Рисунок 1.5. График зависимости напряжений от статической нагрузки на колесо.

Рисунок 1.5. График зависимости напряжений от статической нагрузки на колесо.

2 Выправка продольного профиля и плана пути

2.1 Характеристика участка проектирования

Общая протяженность проектирования составляет двенадцать километров, от 261 по 272 километр. На однопутном участке расположено десять светофоров, переезд, четыре стрелочных перевода, шесть водопропускных сооружений: три прямоугольных и одну круглую железобетонные трубы; железобетонный и металлический мост. На данном участке расположено четырнадцать кривых: из них R-351-650 одиннадцать кривых и R-350 и менее три кривые. Максимальный продольный уклон 12

2.2 Требования, предъявляемые к плану и профилю

Выправка продольного профиля и плана пути при производстве работ по капитальному ремонту пути, как правило выполнено с сохраненим руководящего уклона [9].

Выправка продольного профиля проектируется с максимально возможным спрямлением элементов по нормативам таблицы 2.1

Таблица 2.1 - Нормативы для проектирования продольного профиля

При разности уклонов смежных элементов профиля, превышающей нормативную, смежные элементы следует сопрягать посредством разделительных площадок и элементов переходной крутизны. При меньшей разности уклонов длину разделительных площадок и элементов переходной крутизны следует пропорционально уменьшать, но не менее чем до 25 м.

Уменьшенную длину элементов определяют по формуле

, (2.1)

где и - алгебраические разности уклонов, ‰, по концам профиля, причем и .

Допускаемые нормы не следует применять: в углублениях профиля (ямах), ограниченных хотя бы одним тормозным спуском; на уступах, расположенных на тормозных спусках; на возвышениях профиля (горбах), расположенных на расстоянии менее удвоенной длины приемоотправочных путей (расчетной длины поезда) от подошвы тормозного спуска.

В случаях, когда использование норм к необходимости переустройства земляного полотна или искусственных сооружений, допускается применять нормы, относящиеся к категории пути на одну ступень ниже. Вертикальные кривые следует размещать вне стрелочных переводов, переходных кривых, вне пролетных строений с безбалластной проезжей частью. Наименьшее расстояние от переломов продольного профиля до начала или конца переходных кривых и концов пролетных строений определяется по формуле

, (2.2)

где i - алгебраическая разность уклонов на переломе профиля, ^о/_оо.

Исправление продольного профиля проектируется: за счет подъемки пути на балласт при условии соблюдения размеров обочины земляного полотна; за счет подрезок, при производстве в пределах насыпи которые могут производиться, как правило, в пределах насыпи при наличии в пути слоя балласта сверхнормативной величины или при замене балласта включая, при необходимости, понижение основной площадки земляного полотна.

В пределах переездов, расположенных на прямых участках пути, разность уровней не допускается.

При расположении переездов в кривых участках пути на двухпутных линиях расположение внутреннего пути выше наружного (по отметкам внутренних рельсовых нитей) при нормальном междупутном расстоянии не допускается.

При производстве работ по ремонту пути должны быть запроектированы выправки круговых и переходных кривых с постановкой в проектное положение, а также исправление других искажений пути в плане в пределах существующей основной площадки земляного полотна.

В местах, где имеет место ограничение скоростей движения из-за недостатка возвышения или местного уменьшения радиуса кривой, должна производиться выправка положения пути в плане и профиле при условии, что это не связано с переустройством земляного полотна, искусственных сооружений, перестановкой опор контактной сети более 5% от общего количества опор на ремонтируемом участке и при этом обеспечивается рациональный режим движения поездов. Если выправка пути в плане и профиле связана с выполнением указанных работ, она должна выполняться по отдельным проектам за счет дополнительных материально-технических ресурсов и финансовых средств.

Величины сдвижек для возможности переноса их в натуру должны привязываться к реперам, которыми могут также служить фундаменты близлежащих постоянных зданий, опор контактной сети, искусственных сооружений, реперы начала и конца кривых.

Величина возвышения наружного рельса не должна превышать 150 мм, а отвод возвышения производится плавно в пределах переходной кривой на всем ее протяжении.

Во всех случаях длина переходных кривых не должна быть менее 20 м, а в сопрягающих круговых кривых разных радиусов, направленных в одну сторону не менее 30 м, кроме случаев выправки плана криволинейных горловин.

Полученные по расчету значения длины переходных кривых должны округляться до значения, кратного 10 м в большую сторону в наружных кривых и кратному 1м во внутренних кривых.

Малые углы поворота, возникшие в процессе эксплуатации железнодорожной линии, должны быть ликвидированы при условии сохранения положения оси пути на оси земляного полотна. При невозможности ликвидации этих углов, устраиваются кривые радиусом не более 4000 метров длиной не менее 20 метров

Величина междупутья на перегоне в прямых участках пути проектируется не менее 4,1 м между осями I и II путей. В кривых участках эти расстояния увеличиваются в зависимости от радиуса кривой и возвышения наружной рельсовой нити.

Прямые вставки между переходными кривыми должны быть не ме­нее 75 м между кривыми, направленные в разные стороны и не менее 100 м между кривыми направленными в одну сторону. Наименьшая дли­на прямой вставки между круговыми кривыми, направленные в разные стороны, при отсутствии переходных кривых (при радиусах 4000 м и более) должна определяться по расчету, исходя из размещения в преде­лах прямой вставки обоих отводов возвышений наружных рельсов, а также участка длиной не менее 25 м, в пределах которого обе рельсовые нити должны находится в одном уровне.

2.3 Анализ отступлений, имеющихся в продольном профиле и плане линии

При анализе пути выявились множество отступлений в продольном профиле и плане проектируемого участка. Выявлено что, круговые и переходные кривые на всех кривых имеют отступления, а также присутствуют другие искажения пути в плане в пределах существующей основной площадки земляного полотна. Отсутствие прямой вставки на смежных кривых на 268км. ПК9+62.00, не соответствую минимально допустимые вставки, что равносильно её отсутствию на 269 км. ПК8+90.00, 270км. ПК6+78.00, также кривая на 270 км. ПК3+15.00 из однорадиусной стала двухрадиусной, на 271 км. ПК4+33.00 трехрадиусной. На всём протяжении проектируемого участка, наименьшая длина разделительных площадок не соответствует нормативам проектирования.

2.4 Определение параметров кривых в соответствии с условиями эксплуатации

2.4.1 Расчет величин возвышений

При движении железнодорожного экипажа по кривой появляется сила инерции, которую называют центробежной силой [9]. 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: