Продольный профиль что это

Описание продольного профиля

Выбор отметок земли по пикетам.

Продольный профиль автодороги представляет собой ее проекцию на вертикальную плоскость, проходящую через ось дороги.

Продольный профиль один из основных проектных документов, на котором указывают все основные элементы плана и профиля дороги, типы и расположение искусственных сооружений, грунтовой разрез и т.д.

На продольном профиле изображают линию поверхности земли и проектную линию, которая соответствует уровню бровки (для новых дорог) или оси дороги (при реконструкции).

Для большей наглядности вертикальный масштаб профиля принимают

Чертеж продольного профиля по существу состоит из двух частей: сетки с горизонтальными графами, в которых приведены цифровые данные полевых и проектных работ, и верхней графической части, которая изображает вертикальный разрез дороги вдоль ее оси.

Построение существующего профиля земли.

Линию поверхности земли вычерчивают по отметкам, полученным в результате вычислений (журнал нивелирования трассы).

Линия поверхности земли характеризует рельеф местности по проектируемой трассе автодороги.

Проектная линия характеризует продольный профиль автодороги по бровке земляного полотна.

Проектную линию вычерчивают по вычисленным проектным отметкам.

Проектирование «красной» линии

При проектировании проектной линии, в первую очередь, должны быть удовлетворены требования безопасности, удобства и экономичности движения автомобилей по проектируемой автомобильной дороге, при этом должны быть учтены топографические, грунтовые, гидрологические и другие природные условия местности.

В трудных рельефных условиях выбор лучшего варианта проектной линии очень сложен в связи с ограничениями норм проектирования автомобильных дорог (продольные уклоны, радиусы вертикальных и горизонтальных кривых и т.д.)

Для достижения наиболее высоких показателей работы автомобиля продольные уклоны должны быть, возможно, более пологими. Удовлетворение этого требования зависит от рельефа местности. В равнинной местности такое решение осуществимо без особого труда.

Рекомендуемая величина продольного уклона не должна превышать 60‰ для дорог IV категории в равнинной местности.

Участки больших подъемов и спусков наиболее трудны и опасны для движения, они вызывают значительное снижение пропускной способности дороги. Основным условием обеспечения безопасности на этих участках является выбор правильного соотношения длины и крутизны подъема, а также проведения комплекса дополнительных мероприятий.

Для обеспечения рациональных режимов и безопасности движения предельную длину участков подъемов и спусков принимают равную 400м при продольном уклоне 50‰.

Нанесение проектной линии представляет собой сложную комплексную задачу, при решении которой должны быть обеспечены:

возможно меньшие продольные уклоны, хорошая плавность и видимость дороги;

отвод воды от земляного полотна;

увязка проектной линии с контрольными точками;

лучшие эксплуатационные показатели автодороги в зимний период времени;

снижение стоимости сооружения и удобство механизированного производства работ.

В отдельных случаях равнинного и слабохолмистого рельефа проектируемую линию можно нанести по обертывающей относительно поверхности земли в небольшой насыпи.

Сочетая проектную линию с элементами плана и вписывая ее в рельеф местности, можно получить хорошо осушаемое земляное полотно. В этом случае можно добиться меньшего снегозаноса дороги в зимний период.

В условиях холмистой местности нанесение проектной линии, точно следующей очертанию форм поверхности земли, нерационально, поэтому проектную линию наносят по секущим, что вызывает необходимость устройства насыпей и выемок.

Однако во всех случаях сохраняется принцип ландшафтного проектирования, устранения высоких насыпей и глубоких выемок земляного полотна.

Проектная линия современных дорог характеризуется широким применением вертикальных кривых больших радиусов, обеспечивающих большую плавность движения автомобилей без резких переломов при сопряжении прямолинейных участков трассы.

Продольный профиль.

Продольный профиль – это проекция вертикального разреза пути по его оси на развернутую плоскость. Он является самым важным техническим документом при проектировании, строительстве и эксплуатации лесовозной дороги. При изображении продольного профиля горизонтальный масштаб принимается в 10 раз больше вертикального.

В продольном профиле длина дороги принимается равной её горизонтальной проекции и для удобства работы с ней разбита на стометровые участки – пикеты. Кроме пикетов, на продольном профиле отмечают промежуточные точки (характерные точки местности, точки начала и конца кривых и т.д.), это плюсовые точки.

