетонных мостов с ездой по балласту можно допускать небольшие подъемки величиной до 15 см. Минимальная толщина балласта под шпалой в подрельсовой зоне должна быть не менее 25 см, на водораздельных точках не менее 20 см, толщина балласта более 40 см не допускается.

Сопряжения элементов плана и профиля, положение рельсовой колеи по уровню, ширине колеи, подуклонка рельсов и другие нормативы должны удовлетворять нормам технической эксплуатации железнодорожного пути.

Переломы профиля должны располагаться вне переходных кривых на расстоянии от их начала или конца не менее тангенса вертикальной кривой.

1. Расчет возвышения кривых

При движении железнодорожного экипажа по кривой появляется сила инерции, которую называют центробежной силой. Эта сила неблагоприятно действует на путь, вызывая перераспределение вертикальных давлений на рельс обеих нитей и перегруз наружной нити. В результате влечет за собой усиленный износ рельсов наружной нити. Кроме того, центробежная сила может вызвать сдвиг(отбой) рельсовой нити по шпалам, разуклонку рельсов и в результате уширение колеи или сдвиг рельсошпальной решетки по балласту. Также центробежная сила негативно воздействует на пассажира, вызывая у него дискомфорт.

Избежать указанные явления можно устройством возвышения наружной рельсовой нити над внутренней, в кривой, при этом необходимо учитывать, что избыточное возвышение наружного рельса при движении грузовых поездов вызывает большие отрицательные непогашенные ускорения. Следствием этого является повышенный боковой износ рельсов наружной нити и снижение уровня устойчивости колеса на рельсе у подвижного состава с высоким центром тяжести.

Возвышение наружного рельса выполняется исходя из следующих требований:

– При движении пассажирского поезда по кривой должно соблюдаться требование непревышения уровня непогашенного ускорения . Критерии 0,7 м/ является показателем комфортабельности движения для пассажиров и обеспечения безопасности движения поездов.

Величина возвышения наружного рельса, обеспечивающая соблюдение первого требования для самого скорого пассажирского поезда, определяется по формуле:

(мм) (3.3)

– По технико-экономическим показателям для обеспечения рациональных условий работы пути, при которых сохраняется приемлемый уровень расстройств и износов элементов верхнего строения пути, грузовые поезда должны следовать по кривым со скоростями, соответствующими диапозону непогашенных ускорений .

Величина возвышения, соответствующая непогашенному ускорению для самого скорого грузового поезда определяется по формуле:

(мм) (3.4)

Величина возвышения, соответствующая непогашенному ускорению для грузового поезда, следующего по кривой с минимальной скоростью, определяется по формуле:

(мм) (3.5)

Таким образом, возвышение наружного рельса в кривых участках пути со смешанным движением определяется исходя из условий безопасности движения поездов; комфортабельности езды пассажиров с максимально возможными скоростями движения; а также минимального воздействия на путь. Используемые при расчетах скорости не должны превышать допустимых по условиям безопасности движения поездов.

Допускаемые скорости движения поездов в кривой и соответствующее им возвышение устанавливается приказом начальника железной дороги по представлению начальника службы пути.

Возвышение наружного рельса устраивается в кривых радиусом 4000 м и менее.

На станционных путях возвышение устанавливается в соответствии с Инструкцией по текущему содержанию пути.

Минимальная величина возвышения в кривых должна быть не менее 15 мм.

При окончательном выборе величины возвышения наружного рельса необходимо проверить возможность его отвода в пределах переходной кривой уклоном установленной крутизны, а также длину прямой вставки между сопряженными кривыми. При превышении уклона, необходимо рассмотреть возможность удлинения переходной кривой, устройства возвышения с допускаемым несовпадением отводов возвышения и кривизны или, в крайнем случае, понизить допускаемую скорость движения для уменьшения величины возвышения.

Полученные в результате расчета возвышение и скорость округляются соответственно до величин, кратных 5 мм и 5 км/ч в большую или меньшую сторону и имеющих наименьшую разность с расчетным значением.

За максимальную скорость, установленную для расчета возвышения принимается расчетно-разрешенная скорость, получаемая по тяговому расчету для самого скорого графикового пассажирского и грузового поезда. Расчет производится на основе допускаемых скоростей движения с учетом всех постоянно действующих и длительных ограничений.

Превышение максимальной установленной скорости не допускается.

Минимальная установленная скорость грузовых поездов определяется:

• на затяжных подъемах как расчетно-минимальная скорость по тяговому расчету;

• по заложенному в график времени хода на перегоне грузовых поездов унифицированного веса;

• на участках перед крупными станциями, где большинство поездов отклоняется на боковой путь – по скорости отклонения;

• в исключительных случаях, на участках, где вследствие высокой плотности поездопотока движение устойчиво происходит со скоростями ниже графиковых.

ВеличинаV_min округляется в большую сторону до величины кратной 5 км/ч.

Расчёт возвышений кривых приведен в Таблице 2.3

Таблица 2.3 – Расчет возвышений кривых

1. Расчет переходных кривых

Для исключения динамического эффекта, внезапного воздействия, вызывающего боковой толчок при входе в круговую кривую и выходе экипажа из кривой должна быть размещена особая кривая – переходная.