2.3 Расчёт пропускной способности дренажной трубы

Суммарный расчетный расход воды, Q_д, м³/с, для концевого сече­ния трассы дренажа

(2.24)

где Q_т – транзитный расход воды, протекающий из сопряженных дренажей, м³/с;

l – длина дренажа, как водосбора, м;

m_т – коэффициент, учитывающий возможность постепенного загрязнения трубы (принимают m_т=1,5);

q_пн– полный расход воды в дренаж на метр длины, м³/с.

Вначале задаются некоторым сечением дренажной трубы – дрены и в дальнейшем проверяют соответствие этого сечения требуемой пропускной способности. В большинстве случаев этим требованиям удовлетворяют круглые трубы с внутренним диаметром 150 мм (например, трубофильтры). Трубы меньшего диаметра по условиям эксплуатации применять не рекомендуется.

После назначения диаметра трубы делается проверочный расчет по известным из гидравлики формулам:

(2.25)

где Q_пр – искомый расход воды в трубе, м³/с;

d_т – диаметр дренажной трубы, м;

R_т – гидравлический радиус трубы, м;

_т – площадь сечения трубы, м²;

i – продольный уклон трубы на расчетном участке,

(2.26)

где i_д – уклон дна траншеи дренажа (часто равен уклону кювета);

l_ск – расстояние между смотровыми колодцами (50-70 м);

α – перепад входящей и выходящей труб в смотровом колодце (0,1-0,25 м).

Коэффициент С определяется по формуле акад. П.П.Павловского:

(2.27)

где n – коэффициент гидравлической шероховатости (0,012);

y=0,164 при R_т<1 м и y=0,142 при R_т>1 м.

Найдя все расчетные величины, определяют Q_пр и сравнивают этот расход с расчетным Q_д. Расчет заканчивают при условии Q_прQ_д. Если получается, что Q_пр<Q_д, то производят перерасчет при новом, большем диаметре трубы.

3 Проектирование и расчет рельсовой колеи на обходном пути

Железнодорожный путь в кривых имеет следующие особенности:

уширение колеи при R менее 350 м, а в некоторых случаях укладываются контррельсы;

возвышение наружного рельса над внутренним;

прямые участки с кривыми сопрягаются переходными кривыми;

наличие укороченных рельсов на внутренних нитях;

увеличение междупутного расстояния при наличии двух и более путей;

усиление эпюры шпал.

Теоретические предпосылки данных вопросов изложены в [1, 2, ].

В настоящем разделе приводится расчет по определению:

возвышения наружного рельса в кривых;

длины переходных кривых и основных элементов для разбивки обходного пути;

-укладки укороченных рельсов в кривой.

3.1 Расчёт возвышения наружного рельса в кривых

Расчет возвышения наружного рельса в кривой заданного радиуса производится из условия обеспечения равномерности вертикального износа обеих рельсовых нитей (технико-экономическое требование). На рис. 3.1 представлено положение экипажа в кривой.

Возвышение наружного рельса, h, мм, согласно принятой расчетной схеме, при условии, что W=0, определяется по формуле

(3.1)

Принимая G_i=Р_iN_i, S₁=1600 мм – расстояние между осями головок рельсов, g – 9,81 м/с² и введя переводные коэффициенты, чтобы

Рис. 3.1

подставлять V в км/ч, R в м, Р в т, получим h в мм:

, (3.2)

где V_ср – среднеквадратичная скорость, км/ч, взвешенная но тоннажу, определяется по формуле

(3.3)

где P₁, P₂, .. P_n – веса поездов определенных категорий, проходящих по участку в сутки, т;

N₁, N₂, ... N_n – число поездов соответственно указанным категориям;

V₁, V₂, ... V_n – скорости движения поездов, км/ч;

R – радиус кривой, м;

При скоростях движения более 100 км/ч к величине возвышения наружного рельса, определенного по формуле (3.2), необходимо ввести поправку на величину ∆h, учитывающую влияние эксцентриситетов расположения экипажа в колее, неподрессорного и надрессорного строения экипажа.

Для участка со смешанным движением поездов

(3.4)

где для .грузового движения ∆h_гр=4 мм;

для пассажирского движения ∆h_пас=21 мм.

Полученное значение h округляем в большую сторону до величины, кратной 5 мм.

Наибольшее допускаемое возвышение наружного рельса в кривых на железных дорогах РФ h_max=150 мм.

Проверка возвышения наружного рельса производится:

а) по условию обеспечения пассажиров от неприятных ощущений по формуле

(3.5)

Если требование (3.5) не выполняется, то изменяют величины h или V при а_расч = а_доп;

б) по условию устойчивости экипажей против опрокидывания в кривых но формуле

(3.6)

где а – расстояние центра тяжести экипажа от поверхности катания головок рельсов (в расчете принимаем а = 2 м).

Величина n при а_расч в м/с², а в м, S₁ в м, g в м/с² в обычной метеорологической обстановке, при которой влияние ветра на устойчивость экипажа незначительно, должна быть более трех.