Как найти ось пути

ОСЬ ПУТИ

Ось железнодорожного пути

условная линия, проходящая посередине рельсовой колеи.

Повышай знания с онлайн-тренажером от Автор24!

1. Напиши термин
2. Выбери определение из предложенных или загрузи свое
3. Тренажер от Автор24 поможет тебе выучить термины с помощью удобных и приятных
   карточек

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Современные технологии. Системный анализ. Моделирование № 1 (61) 2019

УДК 625.111

DOI: 10.26731/1813-9108.2019.1(61). 74-81

П. Н. Холодов, К. М. Титов, В. А. Подвербный

Иркутский государственный университет путей сообщения, г. Иркутск, Российская Федерация Дата поступления: 19 сентября 2018 г.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЛАНА ОСИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ И ЕГО ИЗМЕНЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Аннотация. Проектирование, строительство и последующие ремонты железнодорожных путей необходимо выполнять с соблюдением достаточной точности для такого вида работ. Выполнение этого требования возможно с фиксированием осей железнодорожных путей в прямоугольных системах координат. Осью пути называется условная линия, проходящая посередине рельсовой колеи в уровне поверхности катания рельсов на равном расстоянии от осей симметрии рельсов, образующих данную колею, предназначенная для построения проектных показателей железнодорожного пути и объектов инфраструктуры железнодорожного транспорта. Современные проектные организации, выполняющие проектно-изыскательские работы для нужд ОАО «Российские железные дороги» съемку и последующее проектирование железнодорожного пути рассчитывают в высокоточной координатной системе, а при ее отсутствии – в заданной системе координат. В плане ось пути состоит из прямых и кривых участков пути. Сопряжение прямых и кривых участков пути, а также составных кривых необходимо выполнять с использованием переходных кривых. Длину переходных кривых следует рассчитывать с учетом комфортности безопасности движения поездов при необходимом возвышении наружного рельса. Авторами разработана программа, позволяющая генерировать случайным образом параметры плана оси пути с созданием прямоугольных координат точек, лежащих на этой оси, при заданном наборе исходных данных. В данной программе реализована возможность «умышленного» поперечного смещения отдельных точек на случайную величину, максимальное значение которой устанавливается в исходных данных, относительно оси пути с целью анализа «сбитого» плана линии и возможного его приведения в первоначальное положение.

Ключевые слова: моделирование плана, ось пути, железная дорога, координаты точек.

P. N. Kholodov, K. M. Titov, V. A. Podverbnyi

Irkutsk State Transport University, Irkutsk, Russian Federation Received: September 19, 2018

MODELING THE RAILWAY TRACK PLAN AND ITS CHANGES DURING THE OPERATION PROCESS

Abstract. Design, construction and subsequent repairs of railway tracks must be carried out with sufficient accuracy for this type of work. It is possible to implement this requirement by fixing axes of the railway tracks in the rectangular coordinate systems. The axis of the track is a conventional line passing in the middle of the rail track at the level of the rail surface at an equal distance from the symmetry axes of the rails forming this track and is designed to build design indicators of the railway track and railway infrastructure. In modern design organizations that perform design and survey work for the needs of JSC “Russian Railways”, survey and subsequent design of the railway track is calculated in a high-precision coordinate system, and in its absence – in a given coordinate system. In the plan, the track axis consists of straight and curved track sections. The interlinkage of straight and curved track sections, as well as compound curves must be performed with the use of transitional curves. The length of the transitional curves should be calculated taking into account the train traffic comfort and safety, with the necessary elevation of the outer rail. The authors have developed a program that allows one to generate random parameters of the plan of the track axis by constructing rectangular coordinates of points lying on this axis, with a given set of source data. This program implements the possibility of “intentional” transverse displacement of individual points by a random value, the maximum value of which is set in the source data, relative to the track axis, in order to analyze the line plan that is “out of alignment” and its possible restoration to the original outline.

Keywords: plan modeling, track axis, railway, coordinates of points.

Введение

При вводе в эксплуатацию построенного или отремонтированного железнодорожного пути, ось должна быть приведена в проектное положение.

Проектным положением оси железнодорожного пути называется положение в пространстве

оси заданного пути по проектной документации в заданной системе координат [1].

В процессе эксплуатации под действием сил различной природы (воздействие подвижного состава, температурного режима работы рельсов, атмосферных осадков и др.) положение оси пути может меняться.

