Камеральное трассирование

Трасса, план и продольный профиль пути

Трасса железнодорожной линии характеризует положение в пространстве продольной оси пути на уровне бровок земляного полотна. Проекция трассы на горизонтальную плоскость называется планом, а развертка трассы на вертикальную плоскость — продольным профилем линии.
Полоса земли вдоль трассы, отведенная для размещения железнодорожного пути и других устройств железной дороги, а также железнодорожных поселков и лесонасаждений, носит название полосы отвода.
Процесс прокладки трассы в ходе проектирования называется трассированием линии. Идеальной была бы трасса, представляющая собой прямую в плане и пологий спуск в грузовом направлении — в профиле. Однако это не всегда возможно из-за необходимости подхода к населенным пунктам, обхода естественных препятствий (горы, озера, болота и т.п.), наличия неровностей земной поверхности и стремления удешевить строительство линии. Поэтому план железнодорожной линии проектируют в виде сочетания прямолинейных участков и кривых, а продольный профиль — в виде горизонтальных участков, называемых площадками, и наклонных, именуемых уклонами.

 

 

Профиль железнодорожной линии

Кривые малого радиуса вызывают необходимость снижения скорости движения и удлинения линии, повышают сопротивление движению, боковой износ рельсов и колес подвижного состава, ухудшают видимость. Плохая видимость в кривых малого радиуса затрудняет ведение поездов машинистами локомотивов, требует привлечения дополнительного числа сигналистов для обеспечения безопасности при выполнении работ по содержанию и ремонту пути и контактной сети. Поэтому при проектировании новых железных дорог в зависимости от категории линии и местных условий выбирают радиусы кривых, в зависимости от категории железнодорожных линий.
Продольный профиль линии характеризуется крутизной уклонов его элементов и их длиной. Крутизна i, измеряемая в тысячных долях, представляет собой частное от деления разности h отметок конечных точек элемента профиля на его длину l, т. е. равна тангенсу угла наклона а элемента профиля к горизонту.

 

 

ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ ПРИ ИЗЫСКАНИЯХ И СТРОИТЕЛЬСТВЕ ДОРОГ И МОСТОВ

Камеральное трассирование

Камеральное трассирование выполняют в основном на стадии про­екта. При этом используют топографические карты масштаба 1:25 000 или 1:50000, фотосхемы, а также цифровую модель местности.

Трассирование по топографической карте в зависимости от условий местности выполняют или способом попыток или по­строением линии допустимого уклона.

Способ попыток, применяемый в равнинной местности, состоит в следующем. Между заданными точками намечают на карте кратчайшую трассу, по которой составляют продольный профиль с проектом линии будущей дороги. На основании анализа про­дольного профиля выявляют места, в которых трассу целесооб­разно сдвинуть вправо или влево, чтобы отметки местности со­впали с проектными. Эти места вновь трассируют и составляют улучшенный проект трассы.

В условиях местности со сложным рельефом самый распрост­раненный прием камерального трассирования — построение на топографической карте в заданном направлении линии пре­дельно допустимого уклона для данной категории трассы.Для этого по карте данного масштаба 1:М и по высоте сечения рельефа h определяют величину заложения а для предельно допу­стимого уклона i_{п р}. Например, для карты масштаба 1:25000 при h= 5 м и i _пр = 0,020a = 5000: (0,020*25 000) = 10 мм.

По найденному заложению а на карте выделяют участки, от­личающиеся по характеру трассирования, так называемые участ­ки вольного и напряженного ходов. Участки местности, для кото­рых средний уклон местности i_м больше предельно допустимогоуклона i_пр, называют напряженным ходом. Участки, где i_м меньше i_{п р}, называют участками вольного хода.

На участке вольного хода трассу намечают по кратчайшему на­правлению, обходя лишь контурные препятствия. При этом, что­бы удлинение трассы было минимальным, углы поворота трассы должны быть не более 15... 25°.

На участках напряженного хода для соблюдения предельного уклона предварительно намечают линию нулевых работ, для ко­торой заданный проектный уклон выдерживается без устройства насыпей и выемок (земляных работ).

Например, необходимо на карте из точки А (рис.1) прове­сти трассу до точки К с заданным предельно допустимым укло­ном. Для этого, придерживаясь основного направления трассы, из точки А раствором циркуля, равным заложению а, засекают со­седнюю горизонталь. Из полученной точки Б вновь засекают этим же раствором циркуля точку В следующей горизонтали и т. д. При пересечении оврагов (участок ВГ) к тальвегу не спускаются, а переходят на другую сторону, засекая одноименную горизон­таль. Так же поступают при пересечении рек, стремясь, чтобы трасса была примерно перпендикулярна направлению течения реки. В местах, где расстояние между горизонталями больше величины заложения (участок ГД), т.е. i_м меньше i_пр, точки выбирают по принципу вольного хода.

 

 

Рис.1. Трассирование заданным уклоном

 

Таким образом получают на карте точки А, Б,..., К, образу­ющие линию нулевых работ. Однако линия нулевых работ еще не может быть осью будущей дороги, так как она состоит из большо­го числа коротких звеньев, сопряжение которых кривыми невоз­можно из-за ограничений минимальных радиусов, поэтому ли­нию нулевых работ заменяют участками более длинных прямых (спрямляют). Спрямление вызывает необходимость земляных ра­бот. После спрямления линии нулевых работ транспортиром из­меряют углы поворота трассы и, соблюдая нормативные требова­ния, назначают радиусы круговых кривых.

Затем по трассе намечают положение пикетов и характерных точек рельефа. Пикет — это точка оси трассы, предназначенная для закрепления заданного интервала. Характерные перегибы ре­льефа или контурные точки, определяющие пересекаемые трассой сооружения, водотоки, границы угодий, линии связи и т.д., называют плюсовыми точками. Пикетаж трассы — это система обо­значения и закрепления ее точек. Для того чтобы не загружать чертеж, разбивку пи­кетажа по карте производят сокращенно: через два или пять пике­тов. Закрепление пикетов начинают с нулевого. Плюсовые точки обозначают по номеру предыдущего пикета и расстоянию до него в метрах, например ПК2 + 35,7.

Отметки пикетов и плюсовых точек находят интерполировани­ем по горизонталям. По отметкам и пикетажу строят продольный профиль местности по трассе, а затем, руководствуясь техничес­кими нормативами, проектируют профиль будущей дороги.

Трассирование может быть выполнено в нескольких вариан­тах, из которых после составления продольного профиля и про­ектирования проектной линии может быть выбран наилучший (оптимальный).

В настоящее время имеются автоматизированные системы про­ектирования трасс. Эти системы основаны на представлении всей информации о местности в виде цифровой модели, применении ЭВМ большой мощности для расчетов и проектирования вариан­та и графопостроителя для автоматического составления про­ектной документации.