ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ, ВЫПОЛНЯЕМЫЕ ПРИ ИЗЫСКАНИЯХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ

Понятие о трассировании линейных сооружений Линейные -сооружения, имеющие большую протяжённость при сравнительно малой ширине (дороги, каналы, трубопроводы). Ось линейного сооружения называется трассой.

В плане трасса состоит из прямых участков, соединяемых кривыми постоянного и переменного радиусов кривизны.

Продольный профиль трассы состоит из прямых линий разного уклона, соединяемых вертикальными кривыми.

Основные требования, предъявляемые к дорожным трассам Обеспечение плавности и безопасности движения с заданными скоростями Обеспечение наименьших расходов на строительство дороги и последующую её эксплуатацию

Комплекс работ по определению положения трассы называется трассированием. Сначала выполняется камеральное трассирование, т.е. проектируют трассу по топографическим планам и картам. Окончательное положение трассы устанавливают в ходе полевых изысканий. Проект трассы выносят на местность.

Закрепление точек на трассе Вершину угла, образуемого прямыми линиями трассы, закрепляют забиваемым вровень с поверхностью земли колом. На расстоянии 1 м от кола с внешней стороны угла на его биссектрисе устанавливают столб с затёсом. Рис. Закрепление вершины угла: 1 – кол; 2 – столб.

Углы поворота трассы (при повороте трассы влево: 180 ). Угол поворота трассы вычисляют по формулам: α пр = (при повороте трассы вправо: 180 ) α лев = 3 180

Измерение длин линий. Расстояния между вершинами углов поворота трассы измеряют светодальномером или мерной лентой. Измерение выполняют дважды с предельной относительной погрешностью измерений не более 1:1000 1:2000. В ходе одного из измерений трассу разбивают на отрезки длиной 100 метров по горизонтальному проложению.

Разбивка пикетажа. Концы пикетов закрепляют колышками, забитыми вровень с землей и колышками - сторожками, на которых пишется порядковый номер пикета. Например, ПК 12, это соответствует расстоянию 1200 метров от начала трассы. Пикет (ПК) - расстояние на местности, горизонтальное проложение которого равно 100 метров. Рис. Закрепление пикета и плюса: 1 – кол; 2 – сторожок

Разбивка плюсовых точек Кроме пикетов колышком и сторожком закрепляют переломы местности, урезы воды в реках, озерах и др. Такие точки называются плюсовыми. На сторожках у этих точек пишут номер предыдущего пикета и расстояние от него до данной плюсовой точки, например ПК , т.е. плюсовая точка находится между пикетом 12 и 13 на расстоянии 29 метров от ПК 12.

Разбивка поперечника Если поперечный уклон местности более 1:5, то на каждом пикете и плюсовой точке разбивают перпендикуляры к трассе, называемые поперечниками.

Съёмка полосы местности. При разбивке пикетажа выполняют съёмку ситуации в полосе местности шириной по 100 м в обе стороны от оси трассы. Результаты съёмки в виде абриса М 1:2000 заносят в пикетажный журнал, изготовляемый из листов миллиметровой бумаги размером см.

Выписка из пикетажной книжки

Плановая привязка трассы Для контроля правильности линейных и угловых измерений и вычисления координат вершин углов поворота трассы, начало и конец трассы привязывают к пунктам государственной геодезической сети.

Железнодорожные кривые На поворотах трассы между прямолинейными участками разбивают кривые. Если для сопряжения двух прямолинейных участков трассы, используется дуга окружности, то такие кривые называются круговыми кривыми.

Главные точки круговой кривой Вершина угла поворота ВУП Начало кривой НК Середина кривой СК Конец кривой КК Схема круговой кривой

Основные элементы круговой кривой Радиус кривой R. Угол поворота кривой α α Тангенс кривой Т Длина кривой К Биссектриса кривой Б

Основные элементы круговой кривой Радиус кривой R. 4000, 3000, 2000, 1800, 1500, 1200, 1000, 800, 700, 600, 500, 400 и 300 м Угол поворота кривой α – угол между продолжением старого направления трассы и ее новым направлением, Тангенс кривой Т – отрезок прямой от вершины угла поворота до начала или до конца кривой Т = Rtg (α / 2); Длина кривой К – расстояние от начала кривой до ее конца К = πRα˚/180˚ Биссектриса кривой Б – отрезок от вершины угла до середины кривой Б = R (1 / cos (α / 2) –1); Домер Д – разность между длиной двух тангенсов и длиной кривой Д = 2Т – К.

Переходная кривая Рис. Схема переходной кривой: а – углы поворота трассы: φ – в текущей точке i, β – в конце переходной кривой (точка КПК); б приращения координат

В пределах переходной кривой устраивают Отвод возвышения наружного рельса Отвод уширения колеи Плавное изменение радиуса кривизны до R.