74

© П. Н. Холодов, К. М. Титов, В. А Подвербный, 2019

Транспорт

Modern technologies. System analysis. Modeling, 2019, vol 61, no. 1

Текущее содержание железнодорожного пути выполняется на всем протяжении и круглогодично, в том числе на участках, находящихся в процессе ремонта. Во время текущего содержания пути выполняется комплекс работ по диагностике его состояния с целью своевременного обнаружения различных отступлений и неисправностей, изучение причин их появления и выполнение работ по их ликвидации.

При осуществлении текущего содержания пути должно соблюдаться наиболее рациональное сочетание основных требований: обеспечение безопасности движения поездов с заданными скоростями и ресурсосбережения [2-5]. Значит, при текущем содержании пути поддержание проектного положения пути не является обязательным требованием.

При текущем содержании допускаются отступления I класса на путях в зависимости от класса и специализации. Эти отступления устраняются при плановых видах ремонта или реконструкции пути. Величины отступления приведены в табл. 1 [3, 5].

Т а б л и ц а 1

Таким образом, в процессе эксплуатации возможны изменения проектного положения оси пути (получается, так называемый, «сбитый» путь), которые должны корректироваться при плановых видах ремонта.

Плановые ремонты (капитальный, средний, реконструкция и др.) выполняются по согласованной и утвержденной проектной документации, которая, в свою очередь, разрабатывается на материалах обследований и натурных съемок.

На участках электрифицированных железнодорожных линий съемка прямых участков пути проводится напротив опор контактной сети (рис. 1). В кривых участках пути к точкам напротив опор контактной сети снимаются дополнительные точки (рис. 2): при радиусе кривой более 400 м -две точки (расстояние между точками должно

быть не более 20 м), при радиусе менее 400 м -три дополнительные точки (расстояние между точками не более 10 м). Съемка коротких кривых длиной до 80 м, а также кривых в районе стрелочных переводов производится через 5-10 м [6].

О О Q

Рис. 1. Частота съемки точек в прямом участке пути

Опоры контактной сети

Рис. 2. Частота съемки точек в кривом участке пути

На участках, где визуально трудно определить наличие кривизны, съемка должна производится с частотой, как для кривого участка пути.

Дополнительно к точкам, снятым в створах опор контактной сети, а также на неэлектрифици-рованных железных дорогах, выполняют съемку других объектов пути и точкек для габаритов.

В идеальном с точки зрения аналитической геометрии состоянии плана пути характеризуются прямыми участками, сопряженными кривыми определенной крутизны. Кривые участки пути могут состоять из круговых и переходных кривых.

Моделирование плана оси пути

Разработанная авторами Программа для генерации случайного плана линии в прямоугольных координатах с заданным максимальным смещением (далее – Программа) [7] позволяет моделировать положение оси плана пути на основе заданных исходных данных:

– протяженность участка, км;

– минимальная и максимальная длина прямой вставки, м;

Отступления в плане пути

Заданная скорость движения пассажирских/грузовых поездов, км/ч Специализация пути Класс пути Значение разности смежных стрел, при длине неровности пути

до 20 м 20-40м

141-200 / до 90 В, С 1 до 10 до 15

121-140 / до 90 В, С, П 1,2 до 12 до 20

101-120 / до 90 П, Г, О, Т 1,2 до 14 до 22

61-100 / 61-80 П, Г, О, Т 1-3 до 16 до 22

М 3,4 до 20 до 25

25-60 П, Г, Т 2-4 до 22 до 30

м 3-5 до 30 до 35

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Современные технологии. Системный анализ. Моделирование № 1 (61) 2019

– минимальный и максимальный радиусы кривых, м;

– минимальное и максимальное расстояние между точками, м;

– координаты (Х и У) начала пути;

– пикетаж начала;

– максимальное смещение, см.

Программа позволяет моделировать случайным образом план оси пути и набор точек в прямоугольной системе координат, лежащих на этом плане.

Планы пути определяются следующими параметрами:

– для прямых участков – длиной и дирекци-онным углом;

– для круговых кривых – углом и направлением поворота, радиусом;

– для переходных кривых – длиной.

При задании величины максимального смещения программа выдает координаты точек, лежащих на оси пути, с учетом возможного смещения влево или вправо.

Для наглядного представления в программе реализовано отображение сгенерированного плана оси пути (рис. 3) и подписей координат точек, лежащих на нем (рис. 4).

В программе реализованы алгоритмы и формулы расчета [8, 9, 10, 11].

При сохранении Программа создает в указанном месте папку (или папки, если указано количество заданий более 1) с двумя файлами – параметрами плана в формате «csv» и координатами точек в формате «кгу».

Рис. 3. Пример генерации плана линии

Рис. 4. Пример отображения точек с подписями координат на увеличенном участке

Транспорт

оо оо I

Modern technologies. System analysis. Modeling, 2019, vol 61, no. 1

Анализ «сбитого» плана линии

Для дальнейшего анализа «сбитого» плана линии можно использовать одну из программ:

1. «Aquila» – разработчик В.А. Бучкин [12].