Отметка бровки земляного полотна называется – проектной или красной отметкой. Отметка земли по оси дороги, (т.е. отметка поверхности земли), называется чёрной отметкой. Разница между проектной и чёрной отметками называется рабочей отметкой. Она соответствует высоте насыпи, если проектная отметка больше отметки поверхности земли, т.е. рабочая отметка положительная, и глубже выемки, если отметка поверхности земли больше проектной, т.е. рабочая отметка отрицательная.

Продольный профиль состоит из отдельных элементов (участков), отличающихся друг от друга длиной и продольным уклоном i. Численно уклоны выражаются отношением разницы отметок вначале и конце участка к горизонтальной проекции линии, соединяющей эти точки. Уклон зависит от угла наклона линии к горизонту, но не измеряется в градусах или радианах.

На лесовозных дорогах, в связи с односторонним направлением грузопотоков, уклоны делятся на подъёмы и спуски в грузовом и не грузовом направлении. Грузовое направление на продольном профиле автомобильной лесовозной дороги, в отличие от продольного профиля автомобильной дороги общего пользования, обязательно обозначается стрелкой вверху профиля с надписью «Грузовое направление».

Подъём в грузовом направлении является спуском в не грузовом направлении и наоборот. Наиболее важным из уклонов является руководящий подъём, по величине которого определяют массу автопоезда, потребность тяговом и прицепном составе и др.

Руководящий подъём i рук.– подъём в грузовом направлении на прямом участке пути длиной более длины автопоезда, по которому определяется расчётная масса автоподъезда при одиночной тяге и движении с равномерной скоростью.

Максимальный спуск i сп. – устанавливается из соображений безопасности движения, для соблюдения условий полной остановки при торможении груженого автопоезда и доставки его в лес одиночной тягой. Обычно он на 20% больше руководящего подъёма.

Вредные спуски i вр. – спуски, на которых необходимо тормозить автопоезд, чтобы избежать недопустимого разлома автопоезда и изменение высоких, по условиям безопасности движения скоростей.

При движении автопоезда по кривой появляется дополнительное сопротивлении движению. Удельное сопротивление от кривой принято выражать эквивалентным уклоном i эк. Величина эквивалентного уклона определяется по эмпирическим формулам.

При проектировании дороги на кривых руководящей и близкие к нему по величине уклоны уменьшают на величину iэк.

Продольный профиль, совмещённый с условным планом дороги и нанесённым на нём геологическим разрезом, даёт наглядную характеристику дороги, его используют при строительстве и эксплуатации дорог.

Основными характеристиками продольного профиля являются:

-величина руководящего подъёма и максимального спуска;

-протяжённость горизонтальных участков (площадок), подъёмов и спусков;

-шаг проектирования (минимальное расстояние между соседними переломами проектной линии продольного профиля);

-профильный объём земляных работ на 1км. дороги.

Источник

Продольный профиль что это

В результате того, что масштаб высот в 10 раз крупнее масштаба расстояний, на продольном профиле изображение рельефа более наглядно.

В соответствии с требованиями стандарта на продольный профиль наносятся следующие элементы (рис. 15):

-графа пикетов и расстояний (шириной 1 см); заполняется в тех случаях, когда на пикете есть плюсовые точки;

-графа черных отметок (1,5 м); в нее заносятся отметки (высоты) всех пикетных и плюсовых точек Н₀, Н₁ . Н_п, лежащих на пересечении поверхности земли вертикальной поверхностью, проведенной через ось дороги;

-графа красных отметок (1,5 см), в которую заносятся отметки бровок дорожного полотна;

Строительство полотна автодороги

Рис. 14. Схематизация очертания естественного рельефа местности в целях его нанесения на продольный профиль:
а) рельеф в том виде, каков он есть в действительности; б) рельеф в том виде, в каком он изображается на продольном профиле

Рис. 15. Продольный профиль участка автомобильной дороги (в упрощенном виде)

Красные отметки всех промежуточных точек отыскивают из уравнения

i— величина продольного уклона для данного элемента красной линии;

Н₁ — красная отметка первой точки (известная);

Н₂ — красная отметка второй точки (искомая);

L— расстояние между точками, м;

