При проектировании и реконструкции однопутной дороги или второго пути проектная линия представляет профиль с конструкционной высотой ВСП.

Для упрощения нанесения проектной головки рельса используют условные отметки РГР, которые могут определяться относительно отметок НБС.

РГР – такое геометрическое местоположение головки рельса, при которой под шпалой будет расчётная глубина балласта.

Требования к РГР:

1. Соблюдение норм проектирования.

2. Смягчение руководящего уклона в кривых.

3. Требование взаимного расположения плана и профиля.

4. Минимальные объёмы по переустройству.

При определении РГР возможны случаи:

- Линия переводится с песчаного балласта на щебёночный.

- Толщина песчаного балласта не пригодна под использование его в качестве песчаной подушки.

- Толщина существующего балласта достаточна ( > 20 см) и может использоваться в качестве песчаной подушки.

Продольный профиль существующей железной дороги обычно имеет неправильное очертание, отличающееся от проектного. Это свя­зано с тем, что в процессе эксплуатации земляное полотно под воздей­ствием проходящих поездов и атмосферных явлений (выпадающих осадков, колебаний температуры и т. п.) деформируется.

Реконструируемый путь может располагаться на раздельном или общем с существующим земляном полотне.

В первом случае проекти­рование продольного профиля определяется требованиями к проекти­рованию новых железных дорог.

Во втором случае, который является основным, проявляются следующие специфические особенности, опре­деляющие отличие реконструкции профиля от проектирования профиля новых железных дорог:

- необходимость учета существующего положения, состояния и воз­можных изменений поперечных профилей земляного полотна, балласт­ного слоя, верхнего строения пути, искусственных сооружений, плана линии и т. п.;

- наличие на существующей дороге сложных сооружений, переустрой­ство или изменение положения которых нежелательно (мосты, тоннели, путепроводы, горловины станций и т. п.);

- необходимость переустройства дороги без перерыва движения и существенного нарушения нормального пропуска поездов.

При проектировании реконструкции продольного профиля рекомен­дуется применять те же нормы, что и для новой линии.

При проектировании реконструкции продольного профиля суще­ствующей линии необходимо учитывать даже незначительное повыше­ние или понижение проектной линии относительно уровня существую­щего пути во избежание сложных работ по его переустройству. Поэ­тому продольный профиль вычерчивают в масштабе 1:200 для верти­кальных и 1:10 ООО для горизонтальных расстояний, что позволяет графически определять небольшие (5—10 см) изменения отметок. В отличие от продольного профиля новой железной дороги, где проект­ную линию наносят в отметках бровки земляного полотна, при проек­тировании профиля реконструируемой дороги проектная линия опре­деляет положение проектной головки рельса (ПГР) после выполнения работ по реконструкции. На продольный профиль наносят также линии существующей головки рельса (СГР), низа (подошвы) балластного слоя и поверхности земли. Практикой выработана методика проектирования реконструкции продольного профиля по так называемой расчетной головке рельса (РГР), определяемой с учетом необходимого измене­ния уровня СГР в связи с реконструкцией верхнего строения пути (за­меной и увеличением толщины балластного слоя, сменой шпал,

Учитывая, что искажения продольного профиля существующего пути, как правило, следует выправлять досыпкой балласта, проектную линию наносят на продольный профиль так, чтобы она была не ниже линии РГР. При этом высота подъемки в уровне головки рельса.

При ПГР = РГРподъемка будет минимальной.

Укладка проектной линии с обеспечением условия является наиболее желательной. Целесообразность.распо­ложения проектной линии ниже линии расчетной головки рельса (ПГР < РГР)должна быть обоснована в проекте, учитывая что иногда, располагая линию ПГРниже РГР,на небольших по протяжению участках, удается избежать больших досыпок дорогостоящего балласта или уши­рения земляного полотна на участках значительного протяжения.

19. Реконструкция плана эксплуатируемых ж.Д. Причины реконструкции плана.

Реконструкция плана существующей ж/д линии возникает в следующих случаях:

1)В результате длительной эксплуатации многочисленных ремонтов путипуть теряет геометрически правильное очертание.

2)Элементы плана линии не соответствуют современным условиям(радиус.длина.)

3)Необходимость увеличения плановых задач по увеличению междупутья

4)При проектировании вторых путей на общем з/п возникает задача по определению параметров 2-го пути

5)Смещение оси пути в плане вызываемая вызываемая реконструкцией поперечных и продольных профилей

Основными при­чинами, обусловливающими необходи­мость реконструкции плана однопут­ных железных дорог, являются: нару­шение геометрически правильного очер­тания пути в плане под воздействием подвижного состава; несоответствие па­раметров плана (величин радиусов кри­вых, длин прямых вставок и переходных кривых) действующим нормам проекти­рования; необходимость изменения па­раметров плана для снятия ограниче­ний скорости движения поездов; необ­ходимость смещения оси пути в плане, вызываемая реконструкцией продоль­ного и поперечного профилей; соору­жение вторых путей

23. Методы проектирования плана при реконструкции. Теория нормалей и система координат. Понятие эвольвенты.

Методы проектирования плана при реконструкции:

Два метода реконструкции плана: 1)точный; 2)приближённый.

Точный основан на теории нормалей.

Приближённый на теории эвольвент.

При расчёте плана используют метод угловых диаграмм и метод утрированного профиля.

Сдвиги, смещения и междупутья имеют общее название - нормали. 

Од­ной из основных задач проектирования реконструкции плана является задача определения нормалей.

Общую теорию нормалей создал и на основе ее получил фундаментальную формулу для определения нормалей А. К. Дюнин. Задача о длине нормали ставится А. К. Дюниным следующим об­разом. Рассмотрим две кривые 1—1 и 2—2 (рис. 13.15). Кривую 1—1 примем за криволинейную ось координат. На­чало координат поместим в произволь­ную точку 0, от которой отсчитываются расстояния к по кривой 1—1. К кривой 1—1 в точке, отстоящей от начала 0 на расстоянии к, проведем нормаль до пе­ресечения с кривой 2—2. Длину нормали между кривыми 1—1 и 2—2 обозначим через п. Система координат к и n называ­ется натуральной.

Эвольвентой (рис. 13.17) называется кривая, которую описывает конец а гибкой нерастяжимой натянутой нити Оа, закрепленной в точ­ке О дуги bс, при сматывании ее с дуги кривой bс. При сматывании от началь­ного 0а₀ до положения Оа, в котором нить :тановится касательной к дуге bс в гочке 0, она занимает ряд последователь­ных положений нити: 0а₀, 0а₁, 0a2, 0а₃, 0а (см. рис. 13.17). Линия а₀ — а₁ — а₂ — а₃ — а и является эвольвентой. Длина эвольвенты э кривой bс в точке а определяется как расстояние по эвольвенте между начальным положением конца нити а₀ и положением конца нити а, когда она становится касательной, г. е. как длина дуги э = а₀...a₁…a₂...а₃...а. Длина эвольвенты определяется как двойной интеграл от кривизны К кривой по длине:

19. Условие сохранения обочины земляного полотна при проектировании реконструкции продольного профиля

Обочина земляного полотна должна располагаться не ниже 60см от верха балластной призмы. Ширина обочины должна быть не менее 0,40 м на путях 4 - 7 категорий и не менее 0,50 м на путях 1 - 3 категорий и скоростных линиях.

Состояние обочин дороги оказывает существенное влияние на количество и тяжесть дорожно-транспортных происшествий. Крутые откосы увеличивают вероятность опрокидывания транспортных средств при съезде с дороги. Опрокидывание повышает вероятность того, что водитель или пассажиры будут выброшены из транспортного средства или что кузов будет сильно деформирован. В обоих случаях увеличивается опасность того, что водитель или пассажиры могут погибнуть или получить серьезные увечья (Evans, 1991). Стационарные препятствия вблизи дороги могут увеличить количество ДТП, поскольку они ухудшают обзор и дают гораздо меньший запас для возврата к контролю над транспортным средством, когда оно уже вышло из-под контроля. Столкновения с боковыми препятствиями на высокой скорости приводят обычно к более тяжелым увечьям, чем столкновения с теми же препятствиями на низкой скорости. Расстояние между обочиной дороги и неподвижными препятствиями может иметь значение при возможных ДТП на высокой скорости. Не во всех случаях возможно или целесообразно защищать неподвижные препятствия вдоль дороги какимилибо ограждениями. 

