27.2. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ТРАССЫ ТОННЕЛЯ

Запроектированная трасса тоннеля в плане состоит из прямых участков и круговых кривых, а в профиле - из горизонтальных и наклонных прямых отрезков, сопряженных вертикальными круговыми кривыми. Ось трассы тоннеля, состоящую из прямых участков и круговых кривых, называют разбивочной. Для более плавного движения поездов при переходе с прямых участков на круговые кривые заданного радиуса вписывают переходные кривые. В результате их вписывания круговая кривая смещается к центру кривизны на величину р и радиус смещенной круговой кривой будет равен R - р. Величина смещения р может быть определена по формулам

где l - длина переходной кривой; с - параметр переходной кривой; R - радиус круговой кривой.

Ось трассы, включающей прямые отрезки, переходные и смещенные кривые, принято называть осью пути. Для уравнивания центробежной силы, возникающей при движении вагона по участку круговой кривой, внешний рельс укладывают выше внутреннего на величину Л. Вследствие этого вагон наклоняется и его центр смещается к центру кривой. Горизонтальное положение этого смещения определяется формулой

где d - высота центра тяжести вагона над головками рельсов; а - расстояние между осями рельсов. На величину q ось тоннеля смещается относительно оси пути.

Возвышение наружного рельса можно вычислить по формуле

где υ - скорость движения состава на криволинейном участке, км/ч; R - радиус криволинейного участка, м.

Таким образом, на криволинейных участках в проектных чертежах дают сведения по трем осям трассы тоннеля: разбивочной оси с радиусом R, оси пути с радиусом R-p, оси тоннеля с радиусом R-(p+q).

Тоннели метрополитена строят преимущественно однопутными. Для движения поездов в прямом и обратном направлениях сооружают два параллельных тоннеля с расстоянием между осями 25,4 м. Если двигаться по оси трассы между тоннелями в направлении

411

Рис. 27.4. Схемы расположения пунктов на кривых двухпутного тоннеля

возрастания пикетажа, то тоннель, расположенный справа, называют правым, а слева - левым.

Для большего удобства пользования при проектировании, расчетах и выносе трассы в натуру одноименные пикеты правого и левого тоннелей располагают на перпендикулярах к оси трассы. Длины и радиусы круговых кривых на правом и левом путях проектируют одинаковыми, поэтому на внутреннем (правом) пути между радиусами O_пN и О_пМ (рис. 27.4) укладывается меньшее число пикетов, чем на внешнем (левом) пути. Вследствие этого на прямом участке, расположенном за кривой, одноименные пикеты правого и левого пути не находятся на одном перпендикуляре к его оси, что вызывает большие неудобства при строительстве и эксплуатации. Для их устранения прибегают к введению неправильных пикетов, длины которых больше или меньше 100 м. Так как длины круговых кривых в левом и правом тоннелях одинаковы, то отклонение длины неправильного пикета от 100 м определяется величиной a = a₁ + a₂, где a₁ - а₂.

При расстоянии между осями тоннелей D и углом поворота трассы θ a₁ = Dtg(θ/2) или a = a₁ + a₂ = 2Dtg(θ/2). Величину а вводят либо в последний пикет левого тоннеля, либо поровну, но с разными знаками в последние пикеты левого и правого путей. Значение а должно быть введено со знаком "плюс".

412

Проектный чертеж с данными, определяющими положения запроектированной трассы в плане, называют геометрической схемой трассы и составляют в масштабе 1:1000. Профиль запроектированной трассы состоит из прямых, имеющих уклоны, и вертикальных кривых. Уклоны могут быть положительными (при подъеме) и отрицательными (при спуске). Для более плавного перехода от одного уклона к другому вписывают вертикальные круговые кривые. Радиус вертикальных кривых обычно большой, а угол перелома профиля незначителен, поэтому для сопряжения круговых кривых с прямыми нет необходимости вписывать переходные кривые.

Для определения места расположения вертикальной кривой на проектных чертежах дается пикетажное значение точек: НВК (начало вертикальной кривой), П (точка перелома профиля) и КВК (конец вертикальной кривой).

413