2. САПР КРП 5.2 – правообладатель АО «Росжелдорпроект» [13].

3. RWPlan – разработчик И.П. Корженевич [14, 15, 16].

4. Наноплан – разработчик А.А. Мамитко [17-20]и др.

Для примера рассмотрим расчет плана оси пути, сгенерированного Программой, используя «Aquila». Результат первоначального расчета при-

веден на рис. 5-6. Под первоначальным расчетом подразумевается подбор параметров плана оси пути с «оптимальными» параметрами выправки существующего пути. «Оптимальные» параметры выправки пути сочетают в себе возможность проектирования плана линии с заданными нормативными граничными параметрами (минимальная длина прямой вставки, наименьший и наибольший радиус кривых и др.) при наименьших значениях величин поперечных сдвигов для выправки существующего плана к проектному. На рис. 5 показано графическое представление стрел изгиба, на рис. 6 – необходимых поперечных сдвигов.

Рис. 5. Результат начального расчета плана оси пути в программе «Aqшla» (стрелы)

Рис. 6. Результат начального расчета плана оси пути в программе «Aqшla» (сдвиги)

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Современные технологии. Системный анализ. Моделирование № 1 (61) 2019

При первоначальном расчете программа выдает параметры плана линии в некорректном виде: значения параметров кривых в виде дробных величин, присутствуют «изломы» (малые углы поворота плана линии), а также возможно наличие многорадиусных кривых.

На рис. 6 видно, что основные сдвиги пути составляют до 10 см.

В процессе дальнейшего расчета «вручную»

был получен план линии с целыми стандартными значениями радиусов кривых с симметричными переходными кривыми (рис. 7). В результате этого поперечные сдвиги увеличились и их значения составили до 20 см.

На рис. 8 показан план проектного пути в виде отдельных элементов, что с достаточной точностью соответствует плану пути, сгенерированному Программой (рис. 9).

А Рлгирт ПарЭИЕТРоЗ -Л^иовт-Ц: п ПДНД ЙВЯ – 7ГГМ ПГ =НЬ [■ 1_1 г ЕЗ

1 -Задание 1 Установки 1 Съемка : План линии :] Сцвиги (тай] 1 Сдвиги (граф) 1 Стрелы (граф] 1 1

Угол поворота

и ■ ► ” 1 Плюс Напр длина град мин сек К м 1„ м И. мм 1.

5000 0.00 160.555 303 26 51

5001 60.56 лево 1578.179 19 16 18 1800 30

5020 30 0В 002 062 251 10 3 30

5029 20.95 лвво 1027.136 75 16 21 3000 60

5069 16.30 162.298 178 23 12 60

5074 10.67 прав 928.025 52 1 19 1000 20

5003 39.50 153.750 230 20 1 20

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

5001 93.25 прав 1070.998 15 21 25 1200 120

5095 61.15 967.521 275 52 26 120

^ Запись Аци-файлов ^^ Чтение Ц Запись | Расчет возвышений Вставка Контроль | 1

_

Рис. 8. Результат выправленного плана оси пути в программе «Aqшla» (план линии)

Транспорт

Modern technologies. System analysis. Modeling, 2019, vol 61, no. 1

Рис. 9. Параметры плана, выданные Программой

Выводы

Используя разработанную авторами Программу, можно моделировать план оси пути. При задании смещения получается модель «сбитого» пути. Используя существующие программы выправки пути можно проводить анализ влияния улучшения параметров пути на получаемые поперечные сдвиги.

Программа, в настоящее время, генерирует план с однорадиусными кривыми, имеющими симметричные переходные кривые.

В дальнейшем планируется доработать Программу для генерации кривых, имеющих на своей протяженности несколько радиусов кривизны с несимметричными переходными кривыми и наличием на участке изломов. Такой план линии в большей степени соответствовал бы эксплуатируемым железнодорожным путям в настоящее время.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. СП 237.1326000.2015. Инфраструктура железнодорожного транспорта. Общие требования. Введ. 01.07.2015. 58 с.

2. СП 119.13330.2012. Железные дороги колеи 1520 мм. Актуализированная редакция СНиП 32-01-95. Введ. 01.01.2013. 52 с.

3. Инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути : утв. распоряжением ОАО «РЖД» № 2288/р от 14.11.2016. 286 с.

4. Правила и технология выполнения основных работ при текущем содержании пути : ЦПТ-52 : утв. зам. начальника Департамента пути и сооружений В.Б. Каменский от 30.06.1997. 65 с.

