Введение - IrGUPS · которых в эксплуатации не...

2

Оглавление Введение ......................................................................................................................................... 3 Правила охраны труда при проведении практических занятий ............................................... 4 Практическое занятие № 1 ............................................................................................................ 5 Построение схем выноса в натуру проектных углов и длин линий ......................................... 5 Практическое занятие № 2 ............................................................................................................ 8 Построение схем выноса в натуру проектных отметок, линий и плоскостей проектного уклона ............................................................................................................................................. 8 Практическое занятие № 3 .......................................................................................................... 12 Определение элементов кривых и пикетажных значений их главных точек ......................... 12 Практическое занятие № 4 .......................................................................................................... 15 Детальная разбивка кривых с построением плана разбивки ................................................... 15 Практическое занятие № 5 .......................................................................................................... 16 Обработка журнала нивелирования трассы .............................................................................. 16 Практическое занятие № 6 .......................................................................................................... 20 Построение продольного профиля трассы ................................................................................ 20 Практическое занятие № 7-8 ...................................................................................................... 21 Проектирование по продольному профилю трассы .................................................................. 21 Практическое занятие № 9-10 .................................................................................................... 22 Обработка журнала нивелирования поверхности. Составление плана земляных масс ....... 22 Практическое занятие № 11 ........................................................................................................ 26 Составление схем закрепления трассы, разбивки и закрепления на местности малых искусственных сооружений ........................................................................................................ 26 Практическое занятие № 12 ........................................................................................................ 28 Построение поперечных профилей насыпей и выемок согласно рабочим отметкам и уклону местности ......................................................................................................................... 28 Практическое занятие № 13-14 .................................................................................................. 30 Построение продольного профиля существующего железнодорожного пути ....................... 30 Список литературы:..................................................................................................................... 39

3

Введение Методическое пособие составлено в соответствии с программой профессионального

модуля ПМ. 01. Проведение геодезических работ при изысканиях по реконструкции, проектированию, строительству и эксплуатации железных дорог по специальности 08.02.10 Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство.

Программой профессионального модуля предусмотрено проведение 14 практических занятий в рамках МДК 01.01. «Технология геодезических работ», настоящее методическое пособие является руководством для их проведения.

Целью практических занятий является закрепление теоретических знаний и приобретение студентами практических профессиональных навыков по проведению геодезических работ.

Практические занятия выполняются после изучения соответствующей темы и проверки теоретической подготовки студентов.

Порядок изложения материала в пособии соответствует последовательности выполнения практических занятий. Наиболее сложные вопросы иллюстрируются рисунками, схемами, которые сопровождаются подробным описанием.

Методическое пособие рассчитано на самостоятельную работу студентов. При проведении практических занятий студенты изучают приемы и последовательность выполнения геодезических работ при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации железных дорог.

Практические занятия проводятся в учебном кабинете, на учебном полигоне, имеющем необходимое оборудование.

Практические занятия рекомендуется проводить фронтальным методом, когда вся подгруппа выполняет одинаковое задание.

Каждый студент обязан оформлять отчет о проделанной работе. Отчет должен содержать: - титульный лист; - цель работы; - задание; - выполненная практическая работа в соответствии с заданием; - ответы на контрольные вопросы; - вывод. После проведения практических занятий студент должен уметь: - выполнять трассирование по картам, проектировать продольные и поперечные профили,

выбирать оптимальный вариант железнодорожной линии; - выполнять разбивочные работы, вести геодезический контроль на изысканиях и

различных этапах строительства железных дорог; знать: - устройство и применение геодезических приборов; - - способы и правила геодезических измерений; - правила трассирования и проектирования железных дорог, требования, предъявляемые к

ним. Учебную группу целесообразно разделить на две подгруппы. Каждый студент должен

принимать участие в выполнении всех пунктов задания. При подготовке к каждому практическому занятию студенты должны повторить материал

соответствующей темы, указанной преподавателем. Перед проведением первого практического занятия со студентами проводится инструктаж по технике безопасности с соответствующим оформлением в журнале по проведению инструктажа.

Методическое пособие снабжено необходимым для выполнения занятий справочным материалом, приводимым в приложениях.

При выполнении практических занятий студенты приобретают навыки и умения самостоятельной работы с учебной, справочной и технической литературой, что пригодится

4

им в дальнейшей профессиональной деятельности. Практические занятия способствуют формированию компетенций:

ПК 1.1. Выполнять различные виды геодезических съемок; ПК 1.2. Обрабатывать материалы геодезических съемок; ПК 1.3. Производить разбивку на местности элементов железнодорожного пути и

искусственных сооружений для строительства железных дорог. ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии,

проявлять к ней устойчивый интерес. ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и

способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество. ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них

ответственность. ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для

эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6. Работать в коллективе и в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), за результат выполнения заданий.

ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.

Правила охраны труда при проведении практических занятий Настоящие правила предназначены для проведения практических занятий с геодезическим

оборудованием и инвентарем. Перед началом практических занятий студентам необходимо прослушать инструктаж о

мерах безопасности и о подготовке и уборке рабочего места. 1. Правила проверки геодезических приборов перед проведением практических занятий. 1.1. Соблюдать технику безопасности при получении инвентаря и геодезических

приборов. 1.2. Конструкция, взаимное расположение рабочих элементов приборов и оборудования

должны соответствовать требованиям ГОСТ, а также характеру выполняемых измерений. 1.3. Детали приборов, используемые при юстировке и ремонте, изменение положения

которых в эксплуатации не допускается, следует размещать внутри прибора или фиксировать стопорами.

1.4. Движение подвижных частей геодезических приборов должно осуществляться плавно, без скачков и заеданий.

1.5. При включенной подсветке поля зрения, нормальном рабочем положении глаза и его темповой адаптации штрихи шкал должны быть четкими.

1.6. Зрительная труба прибора должна обеспечивать четкое и контрастное изображение цели.

2. Правила эксплуатации геодезических приборов. При эксплуатации геодезических приборов, оборудования, вспомогательной аппаратуры

запрещается: 2.1. Применять не по назначению и использовать эту технику в неисправном состоянии. 2.2. Эксплуатировать в режимах и при нагрузках, превышающих установленные

5

паспортом нормы. 2.3. Оставлять без присмотра работающее оборудование и аппаратуру.

2.4. Пользоваться оборудованием, не имеющим специального технического заключения по их безопасной эксплуатации

3. Действия студентов при выполнении практических занятий на местности. 3.1. Запрещается проведение полевых топографо-геодезических работ в необжитой

местности в одиночку или малыми группами менее трех человек. 3.2. По окончании работ привести в порядок рабочее место. 3.3. Убрать на место инструменты и принадлежности.

Сообщить преподавателю об окончании работы и об обнаруженных во время работы неисправностях приборов и инструментов.

Практическое занятие № 1

Построение схем выноса в натуру проектных углов и длин линий Цель: научиться строить схемы выноса в натуру проектных углов и длин линий. Оборудование и принадлежности: чертежные принадлежности, топографические планы

или карты. Примечание: задание к практическому занятию выдается преподавателем по схеме

топографической карты индивидуально для каждого студента. Краткие теоретические сведения

Основными элементами разбивочных работ при строительстве инженерных сооружений является построение проектных расстояний, вынесение в натуру проектных высот, а также линии и плоскости проектного уклона.

Построение проектного горизонтального угла 𝛽𝛽 с точностью, равной точности инструмента, осуществляют от известного направления между пунктами разбивочной основы или от известной оси сооружения. Для этого устанавливают теодолит над вершиной переносимого в натуру угла, приводят его в рабочее положение и берут отсчет по горизонтальному кругу при одном из положений вертикального круга. К полученному отсчету прибавляют проектный угол 𝛽𝛽 и, открепив алидаду, устанавливают вычисленный отсчет. На некотором расстоянии от теодолита фиксируют в створе его визирной оси точку С, на местности.

Аналогичное построение выполняют при другом положении вертикального круга и получают точку С2.

В качестве искомого проектного угла принимают угол между исходным направлением и отмеченной на местности точкой С в середине между точками С{ и С2, полученными при двух полуприемах.

Для контроля правильности построения проектного угла его измеряют одним полным приемом. Если для построения проектного угла не требуется высокой точности, нередко используют способ совмещения нулей. Для этого на горизонтальном круге устанавливают отсчет, равный 0° 00', и в этом положении закрепляют алидаду. Открепив лимб, ориентируют прибор на исходное направление и закрепляют лимб. Открепив алидаду, устанавливают отсчет по горизонтальному кругу, равный значению проектного угла 𝛽𝛽, и отмечают точку на местности. Аналогичные действия повторяют при другом положении вертикального круга. За окончательное положение берут точку посередине между двумя построениями.

Для построения на местности угла с повышенной точностью используют способ приближений ∆𝑑𝑑 = 𝑑𝑑∆𝛽𝛽′′/𝜌𝜌,𝜌𝜌.= 20626".

В этом случае строят угол на местности одним из выше изложенных способов и затем измеряют его с заданной точностью (обычно способом повторений). Полученный результат 𝛽𝛽R1 как правило отличается от проектного значения р. Вычислив отклонение ∆𝛽𝛽 = 𝛽𝛽 − 𝛽𝛽R1,

6

вычисляют длину отрезка СС1 СС1 = 𝑑𝑑∆𝛽𝛽/𝜌𝜌(где ∆𝛽𝛽- отклонение угла в секундах; 𝜌𝜌 = 206265).

Отложив на местности отрезок СС{ нормально к линии ВСр получают искомую точку С. В заключение повторяют контрольное измерение полученного угла с заданной точностью.

Порядок выполнения

1. Построить схему выноса в натуру проектных углов. Для построения схемы необходимо выполнить работы, которые сводятся к нахождению

на местности точек, определяющих геометрию сооружения. Плановое положение точек можно определить полярным методом, то есть путем построения на местности относительно исходной стороны проектного направления (угла) и отложения по нему проектного расстояния от исходного пункта. Проектный угол строят относительно известного направления ВА (рис. 1) и известной вершины угла В. Теодолит устанавливают над точкой В, приводят его в рабочее положение, то есть центрируют, нивелируют и т.д. Перекрестие нитей зрительной трубы наводят на точку А и берут отсчет по горизонтальному кругу, к этому отсчету прибавляют проектный угол р и, открепив алидаду, устанавливают вычисленный отсчет, при этом визирная ось трубы указывает направление BCV на местности фиксируют точку С,. Выполнив аналогичные действия при другом круге, получают точку С2. Из положений точек Ср С2 определяют среднее, то есть точку С, и полученный угол ABC принимают за проектный.

Для построения проектного угла с повышенной точностью угол ABC измеряют несколькими приемами и определяют его более точное значение 𝛽𝛽. Число п приемов можно определить исходя из следующих соображений. Так как β’=(β1+β₂+…+βn)/𝑛𝑛 то, используя формулу средней квадратической ошибки функции при тβ₁ = тβ₂…mβn = тβ, находим

(m’β)2=(m2β1+m2

β2+…+m2βn)/𝑛𝑛P

2=𝑛𝑛𝑚𝑚𝛽𝛽

2

𝑛𝑛2=𝑚𝑚𝛽𝛽2

𝑛𝑛,

откуда 𝑛𝑛 =𝑚𝑚𝛽𝛽2

�𝑚𝑚𝛽𝛽 ′ �

2

где тβ - номинальная для данного теодолита средняя квадратическая ошибка измерения угла; тβ'- требуемая средняя квадратическая ошибка построения угла.

Так, для построения угла с т’β = 5" теодолитом 2Т15 (тβ = 15") нужно измерить п = (15/5)2 — 9 приемами.