-ординаты точек, откладываемые в соответствии с черными и красными отметками начиная от оси абсцисс, условная отметка которой избрана с таким расчетом, чтобы ординаты не были слишком растянуты;

-черная линия, соединяющая верхние точки ординат соответственно черным отметкам;

-красная линия, соединяющая верхние точки ординат соответственно красным отметкам;

-рабочие отметки, представляющие собой алгебраическую разность между красными и черными отметками; если эта разность положительная, то рабочие отметки соответствуют высоте насыпи и выписываются над красной линией; если разность отрицательная, то рабочие отметки соответствуют глубине выемки и выписываются под красной линией;

-условный план трассы с указанием расположения всех прямых и кривых участков и характеризующих их данных; этот план, условно вытянутый в одну прямую линию, размещается несколько ниже графы пикетов.

Кроме перечисленных элементов, на продольном профиле обычно помещают:

— сведения об искусственных сооружениях;

— ситуацию местности (в пределах по 50 м от оси дороги в каждую сторону);

— почвенно-грунтовую характеристику; данные о кюветах и типе проезжей части.

При стандартном расположении элементов продольного профиля единицы измерения не проставляют, а также не помещают координатную сетку и шкалу высот.

Величины черных отметок, необходимые для нанесения на продольный профиль черной линии, характеризующей естественный рельеф местности, получают с большой степенью точности, прибегая к инструментальной съемке в условиях полевых изысканий.

Приближенно черные отметки можно получить и не выезжая на местность, а пользуясь топографической картой, на которой рельеф показан с помощью горизонталей, т. е. условных линий, все точки которых лежат на одной и той же высоте, а следовательно, имеют одинаковые отметки. Искомую черную отметку заданной точки получают путем интерполяции, ориентируясь на отметки ближайших к этой точке горизонталей (между которыми она находится).

Рис. 16. Пространственная фигура, использованная для построения продольного профиля, приведенного на рис. 15, и проекция этой же фигуры на карте в горизонталях

Рис. 17. Поперечные профили, построенные по данным, взятым с продольного профиля, приведенного на рис. 15: а) поперечный профиль в точке ПК 3+50; б) поперечный профиль в точке ПК 3

Рис. 18. План и продольный профиль дороги: а) трасса дороги в том виде, как она выглядела бы на карте; б) та же трас­са схематически перенесенная на продольный профиль (так называемый «условный план» трассы)

Источник

Продольный профиль пути

Продольный профиль пути — проекция трассы железной дороги на вертикальную плоскость. На существующих линиях продольный профиль пути определяется уровнем головки рельса. Продольный профиль пути состоит из горизонтальных участков (площадок) и уклонов. Площадки и уклоны различной крутизны называют элементами профиля. При значительной разности уклонов смежных элементов (более 2—3 ‰) они сопрягаются вертикальной сопрягающей кривой.

Очертание продольного профиля пути влияет на безопасность и плавность движения поездов. Чем больше длина элементов профиля и меньше разность уклонов смежных элементов, тем меньше продольные усилия и ускорения, возникающие при движении поезда. Особенно неблагоприятны значительные изменения крутизны уклонов на тех участках пути, где изменяется режим работы локомотива (включение тормозов, сброс или набор тяги). К таким участкам относятся углубления профиля или уступы на крутых спусках, где согласно нормам проектирования принимается меньшая разность уклонов смежных элементов и большая их длина (так называемые рекомендуемые нормы). На участках, где поезда движутся в стационарном режиме, например на возвышениях профиля, ограниченных затяжными уклонами, допускается большая разность уклонов смежных элементов и меньшая их дина (так называемые допускаемые нормы).

Продольный профиль пути на перегонах

Длина элементов профиля, как правило, не должна быть менее половины полезной длины приемо-отправочных путей, принятой на перспективу, а на внутристанционных соединитель­ных и подъездных путях IV категории — поло­вины длины поезда или состава, передаваемо­го маневровым порядком, но не менее 100 м.

Алгебраическая разность уклонов смежных элементов не должна превышать значений Δiн, указанных в числителе таблице. При большей разности уклонов смежные элементы следует сопрягать посредством разделительных пло­щадок и (или) элементов переходной крутиз­ны, длина которых при указанных значениях Δiн должна быть не менее значений Iн, приведен­ных в знаменателе таблицы. При алгебраиче­ской разности уклонов менее Δiн длину разде­лительных площадок и элементов переходной крутизны допускается пропорционально уменьшать, но не менее, чем до 25 м. Умень­шенную длину элементов следует определять по формуле:

где Δi1, Δi2 — алгебраические разности уклонов, ‰, по концам элемента профиля.