Требования к содержанию обочин и разделительных полос:  1) обочины в месте их сопряжения с проезжей частью должны иметь ту же высотную отметку, что и кромка проезжей части, или быть ниже проезжей части, но не более, чем на четыре сантиметра. Не допускается возвышение обочины над уровнем кромки проезжей части, за исключением случаев наличия бордюра в месте сопряжении проезжей части с обочиной;  2) обочины не должны иметь деформаций и повреждений. Срок ликвидации имеющихся деформаций и повреждений обочин не должен превышать трех суток;  3) техническое состояние обочин должно обеспечивать возможность краткосрочной остановки на них транспортных средств;  4) запрещается использование обочин для:  складирования дорожно-строительных материалов при производстве дорожно-ремонтных работ, за исключением случаев устройства на участках выполнения ремонтных работ временных объездных дорог; парковки строительно-дорожных машин и транспортных средств на длительный период, включая и темное время суток; размещения посторонних предметов, не имеющих отношения к обустройству автомобильной дороги.

5) общая площадь повреждений, просадок и мест застоя воды на обочинах и разделительной полосе на 1000 м² покрытия применительно к летнему и зимнему (весеннему) периоду эксплуатации автомобильной дороги не должны превышать следующих значений (при интенсивности движения, приведенной к легковому автомобилю):  - более 6000 авт/сут - 0,3 (1,5) м² при укрепленных обочинах и 5 м² при неукрепленных обочинах;  - от 2000 до 6000 авт/сут - 1,0 (3,0) м² и 7,0 м² соответственно;  - от 1000 до 2000 авт/сут - 1,5 (3,5) м² и 10,0 м² соответственно;  - от 200 до 1000 авт/сут - 2,0 (6,0) м² и 12,0 м² соответственно;  - менее 200 авт/сут - 2,5 (7,0) м² и 15,0 м² соответственно.

Укрепление обочин выполняют для повышения скорости пропускной способности автомобильных дорог, удобства и безопасности движения. В неблагоприятных грунтово-гидрологических условиях укреплением обочин защищают земляное полотно от проникновения поверхностных вод, предохраняют проезжую часть дороги от разрушения и загрязнения.

Укреплением обочин обеспечивают более полный перенос снега в зимний период, облегчают содержание дороги, а также организацию движения при проведении на проезжей части ремонтных работ.

19. Технологическая последовательность выполнения работ по сооружению второго пути.

Технологическая последовательность:

1. Сооружается ЗП под второй путь. Устраивается путь. Открывается движение.

2. Демонтируется существующий путь. Устраивается ЗП под существующим путём.

3. Укладывается ВСП по оси существующего пути. Открывается движение.

4. Переносится ось проектного пути в нормальное междупутье. Сохраняется план линии.

При проектировании вторых путей предварительно необходимо установить:

- очередность строительства вторых путей на отдельных участках и перегонах дороги;

- целесообразность сохранения или изменения величины существую­щего руководящего уклона для эксплуатируемого и вновь проекти­руемого пути;

- сторонность расположения второго пути по отношению к суще­ствующему; целесообразность выноса некоторых участков линии на новую трассу.

Применение разных уклонов для первого и второго путей приводит к их расположению на раздельном земляном полотне или к расположе­нию этих путей в разных уровнях. Поэтому второй путь проекти­руют, как правило, с сохранением уклонов существующего пути, на общем земляном полотне и в одном с ним уровне. Целесообразность смягчения руководящего уклона существующего и второго путей долж­на быть обоснована в проекте.

При выборе сторонности второго пути (справа или слева от су­ществующего) стремятся к обеспечению наименьших объемов работ и их стоимости, сокращению сроков строительства, а также обеспе­чению безопасности и бесперебойности движения поездов по суще­ствующему пути и наиболее благоприятных условий эксплуатации двухпутной линии.

При выборе сторонности второго пути необходимо учитывать:

- топографические условия - при наличии поперечного уклона мест­ности и преобладании насыпей наименьший объем работ будет при расположении второго пути с верховой, а при преобладании выемок — с низовой стороны по отношению к оси существующего пути (рис. 10.6);

- геологические условия;

- условия пересечения больших водотоков;

Путевое развитие раздельных пунктов — если при укладке второго пути раздельный пункт закрывается, сторонность выбирается так же, как и на Перегонах, но с учетом использования имеющегося земля­ного полотна; если разъезд переустраивается в обгонный пункт или станцию, то вопрос о сторонности второго пути решается при разра­ботке схемы путевого развития раздельного пункта; наличие вблизи пути служебных, технических- зданий и других капитальных сооружений во избежание их сноса.

