Глава 1. УСТРОЙСТВО ПУТИ В КРИВЫХ
1.1. ЭЛЕМЕНТЫ КРИВЫХ В ПЛАНЕ И ЗАКРЕПЛЕНИЕ ИХ НА МЕСТНОСТИ
Основными параметрами кривых участков пути являются (рис. 1.1) угол поворота трассы α и кривизна, определяемая величиной радиуса (радиус кривой является величиной, обратной кривизне).
 |
Остальные параметры кривой являются производными от этих величин. Местоположение (привязка) кривой на местности определяется местоположением вершины угла поворота трассы железной дороги (ВУ). Расстояние от вершины угла поворота до точек начала (НК) или конца кривой (КК) называется тангенсом (Т), а расстояние от начала кривой до ее конца по дуге называется длиной кривой, или просто кривой (К). Точки начала и конца кривой определяются по направлению километража. Тангенс и длина кривой вычисляются по следующим формулам:
 |
(1.1)
(1.2)
Значения этих величин в зависимости от радиуса и угла поворота кривой приведены в таблицах для разбивки железнодорожных кривых.
Кривые участки пути эксплуатируемых железнодорожных линий имеют радиусы, как правило, не более 4000 м и не менее 400 м. Кривые радиусом 350 м и менее составляют только 2% протяжения сети дорог. Наименьший радиус кривой, допускаемый на главных путях, равен 200 м, а на подъездных путях - 150 м.
В целях недопущения внезапного возникновения дополнительных сил в кривой и более плавного перехода поезда с прямого участка пути в кривой или из кривой одного радиуса в кривую другого радиуса (в составных кривых) устраиваются участки переменной крутизны - переходные кривые. Переходные кривые делаются путем смещения круговой кривой (см. рис. 1.1) к ее центру.
Характерными точками переходной кривой являются начало переходной кривой (НПК) и конец переходной кривой (КПК). Точка НПК расположена в месте слияния переходной кривой с прямой, а точка КПК - в месте перехода в круговую кривую.
В пределах переходных кривых устраиваются не только отводы кривизны, но и отводы возвышения наружного рельса и уширения колеи, если последние имеются в круговой кривой.
Переходные кривые должны обладать следующими свойствами: в начале переходной кривой ее радиус должен быть бесконечно большим, а в конце переходной кривой ее радиус должен быть равен радиусу примыкающей круговой кривой. Таким образом, на всем протяжении переходной кривой ее радиус должен непрерывно изменяться. На железнодорожном транспорте в основном применяются переходные кривые, описываемые уравнением радиоидальной спирали, реже - кубической параболы, которая является первым приближением к радиоидальной спирали.
Длина переходной кривой зависит от скорости движения поезда, величины отвода возвышения наружного рельса, ограничения скорости подъема колеса по возвышению, ограничения скорости нарастания непогашенного ускорения и от ряда других факторов.
В соответствии с действующей Инструкцией ЦП-2913 МПС СССР длины переходных кривых l, м, определяют по следующим формулам:
при скорости движения до 140 км/ч l=l,0h (1.3)
свыше 140 км/ч l=1,5h (1.4)
где h - возвышение наружного рельса, мм.
В случае невозможности устройства переходной кривой по условию (1.4) допускается уменьшать ее длину до величины
lmin=1,2h (1.5)
В соответствии со СНиП П-39-76 на линиях I и II категорий при скоростях движения поездов до 120 км/ч длина переходных кривых должна быть не менее:
20 м при радиусе кривой 1800 м и более
30 м при радиусе кривой от 1799 до 1000 м
40 м при радиусе кривой 999 » 700 м
60 м при радиусе кривой 699 » 600 м
80 м при радиусе кривой менее 600 м
На двухпутных участках необходимое в кривых уширение междупутья достигается удлинением переходных кривых внутренней кривой. При этом отвод уширения междупутья будет осуществляться в пределах переходных кривых. Длина переходной кривой внутреннего пути в этом случае определяется по формуле
 |
(1.6)
где: lнар - длина переходной кривой наружного пути, м;
dM - полное уширение междупутья, м.
Во всех случаях между концами переходных кривых должна оставаться круговая кривая длиной не менее 15-20 м.
При радиусе кривой 3000 м и более переходные кривые могут не устраиваться. Переходная (сопрягающая) кривая может не устраиваться и между примыкающими друг к другу круговыми кривыми одного направления, если разность в их кривизне не превышает 1/3000, т. е.