Допускаемые нормы, указанные в таблице, не следует применять:

а) в углублениях профиля (ямах), ограни­ченных хотя бы одним тормозным спуском;

б) на уступах, расположенных на тормозных спусках;

в) на возвышениях профиля (горбах), рас­положенных на расстоянии менее удвоенной полезной длины приемоотправочных путей (расчетной длины поезда) от подошвы тормоз­ного спуска.

1. Временные участки трассы проектируются по нормам железных дорог IV категории при полезной длине приемоотправочных путей 850 м.

2. При проектировании подъездных путей и временных участков в трудных условиях допускается увеличи­вать алгебраическую разность уклонов Δiн до 30 ‰ при длине элементов профиля Iн не менее 150 м.

В случае, когда использование указанных норм приводит к необходимости переустройст­ва существующего земляного полотна или ис­кусственных сооружений, допускается при со­ответствующем обосновании применять нор­мы, указанные в таблице для линии следующей более низкой категории.

При обращении на линиях грузовых поез­дов удвоенной длины в особо трудных услови­ях, когда использование норм, указанных в таблице, приводит к значительным работам по переустройству существующего земляного по­лотна или искусственных сооружений, допуска­ется, при соответствующем обосновании, про­ектировать сопряжение уклонов на основе рас­четов, выполненных применительно к услови­ям движения поездов на данном участке пути.

Продольный профиль в выемках дли­ной более 400 м и в выемках независимо от их длины, устраиваемых в вечномерзлых грунтах, следует проектировать уклонами одного на­правления, либо выпуклого очерта­ния. При этом крутизну уклонов следует принимать не менее, соответ­ственно, 2 и 4 ‰.

Продольный профиль железнодорож­ных линий в метелевых районах следует про­ектировать преимущественно в виде насыпей; высоту насыпи над уровнем расчетной толщи­ны снежного покрова следует принимать не менее 0,7 м на однопутных и 1,0 м на двухпутных линиях. На участках, располагаемых на насыпях, не удовлетворяющих указанным требованиям, а также на нулевых местах и в выемках, проек­том следует предусматривать средства защиты от снежных заносов.

Перед затяжными спусками, при соот­ветствующем обосновании, следует проектиро­вать участок пути с пологими уклонами длиной не менее 1,5 км для опробования тормозов в пути следования. Длина спусков с крутыми затяжными укло­нами (более 20 ‰) не должна превышать длины, проходимой поездом без остановок по условиям нагрева тормозных колодок и колес подвижного состава и истощимости автотормо­зов. В случае превышения этих длин должна предусматриваться остановка поезда. В местах возможной остановки поезда, не совпадающей с площадкой раздельных пунктов, уклоны не должны превышать значений, установленных по удержанию поезда вспомогательным тормозом локомотива (локомотивов).

Продольный профиль дополнительно­го главного пути, располагаемого на общем земляном полотне с существующим путем на прямых участках следует проектировать из ус­ловия обеспечения одинакового уровня головок рельсов обоих путей после капитального ремонта существующего пути. На участках пути в кривых на одном уровне должны быть головки внутренних рельсов.

Временная разность уровней головок рель­сов не должна превышать 10 см, а в отдель­ных точках — 15 см. В местах, где исключена возмож­ность заноса пути снегом или песком, временную разность уровней головок рельсов допускается в обоснованных случаях увеличи­вать до 25 см. На переездах, устраиваемых на прямом участке пути, разность уровней головок рель­сов не допускается.

Продольный профиль на раздельных пунктах

В пределах раздельных пунктов должно быть обеспечено беспрепятственное и безопасное проведение маневровых операций. Поэтому очертания продольного профиля пути должны исключать самопроизвольных уход с путей раздельных пунктов подвижного состава, оснащённого роликовыми подшипниками. Благоприятным является вогнутое очертание продольного профиля пути раздельных пунктов с глубиной понижения от 0,45 до 0,55 м на каждые 1000 м полезной длины приёмо-отправочных путей. В трудных условиях раздельные пункты, на которых не предусматриваются маневровые операции, размещают на уклонах не круче 10 ‰ при условии, что будут обеспечены удержание поездов вспомогательными тормозами локомотивов и трогание поездов с места.