5. Крейнис З.Л., Коршикова Н.П. Техническое обслуживание и ремонт железнодорожного пути. М. : УМК МПС России, 2001. 768 с.

6. Технических условий на работы по реконструкции и ремонту железнодорожного пути : утв. распоряжением ОАО РЖД №75р от 18.01.2013. 234 с.

7. А.с. 2018612509. Программа для генерации случайного плана линии в прямоугольных координатах с заданным максимальным смещением. № 2014610568 ; заявл. 28.12.2017 ; опубл. 19.02.2018. 1 с.

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Современные технологии. Системный анализ. Моделирование № 1 (61) 2019

8. Брынь М.Я., Канашин Н.В., Полетаев В.И. Расчет элементов и разбивка железнодорожных кривых : учеб. пособие. СПб. : Изд-во ПГУПС, 2008. 37 с.

9. Сидорова Е.А. Выбор параметров положения железнодорожного пути в плане методами сплайн-интерполяции : дис. … канд. техн. наук. М., 2017.

10. Голованов Н. Н. Геометрическое моделирование. М. : Физматлит, 2002. 472 с.

11. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. М. : Наука, 1973. 833 с.

12. Бучкин В.А. Методология автоматизированного проектирования реконструкции плана и профиля железных дорог : дис. … канд. техн. наук. М, 2001.

13. Бучкин, В.А., Рыжик Е.А., Ленченкова Е.П. Сравнительный анализ программных комплексов // Мир транспорта. 2013. Т. 11, № 2 (46). С. 112-121.

14. Корженевич И.П. Выправка кривых и решение задач плана в программе РВПлан // Особенности проектирования и строительства железных дорог в условиях Дальнего Востока : сб. науч. тр. Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2009. С. 71-79.

15. Корженевич И.П. Расчет переустройства кривых в декартовой косоугольной системе координат // Вопросы проектирования и строительства железных дорог : сб. тр. ДИИТа. Вып. 176/5. Днепропетровск : ДИИТ, 1976. С. 41-45.

16. Корженевич И.П. Программа расчетов переустройства (выправки) плана одного железнодорожного пути -Желдорплан // Автоматизированные технологии изысканий и проектирования. 2006. № 3. С. 13-16.

17. Свидетельство № 2011619174. Проектирование и расчет параметров плана железнодорожного пути (Нано-план) / А.А. Мамитко ; заявл.06.10.2011; зарегистр. 25.11.2011. 1 с.

18. Мамитко А.А. Автоматическое построение структуры плана линии железнодорожного пути // Транспортная инфраструктура Сибирского региона : материалы IV всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием : в 2 т. Иркутск, 2013. С. 516-521.

19. Мамитко А.А. Выбор модели линии плана железнодорожного пути // Транспортная инфраструктура Сибирского региона : материалы III всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием. Иркутск, 2012. С. 563-566.

20. Мамитко А.А. Модель линии существующего пути в задаче определения параметров и проектирования выправки плана // Безопасность регионов – основа устойчивого развития : материалы III междунар. науч.-практ. конф. Иркутск, 2012. С. 213-217.

REFERENCES

1. Infrastruktura zheleznodorozhnogo transporta. Obshchie trebovaniya: SP 237.1326000.2015. Vved. 01.07.2015. Utv. prikazom Mintransa Rossii No. 208 ot 06.07.2015 [Infrastructure of railway transport. General requirements: SP 237.1326000.2015. Introd. 07/01/2015. Approved by the Order of the Ministry of Transport of Russia No. 208 dated July 06, 2015], 58 p.

2. Zheleznye dorogi kolei 1520 mm. Aktualizirovannaya redaktsiya SNiP 32-01-95: SP 119.13330.2012. Vved. 01.01.2013. Utv. prikazom Minregiona Rossii No. 276 ot 30.06.2012 [1520 mm gauge railways. Updated version of SNiP 32-01-95: SP 119.13330.2012. Introd. 01/01/2013. Approved by the Order of the Ministry of Regional Development of Russia No. 276 dated 06/30/2012], 52 p.

3. Instruktsiya po tekushchemu soderzhaniyu zheleznodorozhnogo puti: Vved. 01.03.2017. Utv. raspoiyazheniem OAO «RZhD» No. 2288/r ot 14.11.2016 [Instructions for the current maintenance of the railway: Introd. 03/01/2017. Approved by the Order of Russian Railways No. 2288 / r of 11/14/2016], 286 p.

