У плані нівельована траса складається з двох прямолінійних ділянок, з'єднаних кривою. Для побудови на поздовжньому профілі плану траси необхідно визначити положення початку і кінця кривої.
За умовою даної роботи залізнична крива складається з кривої по колу і двох перехідних.
Розрахунок елементів кругової кривої
Елементи кривої обчислюються в залежності від заданого радіуса (R) і кута повороту траси (і). При використанні для розрахунків калькулятора необхідно перевести значення секунд в десяткову систему, для чого зробити розподіл секунд на 60.
Т = R Ч tg (і / 2) = 800 Ч tg (21025 /. 2) = 151,04 м;
Довжина кругової кривої:
К = = (21,4160 х3,14х800). 2 = 298,57 м.
Д = 2 Ч Т - К = 2 Ч 151,04 - 298,57 = 3,51 м.
Визначення елементів перехідної кривої
При вставці перехідної кривої довжиною l, елементи кругової кривої змінюються на величини, назва яких і розрахункові формули наводяться нижче.
Величина зсування кривої по колу:
БР = = 0,33: соs (210 25 /. 2) = 0,34 м.
Проекція зсування центру кривої на тангенс:
ТР = Р х tg (і / 2) = 0,33х tg21025 / = 0,05 м.
Поправка до домеров:
ДР = 2 Ч Тр - 2 Ч (0,5 Ч l - m) = 2 Ч 0,05 - 2 Ч (0,5 Ч 80 - 40,00) = 0,10 м.
Визначення підсумовуваних елементів
Значення сум відповідних елементів кругової і перехідною кривих обчислюються за формулами:
КС = К + l = 298,57 + 80 = 378,57 м.
ТС = Т + Тр + m = 151,04 + 0,05 + 40,00 = 191,09 м.
БС = Б + Бр = 14,14 + 0,34 = 14,48 м.
ДС = Д + Др = 3,51 + 0,10 = 3,61 м.
Визначення пікетажного положення головних точок кривої
Пікетажне положення головних точок залізничної кривої визначається для підсумовуваних елементів.
Пікетажне положення початку кривої:
НК = ВУ - ТС = 520 - 191,09 = ПК3 + 28,91 м.
Пікетажне положення кінця кривої:
КК = НК - КС = 328,91 + 378,57 = ПК7 + 07,48 м.
де ВУ - положення вершини кута повороту траси в метрах від початку траси.
Для контролю положення кінця кривої розраховують за формулою:
КК = ВУ + ТС - ДС = 520 + 191,09 - 3,61 = ПК7 + 07,48 м.
Розбіжність між значеннями не повинно перевищувати 2 см (по абсолютній величині). Умова точності виконується.
Поздовжній профіль будується на міліметровому папері за результатами нівелювання, розрахунку кривих, з урахуванням заданих ухилів за встановленим зразком.
Для побудови нормального поздовжнього профілю задаються масштаби: горизонтальний - 1: 10000, вертикальний 1. 200.
Лінії поздовжнього профілю розташовуються на 3-4 см вище лінії умовного горизонту (УГ), нижче розміщують сітку профілю, розміри і назви граф якої є стандартними.
Побудова профілю починається з того, що в 5 см від нижнього краю міліметрівки проводять межу, на якій з урахуванням горизонтального масштабу показують положення пікетів, нижче підписуються номера пікетів.
У графі «Відстані» координатами відзначають положення пікетних і плюсових точок. Для плюсових точок показують значення відстаней між пікетні і позитивними точками.
Графа «Відмітки землі» заповнюється відповідно до обробленого журналу нівелювання, значення висот точок округлюються до 0,01 м.
За виписаним позначок будується лінія поверхні землі. Для її побудови визначають позначку умовного горизонту (УГ), віднімаючи з значення мінімальної позначки графи «Відмітки землі» 6 метрів і округливши результат до цілих.
Для обчислення проектних відміток задають ухили, значення яких не повинні перевищувати керівних. Якщо проектна лінія має спуск і підйом, між ними закладають горизонтальну ділянку довжиною не менше 200 метрів.
При виборі величини ухилів необхідно враховувати, що обсяг земляних робіт повинен бути мінімальним.