При расположении раздельного пункта на переломном продольном профиле условия сопряжения элементов профиля должны соответствовать установленным нормам для главного пути на перегонах.

Площадки разъездов и обгонных пун­ктов, размещаемых в легких топографических условиях, следует, по возможности, распола­гать на возвышениях профиля (горбах), а уча­стки, предшествующие входным сигналам, на протяжении, равном полезной длине приемо-отправочных путей, — на уклонах, обеспечива­ющих трогание поезда с места. На раздельных пунктах новых линий, проек­тируемых с электрической тягой на постоянном токе, где предусматривается остановка полно­грузных поездов, в том числе соединенных, продольный профиль станционной площадки и участка выхода в сторону затяжного подъема с ограничивающим уклоном должен обеспечи­вать разгон поездов до расчетной скорости на этом подъеме.

Стрелочные горловины при невозможности их размещения на указанных уклонах допуска­ется располагать на уклонах не круче ограни­чивающего, уменьшенного на 2 ‰, а в особо трудных условиях, при соответствующем обос­новании в проекте, — и на ограничивающем уклоне. Диспетчерские съезды и отдельные стрелочные переводы на главных путях за пре­делами горловин допускается размещать на любом продольном уклоне до ограничиваю­щего включительно.

При переустройстве существующих разъездов и обгонных пунктов, на которых не предусматривается производство маневров, в тех случаях, когда размещение приемоотправочных путей в пределах полезной длины на горизонтальной площадке связано с перетрас­сировкой подходов, большими объемами зем­ляных работ, переустрой­ством искусственных сооружений и т. п., допускается проектировать удлинение приемо-отправочных путей на укло­нах до руководящего включительно; при этом должны обеспечиваться условия безопасности движения поездов. При удлинении приемо-отправочных путей существующих станций, расположенных в осо­бо трудных условиях, по согласованию с заказчиком, допускается размещать пути на уклонах не более 10 ‰.

При переустройстве существующих станций, разъездов и обгонных пунктов допускается сохранять существующие уклоны и длины от­дельных элементов продольного профиля в не переустраиваемой части. Средний уклон пу­тей, на которых предусматривается соединение или разъединение соединенных поездов, как правило, не должен превышать 6 ‰.

Во всех случаях расположения приемо-отправочных путей в пределах полезной длины на уклонах следует предусматривать меры против самопроизвольного ухода вагонов (со­ставов) за пределы полезной длины путей, а величина среднего уклона в пределах полез­ной длины путей должна обеспечивать условия удержания поездов вспомогательными тормо­зами локомотивов, а также условия трогания поездов с места.

Развязки подходов в железнодорож­ных узлах и соединительные пути, предусмат­риваемые исключительно для движения поез­дов в одном направлении, допускается распо­лагать в трудных условиях на спусках круче ог­раничивающего уклона, но не более наиболь­шего значения уклона, установленного для ли­ний данной категории.

Пассажирские остановочные пункты разрешается располагать на уклонах, допуска­ющих трогание с места пассажирских поездов, в том числе повышенной длины и соединенных.

Пути у погрузочно-выгрузочных плат­форм и площадок, пути, предназначенные для стоянки составов или вагонов без локомотивов, а также пути экипировки и стоянки локомоти­вов следует располагать на горизонтальных площадках. В трудных условиях допускается распола­гать указанные пути на уклонах до 2,5 ‰.

Пути для стоянки пассажирских составов и отдельных вагонов на пассажирских и пасса­жирских технических станциях и пути в зданиях следует располагать на горизонтальных пло­щадках.

Во всех случаях надлежит предусматривать меры против самопроизвольного ухода ваго­нов, проектируя при возможности профиль вогнутого очертания.

Величину уклонов внутристанционных соединительных путей, а также путей для пе­рестановки составов, подачи вагонов к бунке­рам и складам следует принимать с учетом массы обращающихся по этим путям составов и силы тяги локомотивов, но не более величи­ны уклонов, установленных для данной категории линии.

Уклоны путей, предназначенных для пере­движения только локомоти­вов и моторвагонных секций, следует принимать не более 40 ‰.