4. Pravila i tekhnologiya vypolneniya osnovnykh rabot pri tekushchem soderzhanii puti: TsPT-52. Utv. Zam. nachal’nika Departa-menta puti i sooruzhenii V.B. Kamenskii ot 30.06.1997 [Rules and technology for performing basic work with the current maintenance of the track: CPT-52. Appr. by Deputy Head of the Department of Railways and Structures dated 06/30/1997], 65 p.

5. Kreinis Z.L., Korshikova N.P. Tekhnicheskoe obsluzhivanie i remont zheleznodorozhnogo puti: Uchebnik dlya tekhnikumov i kolledzhei zheleznodorozhnogo transporta [Maintenance and repair of railway tracks: A textbook for technical schools and colleges of railway transport]. Moscow: UMK MPS Rossii Publ., 2001, 768 p.

6. Tekhnicheskikh uslovii na raboty po rekonstruktsii i remontu zheleznodorozhnogo puti: Utv. rasporyazheniem OAO RZhD No.75r ot 18.01.2013 [Technical conditions for the reconstruction and repair of railway track: Approved by the Order of the Russian Railways No. 75r dated 01.18.2013], 234 p.

7. Programma dlya generatsii sluchainogo plana linii v pryamougol’nykh koordinatakh c zadannym maksimal’nym smeshcheniem [Program for generating a random line pattern in rectangular coordinates with a specified maximum offset] (certificate of state registration of a computer program) No. 2018612509; the right holder is FSBE HPE “Irkutsk State Transport University”. No. 2014610568; applied 12/28/2017; registered in the Register of computer programs February 19, 2018, 1 p.

8. Bryn’ M.Ya., Kanashin N.V., Poletaev V.I. Raschet elementov i razbivka zheleznodorozhnykh krivykh: uchebnoe posobie [The calculation of the elements and the breakdown of railway curves: a textbook]. In Bryn’ M.Ya. (ed.). St. Petersburg: Peterburg state transport un-ty Publ., 2008, 37 p.

9. Sidorova E.A. Vybor parametrov polozheniya zheleznodorozhnogo puti v plane metodami splain-interpolyatsii. Dissertatsiya na soiskanie stepeni kandidata tekhnicheskikh nauk [The choice of parameters of the position of the railway track in terms of spline interpolation. Ph.D. (Engineering) diss.]. Moscow, 2017.

10. Golovanov N. N. Geometricheskoe modelirovanie [Geometric modeling]. Moscow: Publishing house of physical and mathematical literature, 2002. 472 p.

Транспорт

Modern technologies. System analysis. Modeling, 2019, vol 61, no. 1

11. Kom G., Korn T. Spravochnik po matematike (dlya nauchnykh rabotnikov i inzhenerov) [Handbook of mathematics (for scientists and engineers)]. Moscow: Nauka Publ., 1973, 833 p.

12. Buchkin V.A. Metodologiya avtomatizirovannogo proektirovaniya rekonstruktsii plana i profilya zheleznykh dorog. Dissertatsiya na soiskanie stepeni doktora tekhnicheskikh nauk [Methodology of computer-aided design for the reconstruction of the plan and profile of railways. D. Sc. (Engineering) diss.]. Moscow, 2001.

13. Buchkin V.A. Ryzhik E.A., Lenchenkova E.P. Sravnitel’nyi analiz programmnykh kompleksov [Comparative analysis of software systems]. Mir transporta [World of Transport], 2013, pp. 112-121.

14. Korzhenevich I.P. Vypravka krivykh i reshenie zadach plana v programme RVPlan [Alignment of curves and solution of plan tasks in the program RVPlan]. Osobennostiproektirovaniya i stroitel’stva zheleznykh dorog v usloviyakh Dal’nego Vostoka: Sb. nauch. tr. [Features of the design and construction of railways in the Far East: Coll. of scientific papers]. Far East State Transport University. In Shvartsfel’d V.C. (ed.). Khabarovsk: DVGUPS Publ., 2009, pp. 71-79.

15. Korzhenevich I. P. Raschet pereustroistva krivykh v dekartovoi kosougol’noi sisteme koordinat [Calculation of the transformation of curves in Cartesian skew angle coordinate system]. V kn.: Voprosy proektirovaniya i stroitel’stva zheleznykh dorog [In the book: Questions of design and construction of railways]. Coll. of paper of. DIIT, Issue 176/5. Dnepropetrovsk: DIIT Publ., 1976, pp. 4145.

16. Korzhenevich I. P. Programma raschetov pereustroistva (vypravki) plana odnogo zheleznodorozhnogo puti – Zheldorplan [Program of Calculations for Reorganization (Alignment) of the Plan for A Railway Track – Zheldorplan]. Avtomatizirovannye tekhnologii izyskanii iproektirovaniya [Automated survey and design technologies]. Minsk, 2006. No. 3, pp. 13-16.

