3. Переходные кривые. Отвод уширений колеи и возвышений наружных рельсовых нитей.

Кривизна переходной кривой в каждой точке пропорциональна длине ее части в м (см. рис. 16) от начала до этой точки

Такая переходная кривая называется радиальной спиралью, уравне­ние которой

(28)

где х и у - абсцисса и ордината рассматриваемой точки переходной кривой в системе прямо­угольных координат (начало переходной кривой совмещено с началом координат).

Так как величины членов ряда убывают очень быстро, то практически можно ограничиться лишь первыми двумя членами (в скобках).

Для устройства переходных кривых иногда используют кривую, называе­мую кубической параболой, уравнение которой

Очертание кубической параболы в пределах практически применяемой длины переходной кривой мало отличается от радиоидальной спирали, а формула (29) проще формулы (28). Длину /₀ переходной кривой в м при скоростях движения поездов 33 м/с (120 км/ч) и менее обычно принимают равной величине возвышения h наружной рельсовой нити в мм, умноженной на 1000, /₀ = 1000h

В кривых участках пути радиус и длина наружной рельсовой нити больше, чем внутренней. Чтобы число рельсов в звеньях обеих нитей было одинаковым, наружную нить укладывают рельсами стандартной длины (25 м), а внутреннюю — полностью или частично укороченными; в последнем случае остальные рельсы — стандартной длины. Стандартные и укороченные рельсы чередуются в определенном порядке так, чтобы несовпадение стыков в одном створе не превышало половины стандарт­ного укорочения (для 25-метровых рельсов 80 и 160 мм). Количество укороченных рельсов и порядок их укладки определяют по специальным таблицам.

Для плавного движения поездов важно правильно привести уширенную колею в кривых к нормальной на прямых участках, а также отвести возвышения наружных рельсовых нитей. Отвод возвышений и изменение ширины междупутий осуществляют на переходных кривых. Ширину колеи изменяют сдвижкой внутренней рельсовой нити не более чем на 1 мм на 1 м пути.

На кривых середины вагонов и локомотивов отклоняются от оси пути (рис. 115) внутрь на величину а, зависящую от радиуса кривой

и расстояния между шкворнями тележек, а концы вагона — наружу на величину б. Поэтому междупутья в кривых на двухпутных линиях уширяют.

Учитывают также и разность наклонов подвижного состава, если на внешнем пути он больше, чем на внутреннем (рис. 116). Изменяют ширину междупутий, устраивая переходные кривые на одном пути большей, а на другом пути меньшей длины. Необходимые уширения междупутий приведены в приложении 1.

Длина прямой вставки между двумя смежными переходными кривыми должна быть не менее 25 м. Если такую вставку уложить нельзя, смежные круговые кривые, направленные в одну сторону, сопрягают одной переход­ной кривой от радиуса R_x к радиусу R₂ с плавным отводом возвышения на ней наружных рельсовых нитей от h_x до h₂. Если R_{ = R₂ односторонние круговые кривые при недостаточной длине прямой вставки сопрягают переходными обычным способом, но на всем их протяжении и на прямой вставке сохраняют то же возвышение, что и на круговых кривых. Если круговые кри­вые направлены в разные стороны, прямую вставку делают без возвышения длиной 25 м, а длины переходных кривых уменьшают и крутизну отводов возвышения увеличивают до 1,5—2 мм на 1 м переходной кривой. Когда и при увеличенной крутизне отводов прямую вставку длиной 25м уложить нельзя, то ее укорачивают до 15 м, отводы возвышения частично (не менее 50% длины) устраивают на переходных кривых, а остальную часть — на кру­говых кривых.

Особенности рельсовой колеи на линиях со скоростным движением пассажирских поездов заключаются в устройстве более плавных отводов уширении и возвышений колеи и изменений ее направления, а также в меньших нормах допускаемых неровностей. Разница в ширине колеи при скорости движения, не превышающей 28 м/с (100 км/ч), допускается 1 мм на 1 м пути, при скоростях движения от 28 до 33 м/с (101 —120 км/ч) — 1 мм на 1,2 м, а при скоростях от 33 до 44 м/с (121 —160 км/ч) — 1 мм на 1,5 м пути. Уклон отвода возвышения обычный — 1 мм на 1 м пути, а при скорости 33—44 м/с должен быть не круче 1 мм на 1,5 м пути. Длина переходных кривых в м должна быть не менее 1500h, а в особо трудных условиях — 1200h.

Возвышение наружного рельса увеличивается до 150 мм

где k = 1,2 — поправочный коэффициент

.

Длина промежуточной переходной кривой в м, сопрягающей кривые раз­ных радиусов,

Прямые вставки между кривыми на новых линиях I категории проекти­руют длиной не менее 150 м. При строительстве вторых путей и усилении существующих линий допускают прямые вставки длиной не менее 100 м между кривыми, направленными в одну сторону, и не менее 75 м, если кривые направлены в разные стороны.

В трудных условиях длина этих вставок может быть уменьшена соответственно до 75 и 50 м.