Определив β', находят поправку ∆𝛽𝛽 = 𝛽𝛽 − 𝛽𝛽′, которую используют для уточнения построения угла. На рис. 1 отрезок

7

∆𝑙𝑙 = 𝑙𝑙 ∆𝛽𝛽

𝜌𝜌,

который при положительном значении откладывают от точки С вправо (если смотреть по линии ВС) в перпендикулярном ВС направлении и получают точку С’. При отрицательном значении ∆𝑙𝑙 его откладывают влево от точки С. Угол ABC равен проектному углу β с заданной точностью. Для контроля угол ABC измеряют. Если измеренное значение отличается от проектного β на допустимую величину, то измерения заканчивают. В противном случае выполняют дополнительные измерения для уточнения результата.

Средняя квадратическая ошибка откладывания отрезка

𝑚𝑚∆𝑙𝑙=𝑙𝑙𝑚𝑚∆𝛽𝛽

𝜌𝜌

При l = 150 м, 𝑚𝑚∆𝛽𝛽 = 2" имеем 𝑚𝑚∆𝑙𝑙 = 150 000 мм 2’’/206 265" = 1,5 мм. С такой точностью

∆𝑙𝑙 можно отложить рулеткой или линейкой с миллиметровыми делениями. 2. Построить схему выноса в натуру длин линий. Для выноса в натуру проектной линии (отрезка) lпр необходимо от исходной точки в

заданном направлении отложить расстояние, горизонтальное проложение которого равно проектной величине. При этом поправки наклона линии, компарирования, температуры вводят непосредственно в процессе построения отрезка, что затрудняет работу, особенно при построении угла способом редукции, от исходной точки А (рис. 2) откладывают приближенное расстояние и закрепляют точку В’.

Расстояние АВ' с необходимой точностью измеряют компарированными мерными приборами или дальномерами с учетом всех поправок, в итоге получают 𝑙𝑙Rизм . Поправку ∆𝑙𝑙 = 𝑙𝑙Rпр−𝑙𝑙изм откладывают с соответствующим знаком от точки В'. Для контроля отрезок АВ измеряют и сравнивают полученное значение с проектным.

3. Сделать вывод. Содержание отчета

1. Порядок расчета и результаты вычислений. 2. Схема выноса проектных углов. 3. Схема выноса длин линий. 4. Вывод.

Контрольные вопросы 1. Перечислите и охарактеризуйте порядок составления схемы выноса в натуру

проектных углов. 2. Перечислите и охарактеризуйте порядок составления схемы выноса в натуру длины

линии.

8


Построение схем выноса в натуру проектных отметок, линий и плоскостей проектного уклона

Цель: научиться строить схемы выноса в натуру проектных отметок, линий и плоскостей проектного уклона.

Оборудование и принадлежности: чертежные принадлежности, топографические планы или карты. Краткие теоретические сведения

Отложение проектного расстояния в общем случае заключается в определении и закреплении на местности наклонного расстояния D, соответствующего проектному горизонтальному расстоянию d. Длину наклонной линии D, откладываемую на местности, определяют по известному горизонтальному проектному расстоянию d и углу наклона линии к горизонту 𝑣𝑣.

Если известно превышение h между начальной и конечной точками линии, то наклонное расстояние определяют, как

Требуемые вычисления расстояния D, угол наклона v или превышение h определяют путем

непосредственных геодезических измерений на местности или по материалам проекта. Если допустимая относительная ошибка отложения проектной длины не превышает

1:2000, то при углах наклона до 1° поправку за наклон местности можно не вводить. Вынос в натуру проектной высоты Нп обычно осуществляют геометрическим

нивелированием (рис. 3). Положение точки в плане должно быть обозначено на местности и вблизи ее должен располагаться постоянный или временный репер (точка А) с известной высотой HR . Установив нивелир приблизительно посередине между репером и соответству-ющей точкой, проектную высоту которой надо перенести на местность, по рейке, установленной на репере, определяют ГИ: ГИ = HR + а, а затем вычисляют отсчет по рейке на искомой точке В , соответствующей установке ее на проектной высоте:

Рис. З. Схема выноса в натуру проектной высоты

В месте вынесения проектной высоты устанавливают рейку, опуская или поднимая ее

9

таким образом, чтобы получить расчетный отсчет «b» Уровень пятки рейки при этом будет соответствовать проектной высоте Н. На этот уровень забивают кол, а рядом устанавливают сторожок. В местах срезок грунта (например в выемках) выкапывают ямки соответствующей глубины, где и закрепляют точку на проектной высоте.

Для проверки правильности выноса проектной высоты выполняют повторное нивелирование.

Построение линий с проектным уклоном осуществляют при строительстве дорог, улиц, взлетно-посадочных полос и аэродромов, подземных коммуникаций и т.д. Для этого устанавливают проектную высоту начальной А и конечной В точек линии и обозначают их на местности. Устанавливают нивелир (а лучше теодолит) непосредственно у точки А таким образом, чтобы один из подъемных винтов прибора совпал с направлением АВ. Измеряют высоту прибора i над точкой А. Наводят прибор на точку В и наклоняют трубу подъемным винтом до тех пор, пока отсчет по рейке, установленной в точке В, не будет равен b = i. Если уклон большой, то лучше использовать теодолит.

Таким образом, линия визирования нивелира или теодолита будет установлена параллельно проектной линии на расстоянии b= i. Перемещая рейку по линии, в необходимых местах забивают колья таким образом, чтобы отсчеты по рейке во всех точках были равны высоте прибора b = i Порядок выполнения

1. Вынос в натуру проектных отметок. По заданным проектным отметкам дна лотка (Н’пр ) и кордонного камня моста (H2

п) от Рп1 произведите вынос проектных отметок в натуру (рис. 4). Проектные отметки дна лотка и кордонного камня моста задаются по табл. 1 в соответствии с вариантом. Необходимо так подобрать задний отсчет (практически - установить нивелир), чтобы с одной стоянки можно было выставить две проектные отметки, т.е. определить (установить по рейке) передние отсчёты в соответствии с заданными проектными отметками дна лотка и кордонного камня.

Рис. 4. Схема выноса проектных отметок

10

2. Вынос в натуру проектных линий. Построение линий выполняют в следующей последовательности. В заданном направлении от начальной точки А с помощью теодолита провешивают линию и закрепляют колышками с гладкой верхней поверхностью, с расстоянием между ними равным длине мерного прибора. После закрепления целых пролетов откладывают рулеткой остаток проектной линии и полученную точку В закрепляют колышком, к верхней поверхности которого прибита доска размером 10х 10 см. На доске в точке В' тонко отточенным карандашом наносят поперечный к линии штрих. Используя теодолит, на верхней поверхности колышков и на доске прочерчивают карандашом створные риски. Затем по кольям в направлении створных рисок укладывают мерный прибор и натягивают с помощью динамометра с рекомендуемой в паспорте мерного прибора силой (обычно 50 или 100 Н). Задний наблюдатель совмещает начальный штрих прибора с точкой А и подает команду «готово», а передний наблюдатель на сворной риске булавкой фиксирует положение конечного штриха прибора и отвечает «есть». Фиксацию пролета повторяют два-три раза и из полученных точек на переднем колышке выбирают среднее положение и прочерчивают по линейке тонкий штрих, перпендикулярный створной риске.

В таком же порядке откладывают остальные целые пролеты и измеряют остаток. После расчета и введения поправок за компарирование, температуру и наклон линии сравнивают полученное значение с проектным и производят редуцирование (корректировку положения) точки В'. Полученную точку В закрепляют постоянным знаком, а линию АВ для контроля обязательно измеряют в обратном направлении.

Пример. Вычислить длину линии, которую следует отложить на местности, чтобы получить проектный горизонтальный отрезок d= 50,000 м, если поправка в длину 20-метровой стальной рулетки за компарирование 5/ = +9,0 мм, температура компарирования t = 20 °С, температура воздуха при построении отрезка t = 4 °С, наклон линии v = 2°30' (а = 0,000012, h = 2,183 м, cos v = 0,999048).

Решение. Поправки в длину линии: 𝛿𝛿Dk = +9,0 (50,0/20) = +0,022 м; 𝛿𝛿Dt=l2 * 10-6(4-20)- 50,0 =-0,010 м; 𝛿𝛿Dv = -2 * 50,0 sin 2 (2°30'/2) = -0,039 м;

11

D = 50,000 - 0,022 + 0,010 + 0,039 = 50,027 м.

3. Выполнить вынос в натуру проектных уклонов. От точки В, закрепленной на местности или обозначенной на обноске, необходимо

построить линию с уклоном i = 0,07Vчерез точки 7, 2 и 3 (рис. 5, а), обозначенные на местности торцами колышков или рисками на обноске. Расстояние между точками d Ъ-\ = d 1-2 = dl-Ъ = 10 м.

Задание выполняют в следующей последовательности: Сначала определяют высоту точек 1, 2 и 3 по формуле Н. = Нв + id.,

затем вычисляют «проектные рейки» в этих точках Ъ. = ГП - 77., где ГП = Я + Ъ.

Устанавливая последовательно рейку в точках 7, 2, 3, опуская или поднимая ее до тех пор, пока отсчет по ней окажется соответственно равным Ьр Ъг, Ъъ, а пятка рейки будет находиться на проектных высотах. Прямая, проходящая через отмеченные точки, и будет линией заданного уклона. Для контроля перенесение в натуру линии заданного уклона выполняют по двум сторонам рейки или при двух горизонтах прибора.

Построение линии АВ проектного уклона наклонным лучом (рис. 5, б) осуществляют в следующем порядке. Сначала выносят в натуру проектные отметки точек А и В. Затем устанавливают нивелир над точкой А так, чтобы один из подъемных винтов был направлен в сторону точки В, и с его помощью наклоняют зрительную трубу нивелира до тех пор, пока отсчет по рейке, установленной на проектной отметке в точке В, не будет равен высоте прибора над точкой А. Торцы всех промежуточных колышков между точками А и В устанавливают в проектное положение по отсчету по рейке, равному высоте прибора над точкой А. Линию про-ектного уклона можно вынести при помощи теодолита, находящегося над точкой А. Для этого визирную ось зрительной трубы в положении КЛ наклоняют до получения отсчета по вертикальному кругу, равному v + МО, где v - угол наклона, соответствующий проектному уклону, МО - место нуля.

4. Сделать вывод.

12

Содержание отчета

1. Схема закрепления трассы железной дороги на прямой и кривой, выполненная на миллиметровой бумаге.

2. Чертеж разбивки насыпи и выемки на косогоре согласно рабочим отметкам и уклону местности.

3. Схема выноса на местность проектных отметок и линий заданного уклона. 4. Вывод.

Контрольные вопросы

1. С какой целью закрепляется трасса железной дороги? 2. Как на местность выносят проектные отметки отдельных точек? 3. Как на местности строят линии заданного уклона? Назовите основные способы. 4. В чем заключается разбивка на местности насыпей и выемок? 5. Перечислите известные вам способы разбивки насыпей и выемок на местности.


Определение элементов кривых и пикетажных значений их главных точек Цель: научиться определять основные элементы круговых и переходных кривых,

рассчитывать главные точки круговых и переходных кривых в пикетажном исчислении. Оборудование и принадлежности: таблицы для разбивки железнодорожных кривых,

калькулятор. Краткие теоретические сведения

Трассой называют ось линейного сооружения, представляющую собой в общем случае пространственную кривую.

Графическое изображение проекции трассы на горизонтальную плоскость называют планом трассы.

В простейшем случае трасса может быть представлена ломаным тангенциальным ходом с вписанными в углы поворота круговыми кривыми.

В этом случае простейшие закругления трассы представляются следующими элементами:

- углом поворота трассы (р; - радиусом круговой кривой, вписанной во внутренний угол R; - длиной круговой кривой К; - тангенсом Т; - биссектрисой Б; - домером Д. Углом поворота ф называется угол отклонения трассы от своего первоначального

движения. Точка касания трассы с круговой кривой называют началом кривой НК и концом кривой

ЮС. Кривая К - это длина трассы по круговой кривой от начала кривой до конца кривой. Тангенс Т - это расстояние от вершины угла поворота трассы до начала или конца

13

вписанной круговой кривой. Биссектриса Б - это расстояние от вершины угла поворота трассы по биссектрисе

внутреннего угла до вписанной кривой. Точка касания биссектрисы с кривой называется серединой кривой и обозначается СК.