17. Mamitko A.A. Svidetel’stvo o gosudarstvennoi registratsii programmy dlya EVMNo. 2011619174. Proektirovanie i raschetpar-ametrov plana zheleznodorozhnogo puti (Nanoplan) [Certificate of state registration of computer programs No. 2011619174. Design and calculation of parameters of the railway track plan (Nanoplan)]. Patent holder is A.A. Mamitko. No. 2011619174; applied 06.10.2011; registered in the ECM software register 25.11.2011. 1 p.

18. Mamitko A.A. Avtomaticheskoe postroenie struktury plana linii zheleznodorozhnogo puti [Automatic construction of the plan structure of the railway line]. Transportnaya infrastruktura Sibirskogo regiona: Materialy chetvertoi vserossiiskoi nauchno-prakticheskoi konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem, 13-17 maya 2013 g. [Transport Infrastructure of the Siberian Region: Proceedings of the Fourth All-Russian Scientific and Practical Conference with International Participation, May 13-17, 2013]. Irkutsk: In 2 vols. Irkutsk: IrGUPS Publ., 2013, pp. 516-521.

19. Mamitko A.A. Vybor modeli linii plana zheleznodorozhnogo puti [Selection of the model line of the railway track plan]. Transportnaya infrastruktura Sibirskogo regiona : materialy tret’ei vserossiiskoi nauchno-prakticheskoi konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem [Transport infrastructure of the Siberian region: materials of the third All-Russian scientific-practical conference with international participation]. Irkutsk: IrGUPS Publ., 2012, pp. 563-566.

20. Mamitko A.A. Model’ linii sushchestvuyushchego puti v zadache opredeleniya parametrov i proektirovaniya vypravki plana [Line model of the existing path in the problem of determining the parameters and designing the plan alignment]. Bezopasnost’ regionov – osnova ustoichivogo razvitiya : materialy tret’ei mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii [Regional security – the basis of sustainable development: materials of the third international scientific-practical conference]. Irkutsk: IrGUPS Publ., 2012, pp. 213-217.

Информация об авторах

Authors

Холодов Петр Николаевич – к. т. н., доцент кафедры «Строительство железных дорог, мостов и тонеллей», Иркутский государственный университет путей сообщения, г. Иркутск, e-mail: petruha_yy@mail.ru

Титов Константин Михайлович – к. т. н., доцент кафедры «Строительство железных дорог, мостов и тонеллей», Иркутский государственный университет путей сообщения, г. Иркутск, e-mail: forestgamping@mail.ru

Подвербный Вячеслав Анатольевич – д. т. н., профессор, профессор кафедры «Строительство железных дорог, мостов и тонеллей», Иркутский государственный университет путей сообщения, г. Иркутск, e-mail: vpodverbniy@mail.ru

Petr Nikolaevich Kholodov – Ph.D. in Engineering Science, Associate Professor, Irkutsk State Transport University, Irkutsk, email: petruha_yy@mail.ru

Konstantin Mikhailovich Titov – Ph.D. in Engineering Science, Associate Professor, Irkutsk State Transport University, Irkutsk, e-mail: forestgamping@mail.ru

Vyacheslav Anatol’evich Podverbnyi – Doctor of Engineering Science, Professor, Irkutsk State Transport University, Irkutsk, email: vpodverbniy@mail.ru

Для цитирования

For citation

Холодов П. Н. Моделирование плана оси железнодорожного пути и его изменения в процессе эксплуатации / П. Н. Холодов, К. М. Титов, В. А. Подвербный // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. – 2019. – Т. 61, № 1. – С. 74-81. – Б01: 10.26731/1813-9108.2019.1(61).74-81

Kholodov P. N., Titov K. M., Podverbnyi V. A. Modelirovanie plana osi zheleznodorozhnogo puti i ego izmeneniya v protsesse ekspluatatsii [Modeling the railway track plan and its changes during the operation process]. Sovremennyye tekhnologii. Sis-temnyy analiz. Modelirovaniye [Modern Technologies. System Analysis. Modeling], 2019, Vol. 61, No. 1, pp. 74-81. DOI: 10.26731/1813-9108.2019.1(61).74-81