В пределах участка изменения сторонности второго пути:

- затрудняется использование второго пути в период строительства для сквозного пропуска рабочих поездов и применение механизации при укладке второго пути в зоне переключения;

- усложняется содержание земляного полотна и обеспечение устой­чивости верхнего строения первого и второго путей, которое в местах переключения частично располагается на старом, а частично на вновь отсыпанном земляном полотне;

- при переключении сторонности на прямой ухудшается план линии — появляются дополнительные кривые.

Спрямление трассы на участках ее необоснованного в современных условиях развития при сооружении второго пути может обеспечить боль­шой экономический эффект.

Нормы проектирования профиля и плана железнодорожных линий установлены Строительными нормами и правилами (СНиП). Следует учитывать, что расчетные грузопотоки на реконструируемых линиях, как правило, больше, чем на вновь проектируемых железных дорогах. В связи с этим при проектировании реконструкции особенно важно обеспечить по возможности наилучшие условия эксплуатации (повы­шение скоростей движения и массы поездов, снижение эксплуатацион­ных расходов).

19. Проектирование реконструкции поперечных профилей. Причины реконструкции.

Основным требованием при проектировании поперечных профилей является условие безопасного и непрерывного движения поездов во время переустройства железнодорожной линии. Проектирование земляного полотна производится по поперечным профилям эксплуатируемого пути, снятым в натуре на каждом пикете и плюсе. 

В процессе проектирования поперечных профилей должны соблюдаться следующие требования:

1) На кривых участках пути, при расположении второго пути с наружной стороны кривой, расстояние от оси второго пути до новой бровки земляного полотна (3,25 или 3,5 м) увеличивается от 0,1 до 0,5 м в зависимости от радиуса кривой. Кроме того, необходимо увеличивать междупутье на величину габаритного уширения Δг.у., предусмотренную ГОСТ 9238-73 [l, прилож.6] .

2) Минимальная ширина обочины существующего земляного полотна со стороны, противоположной расположению проектируемого второго пути, должна быть не менее 0,4м. Если эта норма не обеспечивается, допускается увеличивать расстояние между эксплуатируемым и проектируемым главными путями.

3) Если поперечные профили размещаются в пределах расстроенной (сбитой) кривой, то от ее оси откладывают с учетом направления величину рассчитанного сдвига, и в дальнейшем проектирование ведется относительно новой оси пути. Аналогично учитываются сдвиги оси кривой при устройстве переходных кривых или при их удлинении, а также при изменении радиуса кривой. 4) Верх земляного полотна второго пути, отсыпаемого из недренирующих грунтов, следует проектировать односкатным с поперечным уклоном от эксплуатируемого полотна, равным 0,04 для выемок и 0,02 - для насыпей.

5) Наименьшая ширина присыпаемой части земляного полотна зависит от применяемых транспортных средств и уплотняющих машин, рабочей отметки насыпи, свойств грунта, из которого возводится насыпь. Когда работы выполняются механизированным способом, то при высоте насыпи более 2м ширина присыпаемой части принимается: не менее 3,0 м при использовании для отсыпки скального грунта; 3,5м - песчаного, гравелистого и щебенистого грунта; 4,0 м - глинистого грунта. Когда отсыпка земляного полотна производится дренирующим грунтом при поездной возке, ширина присыпаемой части поверху должна быть не менее 0,5 м при высоте насыпи до 2 м, и не менее 1,0 м – при высоте насыпи более 2 м (при уположении откосов устойчивых насыпей величина присыпки может быть менее 1 м). На откосе существующего земляного полотна, со стороны присыпаемой части (второго пути), при высоте насыпи более 2,0 м должны устраиваться уступы шириной 1ч1,5 м, если она сооружена из недренирующих грунтов; при дренирующих грунтах существующей насыпи (песчаных, гравелистых, скальных) с ее откосов снимают только дерн, древесно-кустарниковую растительность и разрыхляют откосы на глубину 10-15 см

Причины реконструкции поперечного профиля:

- Профиль не соответствует установленным нормам

- Недостаточная ширина обочин ЗП

-Габариты приближения строений не соответствуют нормам.