Эти элементы связаны между собой следующими тригонометрическими соотношениями:

Домер Д представляет собой разницу в измеренной длине трассы по ломаной и кривой. Он образуется в результате того, что измерения в полевых условиях длины трассы производят по ломаному тангенциональ-ному ходу, а фактическая длина строящейся трассы в связи с наличием криволинейных участков будет меньше, чем измеренная. В связи с этим на каждом закруглении вычисляют величины домеров.

Радиус круговой кривой выбирается в зависимости от назначения трассы, а остальные элементы вычисляются по назначенному радиусу и измеренному углу поворота трассы. При вычислении пользуются таблицами [5].

Например, радиус трассы железной дороги выбирается в зависимости от категории дороги, которая определяется ее назначением и интенсивностью движения. Рассмотрим процесс подготовки трассы для производства нивелирования. При этом мы будем считать, что трасса на местности закреплена

точками начала трассы Нт, конца трассы Кт, вершинами углов ВУ. Задача подготовки трассы к нивелированию при этом будет сведена:

1) к разбивке пикетажа; 2) закреплению главных точек круговой кривой; 3) детальной разбивке круговой кривой. Рассмотрим каждую из этих задач более подробно. Через каждые 100 м осуществляется закрепление трассы столбиками, на которых

подписывают расстояния от начала трассы. В строительстве принято расстояние обозначать стометровками или иными словами пикетами ПК (рис. 6).

При разбивке (то есть закреплении) пикетажа по трассе наибольшую трудность представляет расчет закруглений и вынос точек трассы на кривую. Расчет пикетажных значений главных точек закруглений осуществляют в следующей последовательности, позволяющей одновременно производить и контроль вычислений. Например: _ ВУ ПК7 +55,40 (или 755,4 м от#тр)

ТПКЗ+21.40 НК ПК4 +34,00 + КПК6 + 26.10 ККПК10+60,10 1/2КПКЗ + 13.05 СК ПК7 + 47,05 + 1/2Д 8.35 ВУ ПК7 +55,40

При этом на местности определяют положение НК следующим образом. По пикетажному значению НК находят ближайший закрепленный пикет ПК4 и в направлении к ВУ откладывают 34 м. В нашем примере НК ПК4 + 34,00, а ВУ ПК7 + 55,4, следовательно ПК5, ПК6 и ПК7 будут расположены на кривой, то есть пикетаж развивается по кривой. Для

14

определения положения пикетов на кривую, как наиболее простой, используется метод прямоугольных координат. Для этого вычисляется длина дуги кривой от НК до выносимого пикета, например 5К = ПК5-НК = = ПК5-ПК4 + 34,00, К = 66 м.

Далее по таблицам или при помощи калькулятора определяют прямоугольные координаты X и 7, с помощью которых этот пикет закрепляется на кривой. При этом за ось X берется тангенс, а начало оси «X» в точке НК. Аналогично выносятся другие пикеты до СК, а пикеты 8 ПК9 и ПК10 выносятся на кривую от КК.

Вторую половину кривой разбивают следующим образом. Протягивают мерную ленту на вершине угла вперед на величину домера Д и идут с пикетажем по тангенсу до КК с обозначением на местности последнего сторожком и столбиком. После этого ведут вынос пикетов с тангенса на кривую. При этом не обязательно откладывать X, а можно откладывать АХ = К -X от выносимого пикета.

Завершают работу по разбивке пикетажа на кривой 2-м выносом СК от НК и КК. Практическое совпадение двух точек СК свидетельствует о правильности выполненных расчетов и измерений. Все расчеты и измерения при трассировании заносятся в специальную ведомость, называемую «Ведомость прямых и кривых». Порядок выполнения

1. Определить по таблицам для разбивки кривых на железных до рогах значения основных элементов круговой кривой при радиусе R, м и значении угла поворота а (значения задаются по вариантам, см. прил. 1):

Т = ; К = ; Д = ; Б = ; ai=- 2. Для кривой радиуса R и угла поворота а{ определить основные эле

менты кривой при устройстве переходной кривой длиной /: Т = Т + Т +т = ;

О р ' К = Ко+/=; Д = Д°о+2Т- 2(0,5/ -т); Б = Б +Б.

о р 3. Произвести расчет пикетажа по трассе для разбивки круговой кри

вой и при устройстве переходной кривой (пикетаж вершины угла см. в прил. 1):

НК = ВУ - Т; СК = НК + 1/2К; КК = СК + 1/2К. Контроль: КК = ВУ + Т - Д. Пример: ВУ ПК 16 + 75,35 ВУ ПК 16+ 75,35 -Т ПК 3 + 86.29 НК ПК 12+ 89,06 НК ПК 12+ 89,06 + 1/2К ПК 3 + 78.08 СК ПК 16+ 67,14 СК ПК 16 + 67,14 + 1/2К ПК 3 + 78.09 КК ПК 20 + 45,23 Контроль: ВУ ПК 16 + 75,35 + Т ПК 3 + 86.29

ПК 20+ 61,64 -Д ПК 0+16.43 КК ПК 20+ 45,21 Точки СК и КК вычислены с контролем. 4. На миллиметровой бумаге в произвольном крупном масштабе вычертить схему круговой

кривой для угла поворота а,. 5. Сделать выводы.

Содержание отчета 1. Порядок расчетов и результаты вычислений. 2. Схема круговой кривой для угла поворота а1 на миллиметровой бумаге в произвольном

15

крупном масштабе. 3. Вывод.

Контрольные вопросы 1. Назначение и виды кривых на железных дорогах. 2. Перечислите основные элементы и главные точки кривых. Почему элементы переходной кривой называют суммированными?


Детальная разбивка кривых с построением плана разбивки Цель: научиться определять по таблицам данные для детальной разбивки кривых и

строить план разбивки кривых. Оборудование и принадлежности: таблицы для разбивки железнодорожных кривых,

калькулятор, чертежные инструменты, миллиметровая бумага. Порядок выполнения

1. Разбить круговую кривую способом координат от тангенсов, определить значения координат для длин (К.), кратным 5,10,20 метрам (то есть 5, 10 и т.д.; 10, 20 и т.д.; 20, 40 и т.д.) до максимального значения Кк= 1/2К.

Заполнить табл. 2. Для возведения земляного полотна и укладки верхнего строения пути недостаточно иметь

на трассе только закрепленные главные точки кривой. Установку точек на оси кривой через 5, 10 или 20 метров называют детальной разбивкой кривой. Чтобы разбить чистую круговую кривую, детально применяют способ координат от тангенсов.

Таблица 2

3. Вычертить схемы детальной разбивки кривых на миллиметровой бумаге, пользуясь

данными табл. 2, 3. 4. Сделать выводы.

Содержание отчета 1. Координаты круговой кривой. Заполненная табл. 2. 2. Координаты переходной кривой. Заполненная табл. 3. 3. Схемы детальной разбивки кривых на миллиметровой бумаге. 4. Выводы.

Контрольные вопросы 1. В чем заключается детальная разбивка кривых?

16

2. Перечислите известные вам способы детальной разбивки кривых. 3. Какие виды работ ведутся при разбивке пикетажа? 4. Перечислите основные элементы и точки кривых.


Обработка журнала нивелирования трассы Цель: научиться обрабатывать журнал нивелирования трассы. Оборудование и принадлежности: журнал нивелирования, калькулятор, чертежные инструменты. Краткие теоретические сведения

Для производства геометрического нивелирования используется прибор, называемый нивелиром.

По точности нивелиры в соответствии с ГОСТ 10528-76 разделяются на 3 типа: высокоточные (типа Н-05), точные (типа Н-3), технические (типа Н-10).

Цифра в обозначении нивелира указывает значение средней квадра-тической ошибки превышения в мм на 1 км двойного хода тш. Для Н-05 т = 0,5 мм, для Н-3 т км = 3 мм, дляН-10- т = 10 мм. Высокоточные - для нивелирования 1 и 2 классов, точные - для нивелирования 3 и 4 классов, технические - предназначены для инженерно-технических работ.

По конструктивным особенностям приведения визирной оси в горизонтальное положение различают:

нивелиры с уровнем при зрительной трубе (Н-3); нивелиры с компенсатором (Н-ЗК). Для нивелиров с компенсатором к обозначению нивелира добавляют букву «К». Если

нивелир имеет лимб горизонтального круга, к его обозначению добавляют букву «Л». Например, Н-ЗК - нивелир с компенсатором, обеспечивающий измерение превышений с

ошибкой т = 3 мм; Н-10КЛ - нивелир с компенсатором и лимбом т =10 мм.

Установлено, что применение нивелиров с компенсатором позволяет повысить производительность нивелирных работ на 10-15 %, поэтому в геодезическом приборостроении наблюдается тенденция замены нивелиров с уровнем - нивелирами с компенсатором. Однако высокоточные нивелиры выпускаются только с уровнем.

Рассмотрим устройство нивелира Н-3. Его зрительная труба с внутренним фокусированием имеет увеличение 30х и дает перевернутое изображение, фокусирование трубы производят при помощи кремальеры. Нивелир снабжен закрепительным и микрометренным винтами. Круглый уровень служит для приведения оси вращения нивелира в отвесное положение с помощью подъемных винтов. Нивелир имеет контактный ци-линдрический уровень и элевационный винт. Цилиндрический уровень наглухо скреплен со зрительной трубой. Изображение концов цилиндрического уровня через систему оптических призм, расположенных сверху над уровнем, передается в поле зрение трубы. В поле зрения зрительной трубы нивелира можно видеть одновременно оба конца уровня, разрезанного вертикально по оси.

Перед отсчетом по рейке элевационным винтом осуществляют совмещение (контакт) концов пузырька уровня, приведя тем самым визирную ось зрительной трубы в горизонтальное положение. Именно поэтому уровень в нивелире Н-3 называется контактным.

В момент контакта, когда визирная ось занимает горизонтальное положение, производят отсчеты по рейкам.

Нивелир Н-3 является достаточно точным и портативным прибором, масса его без

17

укладочного ящика 2 кг. Нивелир Н-ЗК имеет устройство для автоматического приведения визирной оси в

горизонтальное положение при наклоне прибора в диапазоне ±15°. В отличие от Н-3 подставка зрительной трубы не имеет закрепительного винта, окончательное наведение трубы производят микроме-тренным винтом. Увеличение трубы также 30х. Ось вращения прибора приводится в отвесное положение при помощи круглого уровня.

При техническом нивелировании применяют двухсторонние цельные рейки РН-3 длиной 3000 мм, толщиной 2-3 см, шириной 8-10 см, а также складные рейки длиной 3000 и 4000 мм.

На одной стороне рейки РН-3 нанесены черной краской (черная сторона) шашечные сантиметровые деления, которые чередуются с белыми, а также сантиметровыми делениями; на другой стороне сантиметровые деления нанесены красной краской (красная сторона). На черной стороне нулевой отсчет совпадает с пяткой, на красной стороне с пяткой совпадают отсчеты 4687 или 4787 мм или близкие к ним. Счет делений возрастает от нижнего конца рейки; цифры подписаны через каждый дециметр в перевернутом виде, а в поле зрения трубы их изображение будет прямым. Разность отсчетов по красной и черной сторонам рейки должна быть постоянной, что служит контролем нивелирования на станции. Пятка = Ок- Оч

Для приведения реек в отвесное положение на некоторых рейках имеется круглый уровень. Если уровень отсутствует, то при визировании на такие рейки их плавно наклоняют вперед и назад вдоль линии визирования. Наименьший отсчет по рейке соответствует ее вертикальному положению.

Во время нивелирования рейки устанавливают на деревянные колья, металлические

костыли или башмаки. Перед началом работы рейки поверяют при помощи контрольного метра или стальной рулетки с миллиметровыми делениями. Дважды измеряют длины метровых отрезков, а затем дециметровых. Ошибка дециметрового деления не должна превы-шать 1 мм, а всей длины рейки 2 мм.