Страница 25 из 90

К каждой эпюре дается также схема разбивки стрелочного перевода (см. рис. 123), на которой указаны все размеры, необходимые для правильной и точной укладки перевода.
На схеме указаны центр стрелочного перевода Ц, представляющий собой точку пересечения осей разветвляющихся путей, положение острия (начала) остряков и математического центра крестовины.
На каждой схеме стрелочного перевода даны расстояния от центра перевода до начала остряков а0 и до математического центра крестовины b0. Сумма этих двух размеров LT называется теоретической длиной перевода. Полной длиной перевода называется расстояние Ln от оси переднего стыка рамных рельсов до заднего стыка крестовины.
За крестовиной иногда укладывают рубки. В этом случае за границу стрелочного перевода принимают второй от крестовины стык рубки. Радиусы переводных кривых невелики. У обыкновенных переводов с крестовинами марки 1/11 радиус переводной кривой имеет величину около 300 м, а с крестовинами марки 1/9 — около 200 м. Поэтому переводные кривые разбивают точно по ординатам. Для прямолинейных обыкновенных стрелочных переводов ординаты даны от рабочей грани полевой рельсовой нити прямого пути до рабочей грани наружной — упорной нити переводной кривой. На симметричных и перекрестных переводах измерение ординат производится по наугольнику от оси симметрии до рабочих граней наружных нитей обеих переводных кривых.

Величины ординат и места, в которых они откладываются, указаны на схемах разбивки стрелочных переводов или в специальных таблицах. Ординаты обычно измеряются через интервалы в 2 м, начиная всегда от точки, расположенной на рабочей грани рамного рельса против корневого зазора остряка. У перевода с кривым остряком переводная кривая начинается от начала остряка и продолжается до переднего стыка крестовины или заканчивается несколько ранее. На схемах укладки стрелочных переводов указаны начало и конец переводной кривой и ее длина.

Рис. 125. Схема разбивки обыкновенного стрелочного перевода

В пределах переводных кривых колея уширяется до 1 536 мм при крестовинах марки 1/11 и до 1 540 мм при крестовинах марки 1/9. Разгонку уширения делают постепенно по внутренней нити кривой. Места и протяжение разгонки уширения колеи также указаны на схемах разбивки переводов.

§ 29. РАЗБИВКА СОЕДИНЕНИЙ И ПЕРЕСЕЧЕНИЙ ПУТЕЙ

Процесс разбивки обыкновенного стрелочного перевода заключается в следующем.
При помощи стальной рулетки или ленты от оси станции отмеряют заданное расстояние по проекту до центра стрелочного перевода (рис. 125) и на оси основного пути закрепляют центр перевода колышком. Затем от этого колышка по оси пути откладывают расстояние а0 — до начала остряков и b0 — до математического центра крестовины.
Закрепив основные точки перевода, откладывают расстояние т от начала остряков до оси стыка рамных рельсов и расстояние q от математического центра крестовины до ее заднего стыка, а также расстояние от математического центра крестовины до ее переднего стыка п.
При укладке стрелочного перевода на существующих путях, когда место укладки крестовины заранее известно, за исходную точку для разбивки перевода берут математический центр крестовины и от него отмеряют по эпюре расстояния, необходимые для определения положения основных точек перевода: начала рамных рельсов, начала остряков и т. д. Все основные точки перевода закрепляют на месте кольями с забитыми сверху гвоздями для точного направления оси пути. На затесанной части кола делают надпись с обозначением точки, например «центр перевода».
Переводную кривую разбивают по ординатам, указанным на эпюрах стрелочных переводов; при этом по ординатам находят положение наружной нити кривой, внутреннюю же рельсовую нить пришивают по шаблону.

Рис. 126. Схема разбивки симметричного стрелочного перевода

Рис. 127. Схема разбивки перекрестного стрелочного перевода

Разбивка симметричного стрелочного перевода несколько отличается от разбивки обыкновенного перевода. Определив положение центра симметричного перевода Ц, провешивают от него ось симметрии I—I (рис. 126). По провешенной оси симметрии от центра перевода откладывают расстояния: а0 до начала остряков, т + а0 до начала рамных рельсов и b0 до математического центра крестовины. Найденные точки закрепляют кольями. Следует запомнить, что у симметричных стрелочных переводов математический центр крестовины находится на оси симметрии. От математического центра откладывают расстояния: q до заднего и n до переднего стыков крестовины, и их расположение также закрепляют кольями.
Разбивка переводных кривых симметричного перевода производится от оси симметрии по ординатам, приведенным на эпюре.
Разбивка перекрестного стрелочного перевода заключается в следующем. Сначала провешивают оси пересекающихся путей I— I и II—II (рис. 127) и находят точку их пересечения Ц, называющуюся центром перевода. Затем провешивают прямую линию Б—Б, которая делит пополам острые углы, образованные пересекающимися осями I—I и II—II.
На прямой Б—Б от точки Ц при помощи стальной рулетки откладывают в обе стороны расстояния, равныеПолученные точки определяют положение математических центров острых крестовин, расстояние между которыми равно А. Далее, под прямым углом к линии Б—Б через точку Ц разбивают линию В—В, на которой откладывают расстояния до математических центров тупых крестовин.