(1.7)
Если разность в кривизне между такими кривыми превышает 1/3000, то длина сопрягающей кривой между ними определяется по формулам:
при скорости движения до 140 км/ч l=l,0Δh
свыше 140 км/ч l=1,5Δh
где : Δh - разность возвышений наружного рельса сопрягаемых кривых, мм.
При этом длина сопрягающей кривой должна быть не менее 30 м.
При сопряжении кривых, направленных в одну или в разные стороны, устраивают прямые вставки между ними как можно большей длины. Длину прямой вставки измеряют между точками НПК, а при отсутствии переходных кривых - между начальными точками кривых. Согласно СНиП ІІ-39-76 прямые вставки между кривыми допускаются длиной 50 м при кривых, направленных в одну сторону, и 30 м при кривых, направленных в разные стороны. На участках со скоростным движением поездов (свыше 140 км/ч) прямые вставки должны быть длиной не менее 75 м, а в стесненных условиях - не менее 50 м независимо от направления кривых.
Закрепление кривых на местности производится привязкой характерных точек кривой к близрасположенным постоянным устройствам: опорам контактной сети, опорам или устоям путепроводов, пешеходных мостов и т. д. В случае когда характерные точки кривой нельзя привязать к близрасположенным объектам, устанавливают реперы соответствующих точек кривой.
Форма и размеры реперов, порядок их изготовления и установки определены ГОСТ 8442-65 «Знаки путевые и сигнальные железных дорог» и приказом МПС № 27 ЦЗ от 30 июня 1978 г.
Реперы начала переходной кривой (рис. 1.2, а), конца переходной кривой (рис. 1.2, б) и середины переходной кривой (рис. 1.2, в) устанавливают у кривых, имеющих переходные кривые. Реперы начала и конца круговой кривой (рис. 1.2, г) устанавливают у кривых, не имеющих переходные кривые, на концах тангенсов.
 |
Реперы изготавливают из бетона или тесаного камня. В лесных районах их можно изготавливать из дерева. Устанавливают реперы не ближе 3,1 м от оси крайнего пути, против соответствующей точки кривой. При этом плоскость репера, на которую наносят соответствующую надпись, должна быть обращена «лицом» к пути. На однопутных участках реперы ставят справа по счету километров, на двухпутных - у каждого пути со стороны обочины. Если параметры параллельных кривых двухпутного участка одинаковы, то репер можно ставить только с одной стороны земляного полотна.
Надписи на реперах и постоянных устройствах наносят черными красками по белому фону. На постоянном знаке пишется: сокращенное наименование характерной точки (НПК, КПК, СПК, НКК, ККК), номер предыдущего пикета плюс расстояние от него в метрах до соответствующей точки кривой, радиус круговой кривой Р, м, возвышение наружного рельса В, мм, отвод возвышения наружного рельса
Кроме того, начало и конец каждой переходной кривой, а в случае их отсутствия начало и конец круговой кривой отмечаются вертикальной полосой (шириной 8— 10 мм), нанесенной белой масляной краской, на шейке рельса с внутренней стороны наружной нити и надписями НПК, КПК или НКК, ККК.
Закрепление кривых в тоннелях реперами производится в соответствии с Инструкцией по содержанию искусственных сооружений.
1.2. ВОЗВЫШЕНИЕ НАРУЖНОГО РЕЛЬСА
Внешней дополнительной силой, воздействующей на экипаж в кривой, является центробежная сила:
Эта сила прижимает экипаж к наружной рельсовой нити, перегружая ее и увеличивая сопротивление движению экипажа, что ускоряет износ наружного рельса. В сочетании с сильным боковым ветром того же направления центробежная сила может привести к опрокидыванию вагонов. Кроме того, центробежная сила может оказывать неприятное воздействие на пассажиров. Для уменьшения воздействия центробежной силы и неблагоприятных последствий, которые она вызывает, в кривых участках пути устраивают возвышение наружного рельса.
При наличии возвышения наружного рельса h экипаж на пути устанавливается с наклоном (рис. 1.3).
 |
При этом возникает сила Т (составляющая от веса экипажа G), направленная внутрь кривой, которая частично или полностью уравновешивает центробежную силу:
 |
где : S - расстояние между осями рельсовых нитей.
При недостатке возвышения наружного рельса остается непогашенная центробежная сила:
 |
где : g - ускорение свободного падения.
Выражение в скобках представляет собой непогашенное поперечное ускорение, обозначаемое αн.
Чем больше величина центробежной силы, тем сильнее боковое воздействие экипажа на путь и тем большее требуется возвышение наружного рельса для погашения этой силы.
Минимум бокового воздействия будет при FH=0, т. е. должно выполняться условие:
|
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 |