Нивелир и рейки нужно содержать в чистоте и оберегать от сотрясений и ударов. Геометрическое нивелирование позволяет определить превышение одной точки над

другой с помощью горизонтального луча нивелира и отвесно установленных нивелирных реек (рис. 7).

Существует два способа геометрического нивелирования: нивелирование из середины и нивелирование вперед.

При нивелировании из середины в точках А и В устанавливают отвесно нивелирные рейки, а нивелир устанавливают между точками А и В на одинаковом расстоянии между ними, не обязательно в створе линии.

Нивелирование вперед. i — высота инструмента, измеряется стальной рулеткой или отсчиты-вается по нивелирной

рейке от колышка до середины окуляра: h = i — b.

Превышение может быть положительным или отрицательным. В тех случаях, когда превышения между точками, расположенными на значительном расстоянии, с одной постановки нивелира определить нельзя, выполняется последовательное нивелирование или сложное.

18

При таком нивелировании точки 1 и 2 - связующие точки, а точки постановки нивелира -

станции. Связующие точки на местности намечают и закрепляют обычно через равные интервалы,

обычно через 100 м (это пикеты), и эти точки часто не совпадают с перегибами рельефа, а для строительства необходимо знать отметки этих точек, которые называют промежуточными или плюсовыми.

Эти промежуточные точки необходимы для составления вертикального разреза (продольного профиля) местности.

Они обозначаются числом метров, соответствующим расстоянию от задней точки. Отметки промежуточных точек находят через горизонт инструмента (ГИ). Горизонтом инструмента (ГИ) называется высота визирного луча над уровенной

поверхностью. ГИ равен отметке точки плюс отсчет по черной стороне рейки на эту же точку. ГИ, = Н + 3 или ГИ, = И + П ,

тогда отметка промежуточной точки будет равна: Hпр=ГИ-Пр,

где Пр - отсчет на промежуточной точке по черной стороне рейки.

Вычисление отметок через ГИ очень удобно, когда с одной станции были сделаны отсчеты на несколько промежуточных точек.

Все измерения при нивелировании заносятся в журнал соответствующего образца. В

19

полевых условиях на каждой станции производится контроль. Порядок выполнения

1. Определить положение связующих и промежуточных точек по трассе (схема нивелирования трассы на рис. 8, значение отсчетов по рей кам в прил. 2).

2. Заполнить журнал нивелирования.

Подсчитать суммы задних и передних отсчетов на каждой странице, разность между ними дает превышение на каждой странице журнала и по всей трассе:

Определить превышение на каждой станции:

где а , а2, ау а4— отсчеты по задним рейкам; bv b2, by b4 - отсчеты по передним рейкам. Определить алгебраическую сумму положительных и отрицательных превышений, которая

должна точно совпадать с числом, полученным ранее (то есть∑𝑎𝑎 − ∑𝑏𝑏)- Это является контролем правильности расчетов.

Определить отметки связующих точек:]

Разность отметок связующих точек на странице журнала должна быть равна

контрольному превышению:

Определить отметки промежуточных точек через горизонт прибора для данной станции:

Для определения отметок промежуточных точек из горизонта прибора данной

20

станции вычесть отсчеты на промежуточные точки этой станции:

3. Сделать выводы. Содержание отчета

1. Порядок расчетов и результаты вычислений. 2. Заполненный журнал нивелирования. 3. Вывод.

Контрольные вопросы ;

1. Перечислите и охарактеризуйте способы нивелирования. 2. Какие работы входят в обработку полевого материала нивелирования трассы? 3. Как определяется превышение конечной точки хода над начальной? 4. Как определяются отметки промежуточных точек? 5. Как выполняется постраничный контроль?


Построение продольного профиля трассы Цель: научиться строить подробный продольный профиль. Оборудование и принадлежности: журнал нивелирования, чертежные инструменты, миллиметровая бумага. Краткие теоретические сведения

Проекцию трассы на горизонтальную плоскость или вид трассы сбоку называют продольным профилем. Элементами профиля являются площадки и уклоны. Порядок выполнения

1. Построить подробный продольный профиль по трассе в двух мас штабах - горизонтальном 1: 2000 и вертикальном 1: 100. Горизонтальный масштаб нужен для нанесения на профиль горизонтальных расстояний по трассе, а вертикальный - для нанесения высот точек по трассе.

Профиль строят на миллиметровой бумаге. Построение профиля начинают с нанесения сетки (граф) на миллиметровую бумагу (рис. 9).

На профиль наносят все точки по трассе: точки Рп,, ПКО, ПК 0+46, ПК 1, ПК 1+48, ПК 2,

ПК 2+55, ПК 3. В графе «Горизонтальные расстояния» пикеты и плюсы выделяют вертикальными

линиями. В пределах пикета указывают расстояния между плюсовыми точками и дополняют их до 100 м. Нормальная длина пикета в графу расстояния не пишется. Ниже графы «Горизонтальные расстояния» подписывают номера пикетов и указатели километров. Номера пикетов, кратные 10, подписывают полностью, остальные - только последние цифры.

В графе «Отметки земли» выписывают из журнала нивелирования отметки связующих и промежуточных точек по трассе, вычисленные на практическом занятии № 5, с округлением до 1 см. Эти отметки называются «черными отметками». Затем вычерчивают продольный профиль, т.е. вертикальный разрез земной поверхности по трассе.

Ниже линии пикетов строят условный план трассы в виде прямых и дуг в местах поворота. Если угол поворота трассы направлен влево, дугу вычерчивают выпуклостью вниз, если вправо — выпуклостью вверх.

2. Сделать выводы.

21

1. Подробный продольный профиль по трассе. 2. Вывод.

Контрольные вопросы 1. Дайте определение понятия «продольный профиль». 2. На основании каких документов строится подробный продольный профиль? 3. Что называют сеткой профиля? 4. Какими условными знаками на плане трассы обозначают кривые?

Практическое занятие № 7-8

Проектирование по продольному профилю трассы Цель: научиться выполнять проектирование по продольному профилю. Оборудование и принадлежности: журнал нивелировании, калькулятор, чертежные инструменты. Примечание: исходные данные для проектирования по продольному профилю берутся из практического занятия № 5, 6. 5. Порядок выполнения 1. Нанести на продольный профиль проектную линию-уровень бровки основной площадки земляного полотна (БЗП). Проектную линию нанести с таким расчетом, чтобы сократить объемы земляных работ, проектная высота БЗП должна находиться как можно ближе к линии поверхности земли. На трех заданных пикетах провести проектную линию с одним уклоном (длина элемента профиля - 300 м). После этого в графе «Проектные уклоны» нанести наклонную линию (наклон в сторону уменьшения отметок), под линией указать горизонтальное проложение (в данном случае 300 м), над линией - величину уклона в тысячных. 2. Вычислить уклон, проектные и рабочие отметки. Проектный уклон определяется по формуле

22

3. Вычислить рабочие отметки точек.

Рабочие отметки равны разности между проектными (красными) и существующими (черными) отметками земли. Рабочие отметки указываются над проектной линией БЗП для насыпи (рабочая отметка положительная) и ниже проектной линии для выемки (рабочая отметка отрицательная).

4. Определить точки нулевых работ и расстояния до них от пикетных и плюсовых точек.

Точки нулевых работ - точки, рабочие отметки которых равны нулю. Расстояние от точки нулевых работ до ближайших точек профиля вычисляется по формуле:

где Р{ и Р2- рабочие отметки точек А и В; d— расстояние между ними. Указать расстояния до точек нулевых работ на профиле.

5. Сделать вывод. Содержание отчета

1. Подробный продольный профиль проектной линии с нанесенным уклоном; проектными, рабочими отметками; расстоянием до точек нулевых работ. 2. Вывод. Контрольные вопросы

1. Что такое проектная линия и на каком уровне она указывается на подробном профиле? 2. Что означает понятие «точка нулевых работ»? 3. Как вычисляется рабочая отметка точки?


Обработка журнала нивелирования поверхности. Составление плана земляных масс Цель: научиться обрабатывать журнал нивелирования поверхности, составлять план земляных масс. Оборудование и принадлежности: журнал нивелировании, калькулятор, чертежные инструменты. 4. Краткие теоретические сведения Нивелирование поверхности производится с целью получения крупномасштабных планов

23

местности с малой высотой сечения горизонталями (0,25; 0,5; 1 м) на равнинной местности. На местности создается сеть точек, положение которых определяют в плановом и высотном отношениях. Плановое положение точек определяется проложением теодолитных ходов, а высотное - техническим нивелированием. Сначала разбиваются квадраты со сторонами 200-400 м, затем квадраты внутри сетки, сгущая их. При масштабе 1:2000 минимальная сторона квадрата 40 м, при масштабах 1:1000 и 1:500 — 20 м. При разбивке квадратов составляется абрис. По внешним сторонам сетки квадратов прокладываются теодолитные и нивелирные ходы, которые привязывают к пунктам государственной геодезической сети. Квадраты со сторонами 100 м нивелируют каждый отдельно. Сначала нивелируют наружные квадраты, а затем внутренние. Отсчеты записывают на схеме внутри квадрата у соответствующих точек. Контроль: на стороне каждого квадрата суммы накрест лежащих отсчетов должны быть равны между собой. Если расхождения не превышают 5 мм, то вычисляют превышения между угловыми точками внешних сторон квадратов. В замкнутом полигоне сумма средних превышений должна быть равна нулю. Допустимая невязка в этом случае определяется по формуле: 𝐹𝐹xдоп=±10 ∗ √𝑛𝑛, мм, где п - число превышений. Допустимую невязку распределяют поровну на все превышения и вычисляют высоты связующих точек (вершин внешних квадратов), высоты вершин остальных квадратов определют как промежуточные точки - через горизонт прибора. Порядок выполнения 1. По данным нивелирования площади по квадратам (табл. 6, рис. 11):

а) вычислите в типовом нивелировочном журнале, вычерченном в практической работе, абсолютные отметки точек квадратов;

и т.д.

б) Нанесите отметки на план квадратов в масштабе 1:500, приняв длину стороны квадрата равную 25 метрам (5x5 см). План вычертите на миллиметровке.] Способы интерполирования горизонталей и особенности их проведения. Интерполяция (лат.) - вставка внутрь. Под интерполяцией в математике понимают всякий способ, с помощью

24

которого можно по таблице найти промежуточные результаты, которых нет непосредственно в таблице. При рисовке горизонталей на планах используют способ «на глаз» (визуально). Предположим, что на плане имеются три соседние точки с подписанными высотами 201.35, 203.30, 200.75 (рис. 10). Необходимо провести горизонтали с высотой сечения рельефа 1.0 м, то есть найти визуально плановое положение линий с высотами 201, 202 и 203 м.

в) Высчитать объемы земляных масс: - определение проектной высоты Н как средней для данной площадки:

где ∑𝐻𝐻 R1- сумма высот точек, принадлежащих одному квадрату; п - число квадратов;

Определяем рабочие высоты для каждой вершины квадрата ℎRР=HПР-HЗЕМЛИ и записываем под отметкой земли

Строим «линию нулевых работ», то есть линию пересечения плоскости с проектной отметкой (Нп ) с поверхностью земли или линию, по которой h = 0. По линиям квадратов, где «+/?» переходит в «-/г», находим точки нулевых работ по формуле:

где Х~ расстояние от вершины с h1 до точки нулевых работ, м. На плане данное расстояние откладывается с учетом масштаба;

h - рабочие плюсовые и минусовые высоты, без знака, м; 𝑙𝑙- длина стороны квадрата, 𝑙𝑙= 25 м. Соединяем «нулевые точки» - получаем линию «нулевых работ»

г) Считаем объемы земляных работ.

26


Составление схем закрепления трассы, разбивки и закрепления на местности малых искусственных сооружений

Цель: научиться составлять схемы закрепления трассы, разбивать на местности малые искусственные сооружения.