Рис. 128. Закрепление разбивки перекрестного перевода

Рис. 129. Схема разбивки съезда между параллельными путями

После закрепления математических центров крестовин перекрестного перевода отыскивают точки, соответствующие передним стыкам рамных рельсов, а затем находят положение остальных частей перевода. Тупые крестовины располагаются на одной прямой с центром перевода. Для проверки и закрепления разбивки против математических центров острых и тупых крестовин устанавливают дощатые обноски, как показано на рис. 128. Натянутые по обноскам шнуры (причалки) должны дать очертание ромба. Точки пересечения шнуров (вершины ромба) должны совпадать с математическими центрами острых и тупых крестовин, а стороны и диагонали ромба точно равняться расчетным расстояниям между центрами тупых и острых крестовин.
Если взять перекрестный стрелочный перевод марки 1/9, то каждая сторона ромба должна быть равна 13 800 мм.

Расстояние между математическими центрами острых крестовин (большая диагональ ромба Б—Б) должно быть равно 27 558 мм.
Расстояние между математическими центрами тупых крестовин (малая ось ромба В—В) равно 1 526 мм.
Разбивка съезда между двумя параллельными путями (рис. 129) производится так.
Сначала находят положение центра перевода на оси первого пути (на чертеже точка Ц1).

Рис. 130. Схема стрелочной улицы под углом крестовины

Затем откладывают по оси первого пути линию Ц1—Т, длина которой определяется умножением расстояния между осями путей на номер (знаменатель марки) крестовины, по формуле б = С х М, (2) где б—расстояние между точками Ц1—Т;
С —ширина  междупутья;
М—номер крестовины.
Точка Т расположена против центра другого перевода, который должен быть уложен на втором пути. Вынеся по наугольнику или с помощью геодезического инструмента эту точку на ось второго пути, получим точку Ц2 — центр второго перевода.
От закрепленных на месте центров переводов откладывают по эпюре обыкновенного стрелочного перевода расстояния до всех точек, которыми определяется положение других элементов перевода: начала остряков, рамных рельсов, математического центра крестовины и др.

Рис. 131. Схема сокращенной стрелочной улицы

Стрелочной улицей называется путь, от которого при помощи стрелочных переводов ответвляется в одну сторону
несколько путей. Различают три основных вида стрелочных улиц: улицы прямолинейные нормальные, угол наклона которых равен углу крестовины (рис. 130);
улицы сокращенные, у которых угол наклона больше угла крестовины боковых путей (рис. 131);
улицы веерные, которые в плане представляют ломаные линии и от которых боковые пути отходят в виде веера (рис. 132).
Рассмотрим разбивку стрелочной улицы под углом крестовины.

Для разбивки стрелочной улицы необходимо иметь данные о начале стрелочной улицы, или другими словами, о положении центра стрелочного перевода, которым она ответвляется, и о расстояниях между осями путей, которые отходят от стрелочной улицы.
Сначала в центре стрелочного перевода, которым ответвляется стрелочная улица, откладывают угол крестовины от оси основного пути. Отложив угол и найдя направление Цх—К (см. рис. 130), на котором должна быть расположена стрелочная улица, закрепляют его кольями и шнуром. Затем от оси первого основного пути откладывают расстояния в1, в2, в3, в4 и через найденные точки провешивают направления осей путей параллельно оси первого пути. Продолжая направление путей в сторону стрелочной улицы, находят точки пересечения ее оси с осями параллельных путей (Ц2, Ц3, Ц4). Эти точки являются центрами стрелочных переводов; их нужно основательно закрепить, так как они являются основными для всей дальнейшей работы.
Имея центры стрелочных переводов, направление стрелочной улицы и направление параллельных путей, нетрудно будет разбить, а затем и уложить каждый стрелочный перевод и всю стрелочную улицу.

Вопросы для повторения

1. Какое назначение стрелочного перевода?
2. Какие разновидности стрелочных переводов применяются?
3. Какие основные части имеются в одиночном и двойном перекрестном стрелочных переводах?
4. Какие виды корневого крепления остряков применяются и в чем их достоинства и недостатки?
5. Что называется шагом остряка и где он измеряется?
6. Что называется маркой крестовины и как она определяется?
7. Какое назначение контррельсов и как они располагаются относительно крестовины?
8. Какие данные содержатся в эпюре стрелочного перевода? 
9. Что называется центром стрелочного перевода, математическим центром крестовины?