Пояснительная записка (Обоснование проектных решений по модернизации железнодорожного пути на участке Михайло-Чесноковской дистанции пути ЗабДИ), страница 9

3.3 Проект реконструкции продольного профиля и плана линии

Продольный профиль и план железнодорожной линии должны обеспечивать безопасность движения поездов, установленной массы с наибольшими допустимыми скоростями, т.е. должна быть исключена возможность схода подвижного состава с рельсов и разрыва сцепных приборов в движущихся поездах.

Проектная линия состоит из прямолинейных элементов, горизонтальных либо наклонных под различным углом к горизонту и по необходимости следует сопрягать в местах их пересечения вертикальными кривыми. Проектируя продольный профиль пути, желательно уменьшать число переломов профиля, назначая элементы возможно большей длины. При проектировании железных дорог для уменьшения объема земляных работ по искусственным сооружениям, желательно проектировать продольный профиль элементами такой длины и крутизны, чтобы проектная линия соответствовала очертанию поверхности земли по направлению трассы. В этом случае под поездом может быть несколько переломов профиля разных знаков.

При разности уклонов смежных элементов ‰ на локальных переломах профиля устраивают вертикальные кривые радиуса R_В.

Как известно, переходные кривые необходимы для плавного перехода подвижного состава из прямого участка в кривую 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 изменения уклона и возвышения наружного рельса. Поэтому с целью обеспечения содержания и ремонта пути в таких местах не следует допускать совпадение кривых в плане. Переломы профиля должны располагаться вне переходных кривых на расстоянии он их начала или конца не менее тангенса вертикальной кривой.

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.

Величина уклонов, длина элементов и положение переломов профиля должны подбираться в соответствие с очертанием профиля земли и в увязке с размещением искусственных сооружений. Наряду с этим при проектировании железных дорог большой грузонапряженности может оказаться экономически эффективным такое положение проектной линии, которое хотя и вызывает увеличение объема земляных работ, но обеспечивает повышение скорости движения поездов и уменьшает эксплуатационные расходы.

Сопряжение элементов плана и профиля, положение рельсовой колеи по уровню, ширина колеи, подуклонка рельсов и другие нормативы, должны удовлетворять нормам и техническим условиям звеньевого пути.

Результаты расчета параметров вертикальных кривых представлен в таблице 3.6

Таблица 3.6

Продольный профиль главных путей должен быть выправлен при сохранении руководящего уклона [11].

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

Мосты, на которых путь уложен на балласте, а также трубы могут располагаться при любых сочетаниях плана и профиля, допускаемых нормами проектирования, ибо 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. Если путь на мосту укладывается не на балласте, то устройство вертикальной сопрягающей кривой в пределах такого моста по конструктивным соображениям также крайне затрудняется. 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. На малых мостах с железобетонным пролетным строением допускается производить подъемку металлических и железобетонных пролетных строений с наращиванием и удлинением устоев.

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.

Величина уклонов, длина элементов и положение переломов профиля должны подбираться в соответствии с очертанием профиля земли и в увязке с размещением искусственных сооружений. Наряду с этим при проектировании железных дорог большой грузонапряженности может оказаться экономически эффективным такое положение проектной линии, которое хотя и вызывает увеличение объема земляных работ, но обеспечивает повышение скорости движения поездов и уменьшение эксплуатационных расходов.

На утрированном продольном профиле, представленном на плакате № 3, максимальная срезка составляет -17 мм, а максимальная подъемка 46 мм. Минимальный уклон 0.1‰, а максимальный 11.6 ‰.

3.3.1 Построение линии уровня проектной головки рельса (ПГР)

Результаты построения линии уровня проектной головки рельса представлено на утрированном профиле на плакате № 3

3.4 Определение эффективности проектирования реконструкции продольного профиля

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

На рисунке 3.1 - 3.5 приведены задание на расчет, график скорости, время хода поезда и итоговые результаты соответственно, до реконструкции линии.

Так же на рисунке 3.6 - 3.8 приведены соответствующие данные после реконструкции линии.

После реконструкции линии можно сделать выводы:

Ходовая скорость выросла с 63,7 км/ч до 66,5 км/ч;

Процент реализации допускаемой скорости вырос на 3,5%;

Время хода поезда сократилось на 30 секунд;

Расходы электроэнергии упали на 75,6 кВтч;

Расходы по пробегу поезда сократились на 0,161 у.е.

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

Рисунок 3.1 – Раздельные пункты

Рисунок 3.2 – Основные допускаемые скорости

Рисунок 3.3 – Дополнительные ограничения допускаемой скорости