Что такое продольный профиль

Железная дорога - Как устроена ЖД

Продольный профиль линии характеризуется крутизной уклонов элементов и их длиной. Крутизна измеряется в тысячных долях и получается как частное от деления разности отметок конечных точек, элемента профиля h на его длину l, т. е. равна тангенсу угла наклона элемента профиля к горизонту а.

Из рисунка видно, что крутизна уклона создает движению поезда дополнительное сопротивление от подъема:

Wi= Q ∙ sinα,

в связи с малым углом α

Wi= Q ∙ tgα = Q ∙ i ∙ 10,-3

где Q — масса поезда;
i — число тысячных подъема.

От крутизны подъема зависит масса поезда, поэтому при проектировании железных дорог стремятся к возможно меньшей крутизне уклонов.
Одним из основных параметров железнодорожной линии является ее руководящий уклон, представляющий собой наибольший затяжной подъем, по значению которого устанавливается норма массы поезда при одиночной тяге и расчетной минимальной скорости движения. Этот уклон зависит от категории линии, топографических условий и устанавливается технико-экономическими расчетами с учетом унификации весовых норм на новой и примыкающих существующих линиях.
Руководящий уклон должен быть не более 0,002 на новых скоростных линиях, 0,009—на особогрузонапряженных линиях, 0,012—на линиях I категории, 0,015— на линиях II категории, 0,02—на линиях III категории и 0,03—на линиях IV категории.
В сложных топографических условиях, когда на протяжении не менее перегона уклон местности значительно превышает руководящий, применяют так называемый уклон кратной тяги, который поезд расчетной массы проходит с несколькими локомотивами. Предельное значение уклона кратной тяги зависит от величины руководящего уклона. Например, если руководящий уклон линии составляет 0,015, то уклон кратной тяги при двух локомотивах должен быть не более 0,029, а при трех локомотивах— не более 0,04.
Максимально разрешенные уклоны железнодорожный пути определяются категорией линии и рельефом местности, где она проложена; обычно их крутизна не превышает 8-12‰, в горных условиях - 20-25‰. На высокоскоростных линиях для уменьшения количества кривых на трассе могут применяться уклоны до 35‰ (например, линия Париж - Юго-Восток), которые преодолеваются за счет инерции быстро идущего поезда.
Длина элементов продольного профиля должна быть, как правило, не менее половины длины обращающихся поездов, принятой на перспективу. При этом под поездом будет одновременно не более двух переломов профиля. Смежные элементы профиля обычно сопрягаются в вертикальной плоскости кривыми радиусом от 15 000 до 3000 м в зависимости от категории линии.
Продольные профили оформляются с применением установленных условных обозначений по стандартной форме. По масштабу изображения и количеству содержащихся данных различают подробный и сокращенный продольные профили.
Подробный продольный профиль на настоящей железной дороге используют обычно для проектирования (определения объемов земляных работ, проектирования вторых путей, развития станций и др.). Этот профиль имеет горизонтальный масштаб 1:10 000 и вертикальный 1:200 и состоит из собственно профиля (верхняя часть) и сетки (нижняя часть). На сетке продольного профиля указывают план линии, пикетаж, существующие отметки земли и проектные отметки, проектные уклоны, ситуацию местности и инженерно-геологическую характеристику.
Разности между проектными отметками и отметками земли называются рабочими отметками и представляют собой глубину выемок или высоту насыпей. На профиле показывают также условными обозначениями мосты, трубы и другие искусственные сооружения, оси станций и других раздельных пунктов, оси переездов.
Сокращенный продольный профиль составляется на основе подробного продольного профиля для характеристики и удобства рассмотрения основных элементов плана, профиля и всех линейных сооружений. Он предназначен главным образом для машинистов локомотивов с целью ориентации их при ведении поездов о предстоящих подъемах и спусках. В основном сокращенный профиль повторяет в сжатом виде главнейшие данные подробного продольного профиля. Он имеет горизонтальный масштаб 1:50 000 и вертикальный 1:1000. На нем наносят проектный профиль земляного полотна, план линии, километры, оси раздельных пунктов и расстояния между ними, входные и проходные сигналы, положение входных стрелочных переводов, путевых зданий, переездов и искусственных сооружений.

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, других устройств железной дороги, а также железнодорожных поселков и лесонасаждений, называется полосой отвода. В Советском Союзе границы полосы отвода определялись с учетом перспективы развития путей и обозначались специальными указателями (межевыми знаками).