Оборудование и принадлежности: инструкционные карты, миллиметровая бумага, чертежные инструменты. Краткие теоретические сведения

Разбивочные работы являются одним из основных видов инженерно-геодезической деятельности. Выполняют их для определения на местности планового и высотного положения характерных точек осей и плоскостей строящегося сооружения в соответствии с рабочими чертежами проекта.

Проект сооружения составляют на топографических планах крупных масштабов. Определяют расположение проектируемого сооружения относительно окружающих предметов и сторон света. Кроме того, топографический план определяет систему координат, задающую положение характерных точек и осей проектируемого сооружения относительно этой системы.

Разбивочные работы диаметрально противоположны съемочным. При съемке на основании натурных измерений определяют координаты точек относительно пунктов опорной сети.

Рис. 11. Пример плана нивелируемой поверхности

Содержание отчета 1. Журнал нивелирования поверхности. 2. План нивелируемой поверхности. 3. Вывод.

Контрольные вопросы 1. С какой целью выполняется нивелирование поверхности? 2. Назовите основные способы нивелирования поверхности. 3. Как вычисляются отметки вершин квадратов?

27

При разбивке же, наоборот, по координатам, указанным в проекте, находят на местности положение точек сооружения. При разбивочных работах углы, расстояния и превышения не измеряют, а откладывают на местности. В этом основная особенность разбивочных работ.

Геодезические разбивочные работы, связанные с перенесением проекта сооружения в натуру, преследуют цель найти и закрепить положение на местности его основных осей и деталей, содержащихся в проекте.

Разбивка основных осей сооружения в плане может быть выполнена следующими способами: - полярным; - прямоугольных координат; - прямой угловой засечки; - линейной засечки; - створной засечки. Порядок выполнения.

1. Определение уклона водотока Уклон вычисляется по формуле: Для определения уклона прокладывается теодолитный ход как можно ближе к воде. На

против каждой точки на уровне воды забивают колышки на 20-30 см выше уровня воды. Далее, с точностью до мм, измеряют отметки уровня воды. Затем замеряют расстояние от метки до верха колышка и данную разницу вычитают из отметок пикетажа.

2. Передача отметок через овраги, водотоки. Если трасса пересекает неглубокие овраги, нивелирование ведут обычным способом, то

есть по дну оврага определяют превышения промежуточных точек. При очень крутых склонах применяют способ ватер-пасовки, в данном случае применяют две рейки и уровень.

3. Съемка поперечного разреза. Данный вид работы необходим для проектирования мостового перехода. Поперечным

разрезом называют фигуру, ограниченную линией горизонта воды и линией дна. Чтобы получить поперечный разрез, разбивают створ, перпендикулярный к направлению реки в данном месте, который обозначают вешками и закрепляют столбами. У кромки воды забивают два колышка. Отметки дна реки получают промерами глубин. Если ширина реки до 500 м, забивают два столба, между которыми натягивают канат с метками 5, 10 или 20 м.

4. Схемы разбивки и закрепления на местности малых искусствен ных сооружений.

Основными элементами разбивочных работ является вынесение на местность: проектного направления линии или проектного угла, проектной линии заданной длины, планово-высотного положения проектной точки, линии заданного уклона и проектной плоскости. Работы выполняются с контролем. Проектные углы выносятся на местность теодолитом одним полным приемом.

Перенесение на местность длины проектной линии производят в зависимости от требуемой точности светодальномером, оптическим дальномером, нитяным дальномером, стальной лентой или рулеткой.

Определение на местности планового положения точки производится способами прямоугольных, полярных координат и створов.

5. Начертить на миллиметровой бумаге в масштабе 1:5000 схемы раз бивки и закрепления на местности малых искусственных сооружений (рис. 12).

28

а - среднего и большого мостов; 1,2 — промежуточные опоры, 3 - устои; б - малого моста и котлованов под фундаменты устоев; в - трубы и котлована под фундамент трубы

6. Сделать выводы. Содержание отчета

1. Схема закрепления разбивки и закрепления на местности малых искусственных сооружений. 2. Вывод.

Контрольные вопросы 1. Какие работы выполняют при геодезическом контроле при возведении малых искусственных сооружений? 2. Какими приемами пользуются при передаче проектных высот на дно котлована? 3. Как разбивать оси малых искусственных сооружений и границы их котлованов?


Построение поперечных профилей насыпей и выемок согласно рабочим отметкам и уклону местности

Цель: научиться составлять схемы закрепления трассы, разбивать на местности насыпи и выемки, наносить на местность проектные отметки и линии заданного уклона.

Оборудование и принадлежности: инструкционные карты, миллиметровая бумага, чертежные инструменты. Краткие теоретические сведения

Работы по возведению земляного полотна производят после того, как на местности выполнена разбивка границ откосов насыпей и выемок. Разбивку земляного полотна производят на основании продольного и поперечного профилей трассы, по которым составляют рабочие чертежи. Разбивка заключается в том, что на местности находят и закрепляют точки пересечения откосов насыпей и выемок, резервов, канав, кавальеров. Выполняют разбивку по поперечникам в каждой пикетной и плюсовой точках не реже чем

29

через 50 м на прямых и 20 м на кривых. Поперечники провешивают перпендикулярно к оси трассы, а на кривых - по направлению радиусов. На ровной местности с небольшим уклоном поперечных скатов разбивку ведут откладыванием проектных элементов поперечного профиля.

Насыпь - грунтовое сооружение на трассе железнодорожной линии, построенное в местах понижения рельефа, на подходах к мостам и путепроводам и обеспечивающее размещение верхнего строения железнодорожного пути на требуемых проектом отметках выше поверхности земли.

Выемка - грунтовое сооружение на трассе железнодорожной линии, сооруженное посредством изъятия грунта на заданную проектом глубину и обеспечивающее размещение верхнего строения железнодорожного пути на требуемых проектом отметках ниже поверхности земли. Порядок выполнения

1. Начертить на миллиметровой бумаге в масштабе 1:5000 схемы закрепления трассы железной дороги на прямой и кривой.

Работы по закреплению трассы выполняются для того, чтобы обеспечить соответствие элементов сооружаемого земляного полотна проекту, а также для того, чтобы контролировать производство работ. Местоположение всех сооружений, предусмотренных проектом, должно быть перенесено на местность на основе продольного профиля, планов и рабочих чертежей сооружений. Комплекс работ по закреплению трассы включает: закрепление пикетных и плюсовых точек на прямых и кривых, закрепление вершин углов поворотов, разбивку осей искусственных сооружений и т.д. 2. По исходным данным (прил. 3) начертить в масштабе 1:100 разбивку насыпи и выемки на косогоре согласно рабочим отметкам и уклону местности методом ватерпасовки. Ширина основной площадки земляного полотна b = 7,6 м (рис. 13).

Для выполнения разбивки необходимо определить расстояние 𝑙𝑙R1, и 𝑙𝑙R2 от оси трассы до

точек 1 и 2 пересечения откосов земляного полотна с поверхностью земли:

где п - показатель уклона местности;

т - показатель уклона откосов насыпи или выемки; b - ширина основной площадки земляного полотна для насыпи; Н- высота насыпи или

30

глубина выемки, м. Для выемки:

где К - ширина кювета поверху. Определить расстояние 𝑙𝑙R1, и 𝑙𝑙R2 для выемки:

Расстояние 𝑙𝑙R1, и 𝑙𝑙R2 проконтролировать по чертежу поперечного профиля, выполненного в масштабе 1:200.

Так как разбивка будет производиться рейкой с уровнем длиной 3 м, то определяют целое количество реек /^, которое уложится в размерах / и /,, и величину остатка (а):

3. Начертить схемы выноса на местность проектных отметок и линий заданного уклона. 4. Сделать выводы. Содержание отчета 1. Схема закрепления трассы железной дороги на прямой и кривой, выполненная на миллиметровой бумаге. 2. Чертеж разбивки насыпи и выемки на косогоре согласно рабочим отметкам и уклону местности. 3. Схема выноса на местность проектных отметок и линий заданного уклона. 4. Вывод. Контрольные вопросы 1. С какой целью закрепляется трасса железной дороги? 2. Как на местность выносят проектные отметки отдельных точек? 3. Как на местности строят линии заданного уклона? Назовите основные способы. 4. В чем заключается разбивка на местности насыпей и выемок? 5. Перечислите известные вам способы разбивки насыпей и выемок на местности.


Построение продольного профиля существующего железнодорожного пути Цель: научиться строить продольный профиль существующего железнодорожного

пути. Оборудование и принадлежности: чертежные инструменты.

Краткие теоретические сведения Продольный профиль - вертикальный разрез местности вдоль трассы - используется для

проектирования линейного сооружения, для подсчета объемов земляных работ при его строительстве.

Продольный профиль составляется по результатам расчета элементов трассы (плановая часть) и нивелирования трассы по пикетажу (профильная часть) на миллиметровой бумаге шириной 297 мм или 594 мм. Продольный профиль имеет 2 масштаба: горизонтальный (для дорог обычно 1:5000 и 1:2000) и вертикальный, в 10 раз крупнее горизонтального (для автодорог соответственно 1:500 и 1:200).

На продольном профиле размещают фактические (полученные в результате измерений) и проектные (полученные в результате разработки проекта) данные, которые располагают в специальных графах, образующих так называемую сетку профиля. Содержание и расположение граф в сетке профиля определяется видом линейного сооружения.

Сетка любого продольного профиля состоит из трех частей: - фактических данных - результатов разбивки и нивелирования пикетажа;

31

- проектных данных в горизонтальной плоскости (в плане) - результатов расчета элементов трассы и круговых кривых;

- проектных данных в вертикальной плоскости (в профиле) - результатов расчета длин проектных прямых, их уклонов и вертикальных кривых, сопрягающих наклонные линии.

Продольный профиль строится в такой последовательности: 1. Вычерчивают сетку профиля на миллиметровой бумаге и над ней подписывают

принятые масштабы профиля: горизонтальный и вертикальный. 2. В графе «Расстояния» строят 100-метровые отрезки (пикеты) и плюсовые точки в горизонтальном масштабе профиля (для масштаба 1:5000 это отрезки по 2 см, для масштаба 1:2000 - по 5 см). Внутри каждого пикета выписывают расстояния между соседними плюсовыми точками, отделяя их вертикальными линиями, которые продолжают над верхней линией профиля. Сумма расстояний внутри пикета должна быть равна 100 м. 3. В графе «Пикеты» подписывают номера пикетов 0, 1, 2, ... и т.д. 4. В графе «Отметки земли» выписывают из «Журнала нивелирования трассы» на продолжении вертикальных линий графы «Расстояния» отметки, округленные до 1 см, соответствующих пикетов и плюсовых точек. 5. Определяют высоту верхней линии сетки профиля, от которой будут откладываться фактические высоты осевых точек трассы - условный горизонт УГ. Значение УГ должно быть кратным 5 м и таким, чтобы самая низкая точка трассы расположилась выше линии УГ как минимум на 5 см для возможности размещения геологических данных. То есть для определения УГ из наименьшей отметки осевой тонки трассы следует отнять пятикратную величину именованного вертикального масштаба и полученное число округлить с уменьшением до числа, кратного 5 м (на рис. 14 минимальная отметка равна 163.30, пятикратная величина именованного вертикального масштаба 2 м • 5 = 10 м и число 153.30, округленное с уменьшением до кратного 5 м, будет равно 150.00, то есть УГ - 150.00). 6. От линии УГ вверх откладывают в принятом вертикальном масштабе профиля на соответствующих линиях отрезки, равные разности высот точек трассы и условного горизонта. Концы построенных отрезков соединяют прямыми линиями и получают ломаную линию, которая является фактическим профилем трассы. 7. В графе «План трассы» проводят среднюю линию - вытянутую ось дороги, и на ней строят в горизонтальном масштабе профиля все вершины углов ВУ по их пикетажным значениям и биссектрисам Б, обозначая углы поворота трассы стрелкой, причем биссектрисы Б откладывают от оси в сторону, противоположную углу поворота трассы. Кроме того, в обе стороны от оси дороги строят горизонтальный план полосы вдоль трассы по данным пикетажного журнала. 8. В графе «План прямых и кривых» проводят среднюю линию и на ней строят в горизонтальном масштабе профиля точки трассы по их пикетажным значениям: 0, все НК и КК, К. Точки НК и KFC отделяют ПК вертикальными линиями, между которыми на поворотах проводят прямые горизонтальные линии в 5 мм от осевой линии - выше, если угол поворота, а правый, и ниже, если угол поворота, а левый. Осевую линию на повороте убирают.