У графі «Проектні ухили» вертикальними лініями показують ділянки траси, на яких витримується один ухил. Напрямок показують діагоналлю, при негативних ухилах вона з'єднує верхній лівий і нижній правий кути, при позитивних - нижній лівий і верхній правий кути. У разі нульових ухилів лінія проходить по центру графи. Над лінією пишуть величину ухилу в проміле, нижче записують величину ділянки. на якому витримується даний ухил, в метрах.
Проектні позначки пікетних і плюсових точок визначаються за формулою:
де НП - проектна відмітка обумовленої точки,
НП-1 - проектна відмітка попередньої точки,
i - величина ухилу в тисячних, знак вказує на напрямок ухилу по ходу траси,
d - горизонтальне прокладання між розглянутими точками.
За обчисленими проектних позначок будують проектну лінію бровки земляного полотна.
Всі проектні дані і лінії наносять на профіль олівцем червоного кольору.
Графи «Ситуація» і «Грунти» заповнюють згідно пікетажной книжки.
Різниця між проектною відміткою і відміткою землі однойменних точок дає величину робочої позначки розглянутої точки (HР). Знак робочої позначки вказує на вид земляних робіт: плюс - відповідає насипу, мінус - виїмці. Записують позитивні значення робочих відміток над проектною лінією, негативні - нижче проектної лінії в розриві ординат.
Точка перетину проектної лінії з лінією землі називається точкою нульових робіт. Для визначення її положення використовують формулу:
l0 = Помилка! Закладка не визначена. Ч d,
де l0 - горизонтальна відстань від точки нульових робіт до молодшого пікету;
hn - робоча відмітка попереднього пікету (чи плюсової точки);
hn + 1 робоча відмітка подальшого пікету;
d - горизонтальне відстань між розглянутими точками.
Для дотримання балансу земляних робіт приймаємо проектний ухил i = 0. Позначку проектної лінії приймаємо рівною НПР. = 223.60
За обчисленими проектних позначок точок переломів наносимо проектну лінію на профіль.
На кожному пікеті і плюсової точці обчислюємо робочі позначки, як різниця між проектними і фактичними відмітками.
Наприклад: на ПК2 НПР. = 223.60 Нз. = 222.05
У місцях, де робочі позначки змінюють знак, розраховуємо точки нульових робіт, відстані до найближчого пікету.
Наприклад: між ПК5 + 20 і ПК6
h ПК5 + 20 = 1.19 hПК6 = 1.62
х = * 80 = 33.87 y = * 80 = 46.12
Контроль: 33.87 + 46.12 = 80.00 і т.д.
Положення точок нульових робіт відзначають координатами синього кольору, зліва від яких вказують значення l0, праворуч - (d - l0).
У графі «Умовний план лінії» по центру проводять пряму - вісь траси. Початок і кінець кожної кривої наносять на вісь траси відповідно до розрахованими Пікетажне значеннями і з'єднують прямою з графою «Пікетаж», по обидва боки лінії підписують відстані до найближчих пікетів.
Самі криві показують круглими (радіус заокруглення - 5 мм) або прямокутними (ширина - 5 мм) дужками. При повороті траси вправо опуклість дужки спрямована вгору, при повороті вліво - вниз.
Усередині дужки записують значення основних елементів кривої: кут повороту, радіус, тангенс, довжину кругової і перехідною кривих. Ділянки між кривими - прямі вставки. Над лінією прямої вставки записують довжину, розраховану по пікетажу, під лінією пишуть значення дирекційного кута.
Значення дирекційного кута початкового прямолінійного ділянки вказується в завданні.
При повороті траси вліво кут дирекції наступної прямої вставки розраховують за формулою:
БП + 1 = 210 ° 00 '+ 21 ° 25' = 188 ° 35 '.
Закінчують роботу з поздовжнім профілем контролем розрахунку довжин кривих і прямих вставок: сума всіх прямих вставок і всіх кривих повинна бути дорівнює довжині траси. Довжину траси визначають по пікетажу.
Далі на поздовжній профіль наносимо план лінії з прямими ділянкам і кривими.
Довжину першого прямого ділянки S1 обчислюємо за формулою:
S1 = ПК НК - ПК0 = 328.91м
довжину другого прямого ділянки S2 обчислюємо за формулою:
Перевірку загальної довжини траси виконуємо в таблиці 1.
Таблиця 1Вичісленіе і контроль елементів ділянки траси і профілю.