Сопряжение круговой кривой с переходными р = 2 / 24 R Т р = р tg (α / 2) m = / 2 Б р = р /cos(α/2) Д р = 2 Т р

Вычисление суммарных значений Суммарные значения элементов кривой вычисляют по формулам: Т с = Т + Т р + m К с = К + Б с = Б + Б р Д с = Д + Д р

Вычисление пикетажного значения главных точек кривой Вычислить пикетажные значения главных точек кривой – значит узнать на каких пикетах и плюсовых точках они находятся. ПК (НК) = ПК (ВУ) – Тс; ПК (КК) = ПК (НК) + Кс; ПК (СК) = ПК (НК) + ½ Кс. Контроль: ПК (КК) = ПК (ВУ) +Тс – Дс; ПК (СК) = ПК (ВУ) – ½ Дс.

Пример. Контроль: ПК ВУ ,00 ПК ВУ ,00 Т 96,73 + Т 96,73 ПК НК , ,73 + К ,81 Д 1,65 ПК КК ,08 ПК КК ,08 ПК НК ,27 ПК ВУ ,00 + К/2 95,90 Д/2 0,82 ПК СК ,17 ПК СК ,18

Разбивка кривой в главных точках на местности Разбить кривую на местности – значит найти положение её главных точек на оси трассы и закрепить их. Положение начала кривой НК определяют, отложив от пикета 3 вперед расстояние 66,43 м или от пикета 4 назад расстояние м Полученную точку НК закрепляют колышком и сторожком Пример: Тс = 147,77 м; Кс = 292,48 м; Бс = 11,69 м; Дс = 3,06 м. ПК (ВУП) = ПК 5 +14,20 ПК (НК) = ПК ,43 м; ПК (КК) = ПК ,91 м; ПК (СК) = ,67 м.

Разбивка кривой в главных точках на местности Середину кривой СК закрепляют, отложив от ВУ по направлению биссектрисы угла, образованного направлениями трассы, отрезок, равный Б с = м. Полученную точку СК закрепляют колышком и сторожком. Затем по новому направлению закрепляют пикет 6. Для этого откладывают домен, а затем отрезок, равный остатку до пк 6. В примере домен = 3,06 м остаток до пикета 6 = ( ,20) = м. Отложив от ВУП расстояние ( ,06) = 88.86, закрепляют пикет 6. Положение конца кривой получают отмерив от пк 6 отрезок 58,91 м. Полученную точку КК закрепляют колышком и сторожком.

Разбивка кривой в главных точках на местности Тс = 147,77 м; Кс = 292,48 м; Бс = 11,69 м; Дс = 3,06 м. ПК (ВУП) = ПК 5 +14,20 ПК (НК) = ПК ,43 м; ПК (КК) = ПК ,91 м; ПК (СК) = ,67 м. Пример:

Нивелирование трассы Нивелирование выполняют для получения продольного профиля трассы. Для этого по ее закрепленным точкам прокладывают ход технического нивелирования. Ход начинают и заканчивают на реперах государственной нивелирной сети, что позволяет вычислять абсолютные отметки точек и проконтролировать правильность измерений. На длинных трассах такую привязку выполняют не реже чем через 25–50 км.

Нивелирование трассы Связующими точками называются точки, общие для двух соседних станций, а все остальные – промежуточными.

Нивелирование крутого склона

Журнал нивелирования станции Нивелируе мые точки Отсчеты по рейкам, мм Превышения, мм ГН м Условн. отметки, м задние а передние в промежуточные с hчhч h кр h ср h исп IРепер 31 ПК IIПК 0 ПК 1 ПК 2 ПК – 1788 – – 1788 – h ч = а ч в ч h кр = а кр в кр h ср = (h ч + h кр )/2.

Нивелирование поперечников стоянки нивелира; точки на поперечниках Нивелир устанавливают в таких местах, где с одной станции можно прочесть отсчёты по рейкам на возможно большем числе точек одного или двух поперечников. Отсчёты берут только по чёрным сторонам реек. При этом исходной (задней) точкой служит пикет или плюсовая точка трассы.

Нивелирование через реку (до 300 м)

Рейка с передвижной маркой Чтобы сделать возможным взятие отсчётов по рейкам при расстояниях более 200 м, на рейку надевают передвижной щиток размером 15 см по высоте и 20 см по ширине.

Нивелирование через овраг Рис. Нивелирование оврага: а нивелиром; б – ватерпасом Отсчёты по вертикальной рейке дают превышения, а отсчёты по горизонтальной расстояния.

Нивелирование широких рек

Контроль нивелирования 1. Нивелирование между реперами с известными отметками. Если ход проложен между реперами, то для контроля вычисляют невязку f h = Σ h ср – (Н кон – Н нач ), где Σ h ср – сумма средних превышений, Н кон и Н нач - отметки конечного и начального репера Полученная невязка сравнивается с допустимой невязкой f hдоп, которая при техническом нивелировании равна 50L, где L – длина хода в километрах 2. Нивелирование в два нивелира. Первый нивелировщик нивелирует связующие и промежуточные точки, а второй – идет вслед за ним, нивелируя только связующие точки. 3. Проложение обратного хода. При обратном ходе нивелируют только связующие точки. Станции, где допущены грубые ошибки, нивелируют заново. 4. Нивелирование замкнутым ходом. Замкнутым называется ход, который начинает и заканчивается в одной точке. Контролем служит условие: алгебраическая сумма превышений хода должна равняться нулю.