33

Вдоль вертикальных линий, ограничивающих кривую, выписывают соответственно слева и справа пикетажные значеши НК и КК (только плюсовую часть), а внутри кривой - ее элементы: a. R. К, Б, Д. Над прямыми вставками выписывают их длины в метрах, а снизу - их дирекци-онные углы. Порядок выполнения

1. Построить продольный профиль железнодорожного пути по суще ствующим отметкам головок рельсов СГР. низа батластного слоя НБС и земли (прил. 4, см. рис. 14).

Исходными данными для составления продольного профиля трассы являются пикетажная книжка, обработанный журнал нивелирования трассы, ведомость прямых и кривых. Продольный профиль составляется на миллиметровой бумаге в карандаше. Горизонтальный масштаб продольного профиля - 1:5000, вертикальный - 1:500. Построение начинают с вычерчивания сетки профиля. Форма, размеры и названия граф сетки показаны на рис. 11.

Порядок построения продольного профиля описан в практической работе № 6. 2. Сделать выводы.

Содержание отчета 1. Продольный профиль существующего железнодорожного пути. 2. Вывод. Контрольные вопросы 1. С какой целью производят съемку плана и профиля существующего железнодорожного пути? 2. Какие работы входят в комплекс работ по съемке плана и профиля гг/ти?

3. Перечислите способы съемки существующих железнодорожных кривых.

Практическое занятие № 15 Построение поперечных профилей существующего железнодорожного пути

Цель: научиться строить поперечный профиль существующего железнодорожного пути. Оборудование и принадлежности: чертежные инструменты, миллиметровая бумага.

Краткие теоретические сведения Поперечные профили строят на продольном профиле, если их количество незначительно.

В целях простоты вычислений объемов земляных работ горизонтальный и вертикальный масштабы поперечных профилей выбирают одинаковыми и обычно равными вертикальному масштабу продольного профиля. Масштаб поперечных профилей подписывают под масштабами продольного профиля.

Осевые точки поперечных профилей по возможности располагают на соответствующих ординатах выше линии фактического профиля и при необходимости на разных уровнях. Для каждого поперечного профиля вычерчивают только одну горизонтальную графу для расстояний шириной 5 мм. Под нижней линией этой графы подписывают пикетаж осевой точки поперечника.

Вправо и влево от осевой точки откладывают в принятом масштабе расстояния поперечника, записывают их в графе расстояний, а на перпендикулярах от линии выбранного УГ в том же масштабе строят округленные до 1 см высоты, которые записывают вдоль своих ординат справа. Значение УГ поперечника выбирают таким, чтобы наименьшая его ордината была не короче 3 см (для возможности размещения записи высоты).

Концы построенных перпендикуляров соединяют, в результате чего получают фактический профиль поперечника.

Поперечные профили вместе с продольным профилем позволяют вычислить объемы земляных работ при строительстве железной дороги. Порядок выполнения

1. Построить поперечный профиль железнодорожного пути по существующим отметкам головок рельсов СГР, низа балластного слоя НБС и земли (прил. 4, рис. 15).

Для получения информации о рельефе в перпендикулярном к трассе направлении, при

34

изыскании трассы разбиваются поперечные профили. При выполнении практической работы поперечные профили вычерчиваются на миллиметровой бумаге. При построении поперечного профиля горизонтальный масштаб принимается равным 1:1000, а вертикальный — 1:100. Постро-ение поперечных профилей производят в следующей последовательности:

- вычерчивается сетка, состоящая из двух строк: нижняя - строка расстояний, верхняя -

отметки земли (см. рис. 15); - по центру сетки подписывается пикетажное значение точки, на которой разбит

поперечный профиль; - в нижней строке сетки записывают расстояния между точками поперечного профиля; - из журнала нивелирования трассы выбираются высоты характерных точек поперечного

профиля с округлением до сантиметров и записываются в верхнюю строку сетки. 2. Сделать выводы.

Содержание отчета 1. Поперечный профиль существующего железнодорожного пути. 2. Вывод.

Контрольные вопросы 1. Какие точки подлежат съемке при нивелировании поперечного профиля

железнодорожного пути? 2. Перечислите способы съемки существующих железнодорожных кривых. 3. Какой способ съемки существующих кривых находит наибольшее применение на

практике? Чем это обусловлено? 4. Перечислите основные документы, по которым составляют продольные и поперечные

профили.

39

Список литературы: Основная: 1. Киселев М.И.; Михелев Д.М. Геодезия: учебник для студентов СПО. / М.И. Киселев, Д.Ш. Михелев. – 13-е изд., стер. – М. Академия, 2017 г.-384 с. Дополнительная:

1. Тесты и задачи по курсу инженерной геодезии: учебное пособие/М. П. Ларченко, Т. Н. Миловатская, И. А. Седельникова. – М.: Изд. Ассоциация строительных вузов, 2013 г., 188 с.

2. Геодезия с основами кадастра: учебник для вузов/Е. В. Золотова, Р. Н. Скогорева – 3-е изд., испр. – М.: Академический проект; Трикста, 2015. - 413 с.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшегообразования

«Иркутский государственный университет путей сообщения «

Сибирский колледж транспорта и строительства

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ

ПМ.01. ПРОВЕДЕНИЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ РАБОТ ПРИ ИЗЫСКАНИЯХ ПО РЕКОНСТРУКЦИИ, ПРОЕКТИРОВАНИЮ, СТРОИТЕЛЬСТВУ И

ЭКСПЛУАТАЦИИ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ МДК 01.02 Изыскания и проектирование железных дорог

для студентов специальности08.02.10 Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство

Иркутск2016

РАССМОТРЕНЫ:

Цикловой методической

Комиссией СЖД. СЭАДА и СЭГПС

Председатель ЦМК:С.Б.Невская

«29» июня 2016г/<̂

Составитель Л.Г.Пылаева преподаватель СКТиС

Методические указания разработаны для студентов очного обучения специальности 08.02.10 Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство. Данные указания содержат методические рекомендации по выполнению практических работ.

2

Содержание

Пояснительная записка ...................................................................................................................... 3

Практическая работа № 1 .................................................................................................................. 5

Определение удельных сил сопротивления движению поезд ....................................................... 5

Практическая работа № 2 .................................................................................................................. 8

Определение массы и расчетной длины поезда .............................................................................. 8

Практическая работа 3. Выбор направления трассы, определение среднего естественного уклона и руководящего уклона по принятому направлению ...................................................... 12

Практическая работа 4. Камеральное трассирование варианта железнодорожной линии ....... 14

Практическая работа 5,6. Проектирование плана линии. Подбор радиусов круговых кривых, разбивка пикетажа ........................................................................................................................... 16

Практическая работа 7. Построение схематических продольных профилей ........................... 18

Практическая работа 8. Размещение по трассе малых водопропускных искусственных сооружений ....................................................................................................................................... 19

Практическая работа 9. Выбор типов и определение размеров малых водопропускных искусственных сооружений ............................................................................................................ 20

Литература ........................................................................................................................................ 21

3

Пояснительная записка

Методические указания составлены в соответствии с рабочей программой ПМ.01 Проведение геодезических работ при изысканиях по реконструкции, проектированию, строительству и эксплуатации железных дорог МДК 01.02 Изыскания и проектирование железных дорог

специальности 08.02.10 Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство. Методические указания являются руководством по проведению практических занятий по МДК 01.02 Изыскания и проектирование железных дорог.

Предусматривается выполнение 9 практических работ. В результате выполнения практических работ по междисциплинарному курсу МДК 01.02

Изыскания и проектирование железных дорог студенты должны: Уметь:

- выполнять трассирование по картам, проектировать продольные и поперечные профили, выбирать оптимальный вариант железнодорожной линии;

Знать: - правила трассирования и проектирования железных дорог, требования, предъявляемые

к ним. Практические работы выполняются после изучения соответствующей темы и проверки

теоретической подготовки студентов. Методические указания рассчитаны для аудиторной и самостоятельной работы студентов.

Практические занятия учебной дисциплины рекомендуется проводить фронтальным методом, когда вся группа выполняет одинаковое задание.

Каждый студент обязан оформлять отчет о проделанной работе. Отчет должен содержать: - титульный лист; - цель работы; - задание; - выполненную практическую работу в соответствии с заданием; - вывод. Каждый студент должен выполнить все пункты задания. При подготовке к каждому практическому занятию студенты должны повторить материал

соответствующей темы, указанной преподавателем. Перед проведением первого практического занятия со студентами проводится инструктаж по технике безопасности с соответствующим оформлением в журнале по проведению инструктажа.

При выполнении практических работ студенты приобретают навыки и умения самостоятельной работы с учебной, справочной и технической литературой, что пригодится им в дальнейшей профессиональной деятельности.

Правила охраны труда при проведении практических занятий Перед началом любой самостоятельной работы студентам необходимо прослушать

инструктаж о мерах безопасности и о подготовке и уборке рабочего места. 1. Общие требования охраны труда 1.1 К проведению практических занятий по учебной дисциплине допускаются

студенты, прошедшие инструктаж по технике безопасности. 1.2 Студенты должны соблюдать правила поведения, расписание учебных занятий,

установленный режим труда и отдыха. 1.3 В процессе работы студенты должны соблюдать порядок проведения

практических занятий, правила личной гигиены, содержать в чистоте рабочее место. 2. Требования охраны труда перед началом работы 2.1 Внимательно изучить содержание и порядок выполнения работы, а также

безопасные приемы её выполнения. 2.2 Подготовить к работе рабочее место, убрать посторонние предметы.

4

2.3 Проверить наличие необходимых инструментов. 3. Требования охраны труда во время работы 3.1 Точно выполнять все указания преподавателя при проведении работы. 4. Требования охраны труда по окончании работы 4.1 Привести в порядок рабочее место. 4.2 Проветрить помещение кабинета.

5

Практическая работа № 1

Определение удельных сил сопротивления движению поезд Цели: Приобрести практический навык по определению удельные силы, действующие

на поезд Оборудование и принадлежности: Расчетные характеристики грузовых локомотивов,

технические характеристики подвижного состава (задаются преподавателем из приложения Б) Компетенции: ОК 1-5,8,9 ПК 1.2

Краткие теоретические сведения: В тяговых расчетах рассматриваются только те слагаемые внешних сил, приложенных

к поезду, которые направлены вдоль линии движения поезда, так как именно они влияют на поступательное движение поезда по рельсовой колее.

Полные силы - это силы, приложенные ко всему поезду. Удельные силы - приходятся на единицу веса поезда. Различают основное и дополнительное сопротивления движению Под основным

подразумевают сопротивление при движении по прямому горизонтальному участку пути. Оно обусловлено трением шеек осей в подшипниках, трением качения и трением скольжения по рельсам и ударам в стыках, а также сопротивлением воздушной среды. Дополнительные сопротивления (сверх основного) возникают при движении поезда на уклонах и в кривых участках пути.

Порядок выполнения: 1.Выбор технических характеристик локомотива.

2.Расчет удельных сил основного сопротивления движению локомотива и вагонного состава.

3. Расчет массы поезда и вагонного состава.

4. Проверка массы вагонного состава на трогание с места.

5. Расчет длины поезда и состава.

6. Проверка массы состава по длине приемо-отправочных путей.

1 Выбор технических характеристик локомотива

Выписать из таблицы 1 приложения 1 технические характеристики для данного по заданию локомотива.

Например: тип локомотива - тепловоз 3ТЭ10М;

масса локомотива Р = 414 т;

длина локомотива lл = 51 м;

расчетная скорость vр = 23,4 км/ч;

расчетная сила тяги Fкр = 744580 Н;

сила тяги при трогании с места Fк(тр) = 941760 Н.

2 Расчеты удельных сил основного сопротивления движению локомотива и вагонного состава

6

Основное удельное сопротивление движению локомотива в режиме тяги определяется по формуле

2/ vcvbаwO ⋅+⋅+= .

При скорости v = vр,

vр – расчетная скорость, для данного по заданию локомотива, км/час.

Коэффициенты a, b, c приведены в таблице 1.

Таблица 1 Коэффициенты формулы основного удельного сопротивления движению локомотива

Путь

Движение поезда в режиме тяги

a b c

Звеньевой 1,9 0,010 0,00030

Бесстыковой 1,9 0,008 0,00025

Расчеты основного средневзвешенного удельного сопротивления движению вагонного состава выполняют в следующем порядке.

1. Определяют массу брутто вагонов как сумму массы тары вагона qт и грузоподъемности qгр, умноженной на коэффициент полногрузности β:

,ГРТБР qqq ⋅+= β

qт и qгр принимаем по таблице 2, β - по заданию.

Таблица 2 Характеристики грузовых вагонов

Число осей Масса тары qт, т Грузоподъемность qгр, т Длина lв, м

4 22,4 63,0 14,0

6 32,0 94,0 17,0

8 43,7 125,0 20,0

2. Находят массу, приходящуюся на ось вагона по формуле

mqq БР

O = ,

где m - число осей вагона.

3. Вычисляют основное удельное сопротивление движению вагонов по формуле

OO q

vdvcbaw2

// ⋅+⋅++=

.

7

Коэффициенты a, b, c и d по таблице 3.

Таблица 3 Коэффициенты формулы основного удельного сопротивления движению грузовых вагонов

Тип вагона

Звеньевой путь

Бесстыковой путь

Число

осей,

m

Вид

подшипников

a

b

c

d

a

b

c

d

4 Роликовые 0,7 3 0,1 0,0025 0,7 3 0,09 0,002

6 « 0,7 8 0,1 0,0025 0,7 8 0,08 0,002

8 « 0,7 6 0,038 0,0021 0,7 6 0,026 0,0017

4. Находят долю вагонов i-ой категории в составе по массе:

)(1

)(

iБР

K

ii

iБРii

q

q

⋅

⋅=

∑=

⋅

γ

γα

.

Количество вагонов каждой категории γi в составе (в %) приведены в задании.

Проверка правильности вычисления αi :

11

=∑=

K

iiα

5. Определяют удельное средневзвешенное сопротивление движению вагонного состава, включающего k категорий вагонов

//)(

1

//io

K

iiО ww ⋅= ∑

=

α.

Контрольные вопросы:

1. Какие силы, действующие на поезд, называются полными? 2. Что подразумевается под основным сопротивлением? 3. Какие спуски называют вредными, а какие безвредными?

8

Практическая работа № 2

Определение массы и расчетной длины поезда Цели: Приобрести практический навык по определению массы поезда. Научиться

рассчитывать основное удельное сопротивление движению поезда в режиме тяги и холостого хода

Оборудование и принадлежности: Расчетные характеристики грузовых локомотивов, технические характеристики подвижного состава (задаются преподавателем из приложения Б). Данные берутся из практического занятия №1.

Компетенции: ОК 1-5,8,9 ПК 1.2 Краткие теоретические сведения:

При проектировании новых железных дорог массу состава, как правило, определяют из условия равномерного движения поезда с расчетной скоростью на руководящем подъеме, т.е. наиболее крутом подъеме неограниченного протяжения. При этом сила тяги локомотива равна суммарному сопротивлению движения поезда.

На существующих железных дорогах, особенно строившихся давно, наряду с затяжными подъемами встречаются короткие, но более крутые подъемы, которые могут оказаться труднейшими для преодоления их поездом. По таким подъемам движение может быть неустановившимся, и тогда расчетную массу состава целесообразно определять методом подбора.

В практике тяговых расчетов наряду с задачей определения протяженности пути при торможении возникает необходимость определить допускаемую скорость движения поезда на данном уклоне при соответствующем значении скорости и установленной длине тормозного пути.

Ход работы:

1 Расчет массы поезда и состава

Масса состава определяется по формуле

giwgPiwFQ

PO

POKP

⋅+⋅⋅+−

=)(

)(//

/

,

где g = 9,81 м/с2.

Значения расчетной силы тяги Fкр и массы локомотива Р приведены в технических характеристиках данного локомотива.

Согласно ПТР масса составов грузовых поездов принимается с округлением до 50 т.

Масса поезда, т

QPM += .

2 Проверка массы состава по условию трогания с места

Масса состава проверяется по условию трогания поезда с места. Масса состава Q должна быть на больше массы состава при трогании с места (Q < Qтр).

9

Pgiw

FQ

ТРТР

ТРКТР −

⋅+=

)()( .

Силу тяги при трогании с места Fкр принимаем по техническим характеристикам данного локомотива.

Уклон профиля раздельного пункта принимаем iтр = 2,5 ‰

Удельное средневзвешенное сопротивление состава при трогании с места

i

K

iiТРТР ww α⋅= ∑

=1)( .

Удельное средневзвешенное сопротивление при трогании с места вагона i – ой категории

7)( +=

oiiТР q

w α .

При подшипниках качения α = 28.

Проверить условие Q < Qтр.

Если трQQ , то за норму массы состава Q принимается Qтр

3 Расчет длины поезда и состава

Длина состава определяется по формуле

i

K

iiC lnl ⋅= ∑

=1,

где ni – число вагонов i – ой категории;

li – длина вагона i – ой категории, м.

Число вагонов каждой категории определяется по формуле

)(iБР

ii q

Qn α⋅= .

Значение, полученное при расчете округлить до целого числа, так как это число вагонов и дробного числа быть не может.

Длина поезда

10+⋅+= ЛЛCП lmll ,

где lл – длина локомотива, м;

mл – число локомотивов,

10 м – допуск на установку поезда в пределах полезной длины приемо-

10

отправочных путей.

Длины локомотивов и вагонов для определения длины поезда приведены в таблице 1 приложения 1 и в таблице 2.

Уточним массу состава с учетом округленного числа вагонов:

)(/

iбрi qnQ ⋅= ∑ .

Если не выполняется следующее условие

50/ ≤−QQ т,

следует изменить число вагонов i – ой категории.

4 Проверка массы состава по длине приемо-отправочных путей

Согласно п.15.26 ПТЭ железных дорог длины грузовых поездов должны соответствовать полезной длине приемо-отправочных путей на станциях. Длина поезда lп не должна превышать полезной длины приемо-отправочных путей lПО(потр)

)(потрПОП ll ≤

Стандартные значения длины приемо-отправочных путей - 850 м, 1050 м, 1700 м., 2100 м).

Сделать вывод о принятии стандартного значения.

Приложение 1 Таблица 1 Расчетные характеристики локомотивов

Серия локомотива

Расчетная масса

Р,т

Расчетная

сила тяги

Fк(р) , Н

Расчетная скорость vр,

км/ч

Сила тяги

при трога-

нии с места

Fк(тр), кН

Длина локомо-

тива

lл, м

Электровозы постоянного тока

ВЛ23 138 342400 43,3 446400 17

ВЛ8, ВЛ8М 184 456200 43,3 595500 28

ВЛ10, ВЛ11 184 451260 46,7 614110 33

ВЛ10У 200 492460 45,8 667080 33

ВЛ11 (3 секции) 276 676890 46,7 921160 50

11

ВЛ15 285 739700 45,0 941760

Электровозы переменного тока

ВЛ60К, ВЛ60Р 138 361000 43,5 487400 21

ВЛ80К 184 480690 44,2 649422 33

ВЛ80Т, ВЛ80С 192 502300 43,5 677900 33

ВЛ80Р 192 502300 43,5 677900 33

ВЛ80С (3 секции) 288 753400 43,5 941760 50

ВЛ85 288 706300 50,0 941760 45

Электровозы постоянного и переменного тока

ВЛ82 190 464990 51,0 640593 33

Тепловозы

ТЭ3 254 396300 20,5 570900 34

3ТЭ3 381 594500 20,5 856400

М62 120 196200 20,0 350200 18

2М62 240 392400 20,0 700400 36

2ТЭ10Л 260 496390 23,4 750500 34

2ТЭ10В, 2ТЭ10М 276 496390 23,4 797550 34

3ТЭ10М 414 744580 23,4 941760 51

4ТЭ10С 552 992800 23,4 941760

2ТЭ116 276 496390 24,2 797550 36

2ТЭ121 300 588600 26,6 829900 42


1. Рассчитать массу состава при установившемся движении и при трогании с места. 2. Рассчитать равнодействующие силы, действующие на поезд. 3. Решить тормозную задачу. 4. Выводы

Контрольные вопросы: 1 Подъем, сопротивление от которого равно дополнительному сопротивлению от кривой называют____________________подъемом. 2 Зависимость силы тяги локомотива от скорости определяется его_______________________характеристикой. 3 Назовите какие бывают сопротивления движению поезда?

12

Практическая работа 3. Выбор направления трассы, определение среднего естественного уклона и руководящего уклона по принятому направлению

Цели: Приобрести практический навык по анализу топографических условий района проектирования по карте в горизонталях.

Оборудование и принадлежности: калькулятор, карта района проектирования в горизонталях, масштаб М1:50 000 (или М1:25 000), выдается преподавателем

Компетенции: ОК 1-5,8,9 ПК 1.2 Краткие теоретические сведения: Одним из основных показателей различных вариантов трассы проектируемой

железной дороги является ее длина в сравнении с кратчайшим расстоянием между установленными начальным и конечным пунктами, а в ряде случаев - и промежуточными пунктами захода.

На выбор направления дороги влияют транспортно-экономические, природные и технические факторы. К первым относят: назначение проектируемой железнодорожной линии; ко вторым - топографические, инженерно-геологические, сейсмические, гидрографические и другие природные условия; к третьим - технические параметры проектируемой железной дороги.

Порядок выполнения: 1. Наметить направление будущей железной дороги между заданными пунктами. 2. Рассчитать средний естественный уклон местности по принятому направлению. 2.1 Принятое направление линии разделить на участки с однотипным характером рельефа

(подъемы, спуски, спокойные участки местности.) 2.2 Вычислить естественный уклон местности на каждом участке. 2.3 Определить средний естественный уклон по принятому направлению. 3. Установить руководящий уклон по принятому направлению исходя из топографических

условий местности. 4. Имея начальный и конечный пункт намечаем направление будущей дороги исходя из топографических условий местности и условий обхода плановых препятствий (2 варианта). 5. Принятое направление необходимо разбить на участки отличающиеся один от другого характером рельефа, в границах между участками зафиксировать. На каждом участке определить перепад высот и длину участков в км для вычисления естественного уклона местности на участке по формуле, м:

Нв - Нн = Ah, где Ah - перепад высот на участке

Нв - наибольшая отметка на участке Нн - наименьшая отметка на участке

6. На каждом участке определяем естественный уклон по формуле,‰

где l – длина участка, в км

iуч - естественный уклон местности на данном участке Средний естественный уклон местности по направлению определяем по формуле:

13

где i1,2,n – естественный уклон местности на соответствующие участке, n – количество участков на варианте 7. Решение вопроса о величине руководящего уклона возможно по двум направлениям 7.1 Руководящий уклон определяется из учета топографических условий местности по формуле:

𝑖𝑖р = 𝑖𝑖ест.ср. − (1. .−2)‰ где ip - руководящий уклон

1.. .2 - смягчение среднего естественного уклона (принимаем в тясячных) 7.2 Руководящий уклон может быть определен из условия обеспечения требуемой весовой нормы поезда по формуле:

где Fp - расчетная сила тяги Р - вес локомотива Q - вес вагона 𝜔𝜔0

/- удельное основное сопротивление от локомотива 𝜔𝜔0

//- удельное средневзвешенное сопротивление от вагона. Содержание отчета

1 Выбрать направление трассы по карте в горизонталях 2 Рассчитать средний естественный уклон местности 3 Рассчитать руководящий уклон местности из условия весовой нормы подвижного состава. 4 Выводы Контрольные вопросы и задания 1. Виды изысканий железных дорог? 2. Чему равна алгебраическая разность уклонов смежных, элементов: спуск 3%о и подъем 8%о? 3. Как определить уклон элемента профиля на подъеме при известном длине элемента и отметках начальной и конечной точек:?