При проектировании продольного профиля внутристанционных соединительных и ходовых путей разрешается применять допускаемые нормы, указанные для линий IV кате­гории.

Расстояние от ворот здания или начала грузового фронта до начала вертикальной кри­вой в профиле, а также до начала круговой кривой в плане должно быть не менее длины наиболее длинного вагона (секции локомоти­ва), подаваемого под погрузку, выгрузку или в ремонт. В трудных условиях для переустраиваемых путей это расстояние допускается уменьшать до 2 м.

Профиль сортировочных устройств (сортировочных горок, вытяжных путей со стрелочными горловинами на уклонах либо площадках) и обслуживаемых ими сортировоч­ных путей проектируется согласно нормам и правилам проектирования сортировочных уст­ройств. Сортировочные пути, на которых сортиров­ку вагонов производят с вытяжных путей, в пределах стрелочной зоны следует распола­гать по возможности на спуске в сторону сор­тировки вагонов; крутизна спуска не должна превышать 2 ‰; там, где маневровые опе­рации выполняются преимущественно с по­рожними вагонами, допускается располагать стрелочные горловины на спуске до 2,5 ‰.

Вытяжные пути за пределами стрелочной горловины станции следует располагать на го­ризонтальной площадке или на спуске (в сто­рону сортировки вагонов) не круче 2 ‰, а в трудных условиях допускается располагать на подъеме не круче 2 ‰ в сторону обслуживаемых путей. На промежуточных станциях продольный профиль вытяжных путей, используемых для работы сборных и вывозных поездов, в труд­ных условиях допускается проектировать в со­ответствии с продольным профилем смежного участка главного пути.

Стрелочные переводы на главных и приемоотправочных путях следует распола­гать вне пределов вертикальной кривой. В трудных условиях на линиях со скоростями движения поездов до 120 км/ч допускается размещать стрелочные переводы в пределах вертикальной кривой, радиус которой должен быть не менее 10 км. На прочих путях, не предназначенных для прохода организованных поездов, а также при переустройстве сущест­вующих и строительстве новых станций, разъез­дов и обгонных пунктов на существующих ли­ниях, где не предусматриваются скорости дви­жения поездов более 120 км/ч, стрелочные переводы допускается размещать в пределах вертикальной кривой, радиус которой должен быть не менее 5 км.

При проектировании продольного профиля сортировочных горок радиусы вертикальных кривых следует определять расчетом по усло­вию обеспечения проходимости и предотвра­щения саморасцепа вагонов. При этом в пре­делах вертикальной кривой в виде исключения допускается располагать только переводную кривую стрелочного перевода; остряки и кре­стовины должны размещаться вне вертикальной кривой.

Для бесперебойного движения поездов ограничивающие уклоны при совпадении их с кривыми в плане уменьшаются на такое значение, которое эквивалентно дополнительному сопротивлению от кривой; в кривых малых радиусов может потребоваться дополнительное уменьшение ограничивающих уклонов вследствие снижения силы тяги из-за уменьшения коэффициента сцепления колёс локомотива с рельсами (смягчение уклонов в кривых). Смягчение ограничивающих уклонов производится также в тоннелях длиной 300 м и более и на подходах к ним со стороны подъёма, что компенсирует увеличение сопротивления воздушной среды в тоннеле и уменьшение коэффициента сцепления колёс локомотива с рельсами. В благоприятных топографических условиях участки, предшествующие входным сигналам раздельных пунктов, размещают на уклонах, обеспечивающих трогание поездов с места.

Влияние продольного профиля пути на строительную стоимость железной дороги обусловлено высотой насыпей и глубиной выемок, определяющих объёмы земляных работ и необходимость возведения искусственных сооружений. От очертания продольного профиля пути зависят эксплуатационные расходы, поскольку продольный профиль пути влияет на скорости поездов, расход электроэнергии (топлива), а также расходы по содержанию пути, так как высота, глубина и протяжённость насыпей и выемок определяют расходы на борьбу со снежными заносами.

При реконструкции существующих железных дорог и строительстве вторых путей на однопутных железных дорогах при проектировании продольного профиля пути стремятся максимально сохранить существующее земляное полотно и обеспечить минимум срезок и досыпок балласта.

Источник