Перелом профиля на мосту

Страница 8 из 133

ДЕФОРМАЦИИ, ПЕРЕМЕЩЕНИЯ, ПРОДОЛЬНЫЙ ПРОФИЛЬ КОНСТРУКЦИЙ

1.42. При проектировании мостов следует обеспечивать
плавность движения транспортных средств путем ограничения упругих прогибов
пролетных строений от подвижной временной вертикальной нагрузки и назначения
для продольного профиля пути или проезжей части соответствующего очертания

1.43. Вертикальные упругие прогибы пролетных
строений, вычисленные при действии подвижной временной вертикальной нагрузки
(при = 1 и динамическом
коэффициенте 1 + m = 1), не должны превышать значений, м:

для железнодорожных мостов — определяемых по формуле , но не более ;

для городских и автодорожных мостов (включая мосты на
внутрихозяйственных дорогах и дорогах промышленных предприятий), а также для
пешеходных мостов с балочными пролетными строениями — , гдеl — расчетный пролет, м.

Указанные значения прогибов допускается увеличивать для
балочных пролетных строений мостов (кроме пешеходных):

однопролетных и неразрезных (за исключением крайних пролетов
пролетных строений железнодорожных мостов, опирающихся на промежуточные опоры)
— на 20 %;

деревянных — на 50 %.

1.44*. Необходимое очертание рельсовому пути и
покрытию проезжей части на пролетных строениях мостов следует при
проектировании придавать за счет: строительного подъема пролетных строений;
изменения толщины выравнивающего слоя проезжей части и балластного слоя;
рабочей высоты мостовых брусьев.

Строительный подъем балочных пролетных строений
железнодорожных мостов, а также стальных, сталежелезобетонных и деревянных
балочных пролетных строений автодорожных и городских мостов следует
предусматривать по плавной кривой, стрела которой после учета деформаций от
постоянной нагрузки равна 40 % упругого прогиба пролетного строения от
подвижной временной вертикальной нагрузки (при = 1 и 1 + m = 1 ).

Пролетным строениям пешеходных мостов следует задавать
строительный подъем, компенсирующий вертикальные деформации пролетного строения
от постоянной нагрузки. Коэффициент надежности по нагрузке принимается при этом
равным единице.

Примечание. Строительный
подъем допускается не предусматривать для пролетных строений, прогиб которых от
постоянной и подвижной временной вертикальной нагрузок не превышает 1/1600 величины
пролета (но не более 1,5 см в железнодорожных мостах с ездой на поперечинах), а
также для деревянных мостов с прогонами.

1.45*. Строительный подъем и очертание профиля
покрытия железобетонных пролетных строений автодорожных и городских мостов следует
предусматривать так, чтобы после проявления деформаций от ползучести и усадки
бетона (но не позднее двух лет с момента действия полной постоянной нагрузки)
углы перелома продольного профиля по осям полос движения в местах сопряжения
пролетных строений между собой и с подходами не превышали:

при отсутствии на мосту подвижной временной вертикальной
нагрузки — значений, приведенных в табл. 4*;

при загружении моста подвижной временной вертикальной
нагрузкой по осям полос движения — 24 ‰ для нагрузки АК и 13 ‰ для нагрузок
НК-80 и НГ-60. В проектной документации следует указывать продольный профиль
проезда на момент устройства одежды проезжей части (с намечаемым улучшением его
очертания посредством изменения толщины выравнивающего слоя) и после проявления
деформаций от усадки и ползучести бетона.

Примечания: 1. До
проявления длительных деформаций углы перелома продольного профиля при
отсутствии на мосту подвижной временной вертикальной нагрузки могут превышать
значения, приведенные в табл. 4*, не более чем в 2 раза.

2. В случаях применения для
вантовых и висячих пролетных строений витых канатов необходимо при задании
строительного подъема и очертания профиля проезда учитывать возможность
деформации ползучести канатов.

Таблица 4*

Расчетные
скорости движения одиночных легковых автомобилей на участках дороги,
примыкающих к мосту (в соответствии с требованиями СНиП 2.05.02-85, СНиП
2.05.11-83), км/ч

Угол
перелома,

‰

150-100

Примечания: 1. Если расстояния между местами сопряжения пролетных
строений между собой или с подходами превышают 50 м, предельные значения углов
перелома могут быть увеличены в 1,2 раза.

2. В температурно-неразрезных пролетных
строениях, объединенных по плите проезжей части, углы перелома профиля следует
определять без учета влияния соединительной плиты.

1.46. При проектировании пролетных строений внешне
статически неопределимых систем в расчетах следует учитывать возможные осадки и
перемещения верха опор.

Горизонтальные и вертикальные перемещения верха опор следует
также учитывать при назначении конструкций опорных частей и деформационных
швов, размеров подферменных плит (оголовков опор, ригелей).

1.47. Различные по величине осадки соседних опор не
должны вызывать появления в продольном профиле дополнительных углов перелома,
превышающих для мостов:

автодорожных и городских — 2 ‰;

железнодорожных —1 ‰.

Предельные величины продольных и поперечных смещений верха опор
железнодорожных мостов с разрезными балочными, пролетными строениями с учетом
общего размыва русла не должны, как правило, превышать значения 0,5, см, где l0 — длина меньшего
примыкающего к опоре пролета, принимаемая не менее 25 м.

1.48*. Расчетный период собственных поперечных
горизонтальных колебаний для балочных разрезных металлических и
сталежелезобетонных пролетных строений железнодорожных мостов должен быть (в
секундах) не более 0,01l (l — пролет, м)
и не превышать 1,5 с.

В пролетных строениях пешеходных и городских мостов
расчетные периоды собственных колебаний (в незагруженном состоянии) по двум
низшим формам (в балочных разрезных системах — по одной низшей форме) не должны
быть от 0,45 до 0,60 с — в вертикальной и от 0,9 до 1,2 с — в горизонтальной
плоскостях.

Для пролетных строений пешеходных мостов следует при этом
учитывать возможность загружения их толпой, создающей нагрузку 0,49 кПа (50
кгс/м2).

На стадии монтажа пролетных строений для консолей,
образующихся при навесной сборке или при продольной надвижке, периоды
собственных поперечных колебаний в вертикальной и горизонтальной плоскостях не
должны превышать 3,0 с, а период собственных крутильных колебаний при этом не
должен быть более 2,0 с. Отступления от указанных требований могут допускаться
после проведения соответствующих расчетов или специальных аэродинамических исследований
по оценке устойчивости и пространственной жесткости собираемых консолей. При
этом необходимо соблюдать требования, содержащиеся в п. 2.24*, по расчету
конструкций на воздействие ветра.

Висячие и вантовые мосты следует проверять на
аэродинамическую устойчивость и пространственную жесткость. Для конструкций с
динамическими характеристиками, существенно отличающимися от аналогичных
характеристик построенных мостов, кроме аналитических расчетов следует
проводить соответствующие исследования на моделях.

1.49. Строительный подъем труб при высоте насыпи
свыше 12 м следует назначать в соответствии с расчетом ожидаемых осадок от веса
грунта насыпи. При расчете осадок труб допускается использовать методику,
применяемую при расчете осадок фундаментов.

Трубы под насыпями высотой 12 м и менее следует укладывать
со строительным подъемом (по лотку), равным: 1/80 h
— при фундаментах на песчаных, галечниковых и гравелистых грунтах основания;
1/50 h — при фундаментах на глинистых, суглинистых и супесчаных грунтах
основания и 1/40 h — при грунтовых подушках из песчано-гравелистой или
песчано-щебеночной смеси (h — высота насыпи).

Отметки лотка входного оголовка (или входного звена) трубы
следует назначать так, чтобы они были выше отметок среднего звена трубы как до
проявления осадок основания, так и после прекращения этих осадок.

Стабильность проектного положения секций фундаментов и
звеньев водопропускных труб в направлении продольной оси сооружений должна быть
обеспечена устойчивостью откосов насыпи и прочностью грунтов основания.

Примечание. При устройстве труб на скальных грунтах и на свайных
фундаментах строительный подъем назначать не следует.

Содержание
СНиП 2.05.03-84 МОСТЫ И ТРУБЫ
« 1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ »
« РАСПОЛОЖЕНИЕ МОСТОВ И ТРУБ»
« ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К КОНСТРУКЦИЯМ»
« ГАБАРИТЫ»
« РАСЧЕТ МОСТОВ И ТРУБ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ ВОДНОГО ПОТОКА»
« РАСЧЕТ НЕСУЩИХ КОНСТРУКЦИЙ И ОСНОВАНИЙ МОСТОВ И ТРУБ НА СИЛОВЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ»
« ДЕФОРМАЦИИ, ПЕРЕМЕЩЕНИЯ, ПРОДОЛЬНЫЙ ПРОФИЛЬ КОНСТРУКЦИЙ »
«ВЕРХНЕЕ СТРОЕНИЕ ПУТИ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ МОСТАХ »
«МОСТОВОЕ ПОЛОТНО АВТОДОРОЖНЫХ И ГОРОДСКИХ МОСТОВ »
« СОПРЯЖЕНИЕ МОСТОВ С ПОДХОДАМИ »
« ОТВОД ВОДЫ»
«ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ОБУСТРОЙСТВА »
« 2. НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ. СОЧЕТАНИЯ НАГРУЗОК »
« ПОСТОЯННЫЕ НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ »
« ВРЕМЕННЫЕ НАГРУЗКИ ОТ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА И ПЕШЕХОДОВ »
« ПРОЧИЕ ВРЕМЕННЫЕ НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ »
« 3. БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ. ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ »
« МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ. Бетон. »
« РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ »
« ХАРАКТЕРИСТИКИ ДЕФОРМАТИВНЫХ СВОЙСТВ »
« Арматура »
« СТАЛЬНЫЕ ИЗДЕЛИЯ »
« Расчетные характеристики арматуры »
« КОЭФФИЦИЕНТЫ УСЛОВИЙ РАБОТЫ АРМАТУРЫ »
« РАСЧЕТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДЛЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ »
« ХАРАКТЕРИСТИКИ ДЕФОРМАТИВНЫХ СВОЙСТВ АРМАТУРЫ И ОТНОШЕНИЕ МОДУЛЕЙ УПРУГОСТИ »
« РАСЧЕТ ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ ПЕРВОЙ ГРУППЫ. Расчет по прочности и устойчивости »
« Расчет по прочности сечений, нормальных к продольной оси элемента »
« Расчет изгибаемых железобетонных элементов »
« Расчет внецентренно сжатых бетонных элементов »
« Расчет внецентренно сжатых железобетонных элементов »
« Расчет центрально-растянутых элементов »
« Расчет внецентренно растянутых элементов »
« Расчет по прочности сечений, наклонных к продольной оси элемента »
« Расчет сечений, наклонных к продольной оси элемента, на действие поперечной силы »
« Расчет сечений, наклонных к продольной оси элемента, на действие изгибающих моментов »
« Расчет стыков на сдвиг »
« Расчет на местное сжатие (смятие) »
« Расчет на выносливость »
« РАСЧЕТ ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ ВТОРОЙ ГРУППЫ. Расчет по трещиностойкости »
« РАСЧЕТ ПО ОБРАЗОВАНИЮ ТРЕЩИН »
« РАСЧЕТ ПО РАСКРЫТИЮ ТРЕЩИН »
« Определение прогибов и углов поворота »
« КОНСТРУКТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ »
« Минимальные размеры сечения элементов »
« Наименьшие диаметры ненапрягаемой арматуры »
« Защитный слой бетона »
« Минимальные расстояния между арматурными элементами »
« Анкеровка ненапрягаемой арматуры »
« Анкеровка напрягаемой арматуры »
« Продольное армирование элементов »
« Поперечное армирование элементов »
« Сварные соединения арматуры »
« Стыки ненапрягаемой арматуры внахлестку (без сварки) »
« Стыки элементов сборных конструкций »
« ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ УКАЗАНИЯ ПО КОНСТРУИРОВАНИЮ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ »
« Закладные изделия »
« Конструирование опор »
« Гидроизоляция конструкций »
« 4. СТАЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ »
« МАТЕРИАЛЫ И ПОЛУФАБРИКАТЫ »
« РАСЧЕТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ И СОЕДИНЕНИЙ »
« УЧЕТ УСЛОВИЙ РАБОТЫ И НАЗНАЧЕНИЯ КОНСТРУКЦИЙ »
« РАСЧЕТЫ »
« Расчеты по прочности. ЦЕНТРАЛЬНО-РАСТЯНУТЫЕ И ЦЕНТРАЛЬНО-СЖАТЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ »
« ИЗГИБАЕМЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ »
« ЭЛЕМЕНТЫ, ПОДВЕРЖЕННЫЕ ДЕЙСТВИЮ ОСЕВОЙ СИЛЫ С ИЗГИБОМ »
« Расчет на прочность и ползучесть стальных канатов »
« Расчеты по устойчивости »
« Расчетные длины »
« Предельная гибкость стержневых элементов »
« Расчет на выносливость элементов стальных конструкций и их соединений »
« Особенности расчета несущих элементов и соединений. ЭЛЕМЕНТЫ ГЛАВНЫХ ФЕРМ»
« ЭЛЕМЕНТЫ ПРОЕЗЖЕЙ ЧАСТИ »
« ЭЛЕМЕНТЫ СВЯЗЕЙ »
« РАСЧЕТ СОЕДИНЕНИЙ »
« Расчет соединительных планок и перфорированных листов »
« КОНСТРУИРОВАНИЕ »
« Сечения элементов »
« Ребра жесткости сплошных изгибаемых балок»
« Предварительно напряженные пролетные строения »
« Детали конструкции »
« Конструкция планок и перфорированных листов »
« Конструкция ортотропной плиты проезжей части »
« Конструкция опорных частей »
« 5. СТАЛЕЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ »
« РАСЧЕТЫ »
«РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИЙ. Расчет по прочности »
« Расчет на выносливость »
« Расчет по трещиностойкости »
« Расчет объединения железобетонной плиты со стальной конструкцией »
« 6. ДЕРЕВЯННЫЕ КОНСТРУКЦИИ »
« МАТЕРИАЛЫ »
« РАСЧЕТЫ. Определение усилий и моментов »
« Расчетная длина сжатых элементов и гибкость элементов »
« Расчет элементов конструкций »
« Расчет соединений »
« КОНСТРУИРОВАНИЕ. Основные требования »
« Наименьшие размеры элементов и допускаемые их гибкости »
« Стыки и соединения »
« Элементы пролетных строений и опор »
« 7. ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ »
« РАСЧЕТЫ »
« КОНСТРУИРОВАНИЕ »
« ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ГАБАРИТЫ ПРИБЛИЖЕНИЯ КОНСТРУКЦИЙ МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ НА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГАХ ОБЩЕГО ПОЛЬЗОВАНИЯ…»
« ПРИЛОЖЕНИЕ 2 КОЭФФИЦИЕНТ СОЧЕТАНИЙ h ДЛЯ ВРЕМЕННЫХ НАГРУЗОК И ВОЗДЕЙСТВИЙ »
« ПРИЛОЖЕНИЕ 4 МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ВЕРТИКАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ ГРУНТА ПРИ РАСЧЕТЕ ЗВЕНЬЕВ СЕКЦИЙ) ТРУБ»
«ПРИЛОЖЕНИЕ 5 НОРМАТИВНАЯ ВРЕМЕННАЯ ВЕРТИКАЛЬНАЯ НАГРУЗКА СК ОТ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА И ПРАВИЛА ЗАГРУЖЕНИЯ ЕЮ ЛИНИЙ ВЛИЯНИЯ »
«ПРИЛОЖЕНИЕ 6 ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ НАГРУЗКИ ОТ ОДИНОЧНЫХ ТЯЖЕЛЫХ НАГРУЗОК НК-80 И НГ-60 »
«ПРИЛОЖЕНИЕ 7 ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ НАГРУЗКИ ОТ ОДИНОЧНЫХ АВТОМОБИЛЕЙ, СТОЯЩИХ И ДВИЖУЩИХСЯ КОЛОНН АВТОМОБИЛЕЙ НАГРУЗКИ АБ »
« ПРИЛОЖЕНИЕ 8 МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО (БОКОВОГО) ДАВЛЕНИЯ ГРУНТА НА БЕРЕГОВЫЕ ОПОРЫ (УСТОИ) ОТ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ ЖЕЛЕЗНЫХ И АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ »
« ПРИЛОЖЕНИЕ 9 АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ КОЭФФИЦИЕНТ »
«ПРИЛОЖЕНИЕ 10 НОРМАТИВНАЯ ЛЕДОВАЯ НАГРУЗКА »
« ПРИЛОЖЕНИЕ 11 ПОТЕРИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ АРМАТУРЫ»
«ПРИЛОЖЕНИЕ 12 РАСЧЕТ ЖЕСТКИХ ЗВЕНЬЕВ КРУГЛЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ТРУБ »
«ПРИЛОЖЕНИЕ 13 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЖЕСТКОСТЕЙ СЕЧЕНИЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ДЛЯ РАСЧЕТА ПРОГИБОВ И УГЛОВ ПОВОРОТА С УЧЕТОМ ПОЛЗУЧЕСТИ БЕТОНА »
«ПРИЛОЖЕНИЕ 14 КОЭФФИЦИЕНТЫ УСЛОВИЙ РАБОТЫ КАНАТОВ »
« ПРИЛОЖЕНИЕ 15 КОЭФФИЦИЕНТЫ ДЛЯ РАСЧЕТА ПО УСТОЙЧИВОСТИ СТЕРЖНЕЙ И БАЛОК »
« ПРИЛОЖЕНИЕ 16 РАСЧЕТ ПО УСТОЙЧИВОСТИ ПОЛОК И СТЕНОК ЭЛЕМЕНТОВ, ПОДКРЕПЛЕННЫХ РЕБРАМИЖЕСТКОСТИ »
« ПРИЛОЖЕНИЕ 17 КОЭФФИЦИЕНТЫ ДЛЯ РАСЧЕТА НА ВЫНОСЛИВОСТЬ »
« ПРИЛОЖЕНИЕ 18 РАСЧЕТ ОРТОТРОПНОЙ ПЛИТЫ ПРОЕЗЖЕЙ ЧАСТИ ПО ПРОЧНОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ »
« РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ОРТОТРОПНОЙ ПЛИТЫ ПО ПРОЧНОСТИ »
« РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ОРТОТРОПНОЙ ПЛИТЫ ПО УСТОЙЧИВОСТИ »
« ПРИЛОЖЕНИЕ 20 ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ В СТАЛЕЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛКАХ ОТ УСАДКИ БЕТОНА И ТЕМПЕРАТУРНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ »
« ПРИЛОЖЕНИЕ 22 РАСЧЕТЫ ПО ПРОЧНОСТИ ОБЪЕДИНЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА И СТАЛИ ГИБКИМИ УПОРАМИ И АНКЕРАМИ»
«ПРИЛОЖЕНИЕ 23 РАСЧЕТЫ ПО ПРОЧНОСТИ ОБЪЕДИНЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА И СТАЛИ ВЫСОКОПРОЧНЫМИ БОЛТАМИ, ОБЖИМАЮЩИМИ ЖЕЛЕЗОБЕТОН »
« ПРИЛОЖЕНИЕ 24 РАСЧЕТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЯ ОСЕВОМУ СЖАТИЮ»
« ПРИЛОЖЕНИЕ 25 МЕТОДИКА ПРОВЕРКИ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ПО ГРУНТУ ФУНДАМЕНТА ИЗ СВАЙ ИЛИ ОПУСКНОГО КОЛОДЦА КАК УСЛОВНОГО ФУНДАМЕНТА МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ »
« ПРИЛОЖЕНИЕ 26 МЕТОДИКА ПРОВЕРКИ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ПОДСТИЛАЮЩЕГО СЛОЯ ГРУНТА »
« ПРИЛОЖЕНИЕ 27 МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ДАВЛЕНИЙ НА ОСНОВАНИЕ УСТОЯ ОТ ВЕСА ПРИМЫКАЮЩЕЙ ЧАСТИ ПОДХОДНОЙ НАСЫПИ »
« ПРИЛОЖЕНИЕ 28 РАСЧЕТ ПРОЧНОСТИ КРУГЛЫХ СЕЧЕНИЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ НА ВНЕЦЕНТРЕННОЕ СЖАТИЕ »
«ПРИЛОЖЕНИЕ 29 ОСНОВНЫЕ БУКВЕННЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ВЕЛИЧИН »

Источник

3 Проектирование профиля железной
дороги

Прямолинейные участки
и вертикальные круговые кривые называются элементами профиля[5]. Прямолинейные
участки характеризуются наклоном к горизонтальной плоскости и длиной. Наклон
элемента принято определять уклоном i, который представляет собой отношения превышения h (м) к 1 км и горизонтального
положения L (рис.3.1) и определяется по формуле (2.13).

Уклоны измеряются в
тысячных долях – промилях (‰).

Уклон элемента по
которому поезд движется на подъем, считается положительным, на спуск –
отрицательным. Подъем и спуск – относительные понятия. Элементы с уклоном i = 0 называется
площадками. Точка пересечение двух соседних прямолинейных элементов называется
переломом профиля. Перелом профиля характеризуется алгебраической разностью
уклонов i =i2 -i1 и принимается обычно
по модулю i =i2 -i1Поэтому i правильно называть модулем алгебраической разности
уклонов, однако для краткости называют ее разностью уклонов, имея в виду
модуль.

Вертикальные кривые
характеризуются параметрами RB, αB, KB, TB, БВ (рис.3.2).
С практически приемлемой точностью αB=i/1000.

Длина вертикальной
кривой KB = RBi /1000. Тангенс вертикальной кривой TB = RBi /2000. Биссектриса вертикальной кривой БВ = T/2 RB.

В тех случаях, когда БВ1 см, вертикальную кривую можно не устраивать.

Перелом профиля на мосту

Рисунок 3.1 —
Перелом продольного профиля

Трасса железной дороги – это продольная ось
железнодорожного пути на уровне бровок основной площадки земляного полотна.

Продольный профиль железной дороги представляет собойразвернутую на плоскость вертикальную
цилиндрическую поверхность, проходящую через трассу. Изображение на этой
развертке называется проектной линией продольного
профиля. Элементы проектной линии продольного профиля кратко называют
элементами продольного профиля.

План трассы – это проекция трассы на горизонтальную плоскость.
План состоит из отрезков прямых, пересекаемых под разными углами и сопрягаемых криволинейными
участками пути. Элементы продольного профиля и плана иногда называют элементами трассы.

Перелом профиля на мосту

Рисунок 3.2 —
Вертикальная кривая

Продольный профиль и
план железной дороги должны обеспечивать безопасность движения поездов
установленной массы с наибольшими допустимыми скоростями, т.е. должны быть
исключены возможность схода подвижного состава с рельсов и разрывы сцепных
приборов в движущихся поездах. Для этого продольные и поперечные силы R, возникающие в
поезде, не должны превышать допускаемых значений: RRдоп.

При проектировании
продольного профиля и плана необходимо обеспечить бесперебойность движения
поездов, для чего должны быть предотвращены снежные и песчаные заносы,
остановки поездов на участках с повышенным сопротивлением движению.

Горизонтальный элемент
профиля (i =0) называют площадкой, границу смежных элементов – переломом профиля,
расстояние между смежными переломами – длиной элемента.

Руководящим уклоном называется наибольший уклон
неограниченного протяжения, на котором при движении на подъем грузового поезда
расчетной массы с принятым на данной линии типом локомотива скорость поезда
устанавливается равной расчетной для данного типа локомотива. От крутизны
руководящего уклона зависят длина линии, объемы строительных работ и
эксплуатационные показатели. Чем круче руководящий уклон, тем короче может быть
трасса железной дороги на участках преодоления высотных препятствий, а
следовательно меньше строительная стоимость дороги. Руководящий уклон
выбирается при проектировании железной дороги с учетом рельефа района
проектирования и размеров перевозок во взаимосвязи с выбором типа локомотива и
полезной длины приемоотправочных путей и руководящими уклонами примыкающих
железных дорог[3].

Уклон кратной тяги iкр – уклон, по которому
поезд движется с расчетной скоростью, ведомый двумя или несколькими
локомотивами (рис.3.3).

Равнодействующая всех
сил приложенных к поезду при постоянной скорости равна нулю.

R= nFк(р)
– nP(w+ iкр)=0

(3.1)

Уклон кратной тяги

(3.2)

Перелом профиля на мосту

Рисунок 3.3 —
Уклон кратной тяги

Уравновешенный уклон – это руководящий уклон в
направлении с меньшими размерами перевозок, он всегда круче руководящего. Поскольку
размеры перевозок различаются по направлениям, то при одном и том же числе
поездов «туда» и «обратно» масса поезда в направлении с небольшими размерами
перевозок будет меньше. Условно будем называть это направление «обратно».
«Облегченный» поезд массы Qобр локомотив сможет
вести по более крутому уравновешенному уклону. Величину iур найдем из условия равенства нулю равнодействующей, приложенной к поезду
(рис.3.4). т.е. R = Fк(р) – Р(w + iур) – Qобр (w+ iур) =0.

Откуда

(3.3)

Инерционный уклон ij – уклон круче руководящего, преодолеваемый поездом с
использованием запасов кинетической энергии (с разгона).

Перелом профиля на мосту

Рисунок 3.4 —
Уравновешенный уклон

Инерционным называется уклон круче руководящего, преодолеваемый
при движении на подъем за счет работы силы тяги локомотива и использования
кинетической энергии поезда. Такой уклон может быть применен в том случае,
когда участок, предшествующий подъему представляет собой спуск, на котором
поезд достигает большой скорости, приобретая при этом значительную кинетическую
энергию.

В случае торможения
часть механической энергии поезда переходит в тепловую энергию тормозных
колодок, трущихся о колеса локомотивов и вагонов, или в тепловую энергию
реостатов. Поэтому участки спусков, на которых применяется такое торможение,
называются вредными спусками. Спуски,
при движении по которым не применяется торможение, приводящее к переходу
механической энергии в тепловую, называются безвредными
спусками.

При строительстве
железной дороги для уменьшения объема земляных работ и по искусственным
сооружениям желательно проектировать продольный профиль элементами такой длины
и крутизны, чтобы проектная линия в наибольшей мере соответствовала очертанию
поверхности земли по направлению трассы. В этом случае под поездом может быть
несколько переломов профиля, причем разных знаков.

Прямолинейные участки
и вертикальные круговые кривые называются элементами
профиля. Длина элемента профиля L между локальными переломами и разность уклонов
смежных элементов взаимосвязаны
и зависят от радиуса сопрягающей кривой R.

Важнейшим требованием
при проектировании продольного профиля железной дороги является обеспечение
безопасности и плавности движения поездов. Согласно нормам для расчета и
проектирования вагонов наибольшие продольные силы по условиям прочности
грузовых вагонов в зависимости от режима движения не должны превышать 1…2,5 МН,
а по условиям устойчивости против схода вагонов с рельсов – 0,5…0,8 МН. По
условиям обеспечения комфортности поездки продольные ускорения в пассажирских
поездах должны быть не более 3…5 м/с2.

Безопасность движения
в наибольшей мере обеспечивается устройством пересечений в разных уровнях. При этом
необходимо минимальную разность отметок проектной линии новой и существующей
дорог. Чем выше значение пересекаемого пути, тем более вероятно расположение
новой линии над существующей, что позволяет не нарушать движение при
строительстве. Однако если существующая дорога в месте пересечения уложена на
высокой насыпи, а новую линию можно запроектировать на более низких проектных
отметках или если она проходит место пересечения достаточно глубокой выемкой, а
существующая дорога – насыпью или нулевыми отметками, то более целесообразно
располагать новую линию под существующей[4].

Если проектируемая
линия проходит над существующей железной дорогой (рис.3.5), то минимальная
отметка бровки земляного полотна проектируемой линии

(3.4)

где Нгр
– отметка существующей головки рельса;

hг— габаритная высота (расстояние от поверхности
головки рельса до низа пролетного строения путепровода);

c— строительная высота(расстояние от низа пролетного строения до подошвы
рельса)

b—расстояние от подошвы рельса до бровки земляного полотна.

Если проектируемая
линия проходит под существующей дорогой, то ограничивается максимальная отметка
бровки земляного полотна проектируемого пути:

(3.5)

где hр –высота рельса;

b!— расстояние от головки рельса до бровки земляного
полотна проектируемой железной дороги.

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%0. 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
затруднительно. Поэтому переломы профиля должны располагаться вне мостов, путь
на которых уложен не на балласте, на расстоянии не менее тангенса вертикальной
кривой от концов их пролетных строении (рис. 3.6).

Перелом профиля на мосту

а) –
проектируемая дорога над существующей; б) — проектируемая дорога под
существующей

Рисунок 3.5 —
Схема путепроводного пересечения существующей и проектируемой дорог:

Перелом профиля на мосту

Рисунок 3.6 —
Ограничения положения переломов профиля

Крутизна уклонов
профиля в тоннелях по условиям водоотвода не менее 3%0 и в
исключительных случаях – не менее 2%0. Короткие горизонтальные
участки длиной до 400 м
допускаются в двухскатных тоннелях лишь как разделительные площадки между двумя
обратными уклонами. Расположение тоннелей в плане должно удовлетворять
требованиям, предъявляемым к плану
открытых участков железной дороги.

В пределах переходной
кривой отводится возвышение наружного рельса, и если переходная кривая в плане
совпадает с вертикальной кривой в профиле, то образуется сложная
пространственная кривая, разбивать и содержать которую в процессе эксплуатации
трудно. Поэтому вертикальные и переходные кривые не совмещают. Поскольку
переходные кривые в плане, а вертикальные кривые на профиле не показывают, то
зону, в которую не должен размещаться перелом, определяют расстояние d между концами
круговой кривой и переломами профиля:

Если вертикальная
кривая не предусматривается, то переломы профиля располагаются, не зависимо от
начертания плана. Практически такими являются переломы, обусловленные
смягчением профиля.

Основные исходные
данные необходимые для проектирования профиля, — категория линии, руководящий
уклон ip, полезная длина приемо-отправочных путей Lпо. Категория линии устанавливается по СНиП в зависимости от размеров
перевозок. Значения ip и Lпо назначаются в задании на проектирование или выбираются на основе
технико-экономических расчетов. В зависимости от категории линии и полезной
длины приемо-отправочных путей по СНиП определяются нормы проектирования
профиля: длины элементов, разности уклонов, радиус вертикальных кривых. Профиль
проектируется на чертеже, который тоже называется профилем (рис.3.7). на
профиль – чертеж наносятся линия земли и схематический план линии. Начинающему
проектировщику полезно зафиксировать на профиле все ограничения, которые могут
быть учтены заранее, до нанесения проектной линии. Ограничения уклонов
устанавливают, предварительно вычислив максимальные уклоны в кривых и при R < 500 м, и на подходах к ним. В
тоннелях и на подходах к ним в выемках и на мостах ограничения уклонов
учитываются в процессе проектирования профиля.

Ограничения положения проектной линии могут быть
практически все нанесены предварительно. В местах расположения труб и малых
мостов высота насыпи должна быть не менее 2 – 3 м. Поэтому на профиле можно
предварительно показать ограничения проектной линии на пересечениях логов и малых
русл. На снегозаносимых участках профиля следует нанести ограничения проектной
линии по условиям предотвращения снежных заносов. Ограничения проектной линии
наносятся на пересечении путей сообщения, на пересечениях судоходных и
лесосплавных рек и на их поймах.

Проектирование
продольного профиля в тоннелях, помимо отмеченной выше необходимости в
определениях в условиях смягчения ограничивающих уклонов должно выполняться с
учетом следующих обстоятельств. Продольный профиль горных тоннелей на железных
дорогах может быть одно — или
двухскатным с подъемом к середине тоннеля. Крутизна уклонов профиля в тоннелях
по условиям водоотвода не менее 3%0 и в исключительных случаях – не
менее 2%0. Короткие горизонтальные участки длиной до 400 м допускаются в двухскатных
тоннелях лишь как разделительные площадки между двумя обратными уклонами.

Расположение тоннелей
в плане должен удовлетворять требования, предъявляемым к плану открытых участков железной дороги.

Перелом профиля на мосту

Рисунок 3.7 —
Схематический продольный профиль

Источник