14

Практическая работа 4. Камеральное трассирование варианта железнодорожной линии Цели: Освоить основные приемы и технологию трассирования участка железнодорожной

линии. Оборудование и принадлежности: Карта района проектирования в масштабе, сечение

рельефа горизонталями, h, м.;руководящий уклон ip,%o, калькулятор. Компетенции: ОК 1-5,8,9 ПК 1.2

Краткие теоретические сведения: Трассирование - это определение положения трассы дороги в пространстве. Камеральное (кабинетное) трассирование - укладка плана трассы на топографической

карте, топографическом плане в горизонталях, стереомодели или цифровой модели местности с одновременным проектированием продольного профиля.

Полевое трассирование - инструментальная укладка проекции трассы на поверхность земли.

Шаг трассирования - это расстояние, которое не должно быть менее перехода с одной горизонтали на другую соседнюю, чтобы не превышать заданный уклон трассирования, вычисленный в м, шаг трассирования перевести в масштаб карты.

Трассирование на вольных ходах - если естественный уклон местности менее ру-ководящего, то на данном участке трассирования осуществляется вольным ходом - прокладка линии по кратчайшему расстоянию, по прямой. Отклонение от прямой допускается только при обходе плановых препятствий с населенными пунктами, заповедниками.

Трассирование на напряженных ходах - если естественный уклон по заданному направлению больше руководящего уклона, трассирование ведут напряженным ходом, укладка линии производится руководящим уклоном.

Линия нулевых работ - это линия заданного уклона на участках напряженного хода. Линия нулевых работ строится методом и под циркуль, т.е. раствором циркуля равным шагу трассирования в масштабе карты путем последовательных засечек на каждой соседней горизонтали. Засечки соединяются последовательно под линейку - получается ломанная линия. Это и есть линия нулевых работ. В результате последовательного сопряжения участков вольных и напряженных ходов формируется схема вариантов трассы.

Порядок выполнения: Определение шага трассирования

𝑙𝑙тр =ℎ𝑖𝑖_тр

где lтр – шаг трассирования в м;

h – сечение горизонталей; iтр – уклон трассирования, находим по формуле

где w,,K - эквивалентное сопротивление от кривой, для начала проектирования принимается (0,5.. ,1%о).

Определяем раствор циркуля для проложения линии нулевых работ: где N - знаменатель масштаба карты. Содержание отчета 1 Карта местности с двумя вариантами трассы.

15

2 Расчет раствора циркуля для проложения линии нулевых работ. 3 Выводы

Контрольные вопросы 1. Каких видов бывает трассирование? 2. _______________________________________________________ На участках напряженного хода проектную линию укладывают __________________________________________________________________________ уклоном. 3. Как определить уклон элемента профиля на подъеме при известным длине элемента и отметках начальной и конечной точек:

16

Практическая работа 5,6. Проектирование плана линии. Подбор радиусов круговых кривых, разбивка пикетажа

Цели: Освоить методы проектирования плана линии Оборудование и принадлежности: Результаты практических занятий №4,№5.

Спрямленная линия на карте с нанесением пикетажа и километров. Ведомость углов поворота.

Компетенции: ОК 1-5,8,9 ПК 1.2 Краткие теоретические сведения: После определения рационального положения магистрального хода приступают к

трассированию дороги. Оно выполняется от оси начальной станции небольшими участками, при этом одновременно с укладкой линии в плане составляют схематический продольный профиль трассы.

На карте, ориентируясь на линию нулевых работ, наносят участок плана трассы длиной не более 2-3 км. При этом линия нулевых работ спрямляется для рационального уменьшения числа углов поворота и обеспечения допустимых величин радиусов кривых и длин прямых вставок между ними. При нанесении трассы на карту используют прозрачные шаблоны круговых кривых в масштабе карты.

Порядок выполнения: 1. Подобрать радиусы круговых кривых. 2. Вписать кривые в углы поворота. 3. Рассчитать параметры круговых кривых. 4. Вычислить пикетажные значения главных точек кривых, выполнить контроль. 5. Составить ведомость плана линии. Отдельные прямолинейные участки трассы в местах пересечения сопрягаются между

собой круговыми кривыми. Сопряжение производится с помощью лекал, либо с помощью изготовленных из плотной бумаги шаблонов в масштабе карты.

Для того, чтобы уточнить положение кривых в плане линии, измеряют транспортиром углы поворота на трассе с точностью до 0,50 и по таблицам круговых кривых определяют их длины К и тангенсы Т с точностью до метров, а затем отмечают на плане штрихами в виде буквы Т точки начала и конца круговых кривых (НК и КК), откладывая их тангенсы от вершины угла поворота.

При отсутствии таблиц тангенс Т и длину кривой К можно вычислить по формулам:

По запроектированному плану трассы составляется ведомость по форме таблицы

17

№ э

леме

нта

план

а Угол поворота ______ a° ______

Ради

ус к

риво

й R

ПК

вер

шин

ы у

гла

ВУ

Танг

енс

Т, м

ПК

нач

ало

крив

ой

НК

Кри

вая,

м

ПК

кон

ец к

риво

й КК

Дли

на п

рямо

й, м

прав

о

лево

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.


1 Подобрать радиусы круговых кривых. 2 Вписать кривые в углы поворота. 3 Рассчитать параметры круговых кривых. 4 Вычислить пикетажные значения главных точек кривых, выполнить контроль. 5 Составить ведомость плана линии. 6 Выводы

Контрольные вопросы^

1. Как вычислить пикетажное значение конца круговой кривой, если известны длина ее длина К, пикетажное значение вершины угла поворота ВУ ПК, тангенс Т & 2. Экономические центы района, через которые должна пройти проектируемая дорога называют__________________________ 3. Чему равна алгебраическая разность уклонов смежных, элементов: спуск 3%о и подъем 8%о

18

Практическая работа 7. Построение схематических продольных профилей Цели: приобрести практический опыт по построению схематического продольного

профиля. Оборудование и принадлежности: Исходные данные - результаты практических

работ №3,4,5,6. Приложение В. Компетенции: ОК 1-5,8,9 ПК 1.2

Краткие теоретические сведения: Для уложенного участка трассы составляют схематический продольный профиль,

горизонтальный масштаб которого соответствует масштабу карты (1:50000 или 1:5000), а вертикальный - (1:1000). Отметки земли берут с карты не только на пересечении трассой горизонталей, но и в характерных промежуточных точках между ними. Обязательно должны быть взяты отметки самых высоких и самых низких точек рельефа на пересечении логов и мысов (отметки последних устанавливают по интерполяции с точностью 0,5м.)

После того как на схематическом продольном профиле проставлены отметки земли, наносят проектную линию с учетом технических требований безопасности, плавности и бесперебойности движения поездов.

Экономичность профиля характеризуется объемами земляных работ, суммой преодолеваемых высот, протяжением вредных спусков.

На участках напряженного хода проектную линию укладывают руководящим уклоном. При совпадении с кривыми уклон ip уменьшают на величину дополнительного сопротивления от кривой i3m.

На участках вольного хода величина проектного уклона и длина элемента назначаются в зависимости от уклона местности (по отметкам земли).

Порядок выполнения: 1. Нанесение проектной линии на профиле начинают с установления проектной

отметки оси начального раздельного пункта с учетом того, что пункт должен располагаться на насыпи высотой 1... 1,5м. Последующие отметки вычисляются прежде всего в точках перелома проектной линии по проектным уклонам и длине элементов профиля с точностью до 0,01м.

2. После того, как установлено положение проектной линии, по проектным уклонам и расстояниям подсчитывают проектные отметки по формуле

Hn=Hn_1+i*d, где Нп - проектная отметка;

Нп-1 - предыдущая проектная отметка; i- проектный уклон; d - расстояние.

3. Затем с точностью до 0,01м определяют рабочие отметки, как разность проектных отметок и отметок земли. Рабочие отметки выписываются на продольном профиле. Глубину выемок надписывают ниже, а высоту насыпей - выше проектной линии.

4. При значительных отклонениях проектной линии от ранее намеченного - ее положение восстанавливается путем изменения уклонов.

В процессе проектирования профиля выявляется, в какой мере удачно про- трассированна линия.

Содержание отчета: 1 Схематические продольные профили двух вариантов трассы 2 Выводы Контрольные вопросы:

Как называют границу смежных элементов профиля? Как вычисляют проектные отметки продольного профиля? Как вычисляют рабочие отметки?

19

Практическая работа 8. Размещение по трассе малых водопропускных искусственных сооружений

Цели: Приобрести навыки для определения места расположения водопропускных сооружений на проектируемой железнодорожной линии.

Оборудование и принадлежности: материалы практических работ № 5,6,7. Компетенции: ОК 1-5,8,9 ПК 1.2

Краткие теоретические сведения: Территория, с которой атмосферные осадки стекают к водопропускному со-

оружению, называется водосбором или бассейном сооружения. Водосбор расположен с верховой стороны от трассы и ограничен по периметру

линиями водоразделов и полотном дороги. Линия, соединяющая наиболее пониженные точки водосбора, называется логом или руслом.

Боковые поверхности, ограниченные водоразделом и руслом, называются склонами водосбора.

Порядок выполнения: 1. На продольном профиле трассы выделить пониженные точки. 2. Между соседними пониженными точками выделить водораздельные точки. 3. От каждой водораздельной точки по трассе по нормалям к горизонталям (по

гребням возвышенностей) провести линии местных или поперечных водоразделов до пересечения с главным продольным водоразделом. Каждый водоток, как правило, должен быть пропущен через отдельное сооружение. При камеральном трассировании места размещения водопропускных сооружений устанавливаются при сопоставлении подробного профиля с подробным планом трассы. Пропуск вод близко расположенных один от другого водотоков через одно сооружение должен быть обоснован соответствующими расчетами, учитывающими затраты на сооружение и содержание водоотводной канавы.

Содержание отчета 1 Продольные профили с выделенными пониженными точками. 2 Выводы Контрольные вопросы: Водосбором называют? За проектную линию принимают: Варианты ответов: 1 проектную головку рельса (ПГР) 2 расчетную головку рельса (РГР) 3 существующую головку рельса (СГР) Линия, имеющая уклон трассирования называется _____________________________ .

20

Практическая работа 9. Выбор типов и определение размеров малых водопропускных искусственных сооружений

Цели: Приобрести навыки подбора типа искусственного сооружения и определять их размер.

Оборудование и принадлежности: Данными являются расчеты практической работы №8.

Компетенции: ОК 1-5,8,9 ПК 1.2 Краткие теоретические сведения: На выбор типа и размера водопропускного сооружения влияют следующие факторы: - расход притока воды с водосбора; - высота насыпи в месте размещения водопропускного сооружения; - инженерно-геологические условия; - возможность применения индустриальных методов возведения сооружений; - целесообразность уменьшения числа типов и размеров сооружений на про-

ектируемой дороге. Порядок выполнения 1. Определить отверстия малых водопропускных сооружений по графикам их

водопропускной способности (из условия, что принятое отверстие должно обеспечивать сохранность водопропускных сооружений и подходных насыпей при расчетном и наибольшем расходах воды).

2. Подбор водопропускного сооружения начинают с круглых железобетонных труб малого диаметра. Для этого отверстие трубы подