Построение продольного профиля железнодорожной трассы

Продольный профиль трассы строят на миллиметровой бумаге размером 297×420 мм. На рис 3.2 приведен пример продольного профиля. Масштабы продольного профиля: 1:10000 - в горизонтальном направлении, 1:200 - в вертикальном.

Построение профиля начинают с проведения линии условного горизонта и вычерчивания сетки профиля. Оставив сверху листа 15 - 20 см для профиля и надписей, проводят в соответствии с горизонтальным масштабом (в 1 см - 100 м) линию условного горизонта длиной 10 см для трассы в

 

Рис. 3.2. Образец оформления продольного профиля

1 км (10 пикетов) или 11 см для трассы в 1,1 км (11 пикетов). Ниже этой линии вычерчивают сетку профиля (рис. 3.2).

Графы сетки заполняют в следующей последовательности.

В графе “Расстояния”, пользуясь пикетажным журналом или журналом нивелирования, строят шкалу расстояний, отмечая на ней вертикальными отрезками положение пикетов и плюсовых точек. Под шкалой расстояний подписывают номера пикетов. На шкале около плюсовых точек подписывают расстояния до ближайших пикетов или плюсовых точек. Сумма расстояний, вписанных в шкалу в пределах одного пикета, должна равняться 100 м.

В графу “Отметки земли” из журнала нивелирования выписывают уравненные отметки пикетов и плюсовых точек с точностью до сотых долей метра (0.01 м).

По отметкам земли строят продольный профиль трассы в вертикальном масштабе 1: 200 (в 1 см - 2 м). Отметку линии условного горизонта принимают с таким расчетом, чтобы линия профиля проходила над линией горизонта на расстоянии около 3 см. В нашем примере отметка условного горизонта равна 10 м.

В соответствии с выбранной отметкой условного горизонта подписывают слева шкалу высот, пользуясь которой по отметкам земли наносят на миллиметровку все точки трассы. От этих точек проводят вертикальные линии (ординаты) до линии условного горизонта, а вершины их соединяют ломаной линией.

Пользуясь пикетажным журналом (рис. 3.3) заполняют графу “План трассы” (см. рис. 3.2). При этом номера пикетов в пикетажном журнале проставляют согласно выбранному варианту.

В графе “Прямые и кривые в плане” изображают прямыми отрезками прямые участки трассы и дугами, обращенными вверх или вниз, кривые. На рис. 3.2 кривая с поворотом вправо - дуга выпуклостью вверх. Пикетажные значения НК и КК, взятые из ведомости расчета кривой, откладывают на линии пикетов и их же отмечают в графе “Прямые и кривые в плане”. Нанесенные точки соединяют вертикальными отрезками, вдоль которых пишут расстояния от НК и КК до ближайших пикетов. Сумма этих расстояний должна равняться 100 м. Точки НК и КК на плане соединяют дугами. Если трасса поворачивает вправо, то дугу вычерчивают выпуклостью вверх, если влево - выпуклостью вниз. Над и под дугами, изображающими на профиле кривые, подписывают значения У, R, l, Т_с, К_с. Над прямыми отрезками подписывают длины прямых участков трассы, вычисленные как разности пикетажных значений соответствующих точек. Под прямыми отрезками подписывают их дирекционные углы, которые вычисляют по формуле

a _i = a _{i- 1} ± У,

 

Рис. 3.3. Пикетажный журнал

где a _i, a _{i -1} - дирекционные углы соответственно последующей и предыдущей прямых вставок,У- угол поворота трассы (со знаком «+» берут правые углы поворота, со знаком «-» - левые).

Контроль вычислений производят по формуле

a_кон - a_нач = S У_прав - S У_лев.

В графе “Километры” кружками диаметром 5 мм обозначают целые километры трассы, называемые километровыми указателями. От кружков до линии пикетажа проводят вертикальные отрезки. Под кружками подписывают число, соответствующее расстоянию в километрах от начала трассы.

Пользуясь прозрачной линейкой, проводят на профиле проектную линию бровки земляного полотна. При этом необходимо соблюдать ряд условий: уклон проектной линии не должен превышать 0,020; линию проводят таким образом, чтобы объем земляных работ (выемок и насыпей) был наименьшим; проектная линия может иметь участки подъема, спуска и горизонтальные площадки, причем таких участков должно быть не менее двух; участки различного уклона не должны быть менее 300 м; между участками подъема и спуска вставляются горизонтальные площадки длиной не менее 200 м.

Прочертив проектную линию, от точек ее перелома проводят вертикальные отрезки до линии условного горизонта. Эти точки помечают вертикальными отрезками в графе “Проектные уклоны”, а вдоль них подписывают расстояния до ближайших пикетов. Таким образом, графу “Проектные уклоны” делят на прямоугольники, в которых проводят диагонали или горизонтальные линии, обозначающие подъем, спуск или горизонтальную площадку.

 

Вычисляют величины уклонов каждого участка проектной линии i = h d, где h - превышение между конечными точками этого участка, отсчитываемое по шкале высот; d - длина участка проектной линии.

Вычисленные уклоны округляют до целых тысячных долей и подписывают в единицах промилле над диагоналями в графе “Проектные уклоны”. Под диагональю подписывают значение длины участка.

Пример. На рис. 3.2 для участка проектной линии длиной 300 м (подъем) превышение, отсчитанное по шкале высот h = 3,1 м. Уклон i = h d = +3,1/ 300 = +0,0103» +10 ‰.

Если участок проектной линии представляет собой горизонтальную площадку, то в графе “Проектные уклоны” над прямой линией пишут цифру 0 (i = 0), а под ней протяженность площадки в метрах.

Вычисляют проектные отметки бровки земляного полотна для всех пикетов и плюсовых точек трассы. Проектную отметку начального пикета определяют, пользуясь шкалой высот. Отметки остальных пикетов и плюсовых точек вычисляют по формуле

H _i^' = H _i^' _-1 + i ·d,

где H _i^' - проектная отметка последующей точки трассы,

H _i^'_{- 1} - проектная отметка предыдущей точки,

i - уклон,

d - горизонтальное расстояние между точками.

При этом сначала вычисляют отметки точек перелома проектной линии, а затем отметки пикетов и плюсовых точек между точками перелома.

Пример. На рис. 3.2 проектная отметка ПК 12 Н _ПК ^'₁₂ = 20,20 м; Н _ПК ^'₁₅ = 20,20 м; Н _ПК ^'₁₈ = Н _ПК ^'₁₅ + i·d = 20.20 + 0,010·300 = 23,20 м; Н _ПК ^'₁₆ = Н _ПК ^'₁₅ + 0,010·100 = 21,20 м; Н _ПК ^'₁₇ = Н _ПК ^'₁₆ + 1,00 = 22,20 м; Н _ПК ^'₁₇₊₄₃ = Н _ПК ^'₁₇ + 0,010·43 = 22,63 м; Н _ПК^'₁₈ = Н _ПК ^'₁₇₊₄₃ + 0,010·57 = 22,63 + +0,57 =23,20 м.

Контроль вычислений заключается в совпадении проектной отметки на ПК 18.

После определения проектных отметок всех точек трассы производят общий контроль по формуле

Н ^'_кон - Н ^'_нач = S i·d = S h,

где Н ^'_кон, Н ^'_нач – проектные отметки конечного и начального пикетов трассы,

S i·d = S h – сумма проектных превышений по всей трассе.

На каждом пикете и плюсовой точке профиля вычисляют рабочие отметки (высоту насыпи или глубину выемки) по формуле

Н ^р _i = Н ^'_i - Н _i,

где Н ^'_i, Н _i – проектная отметка и отметка земли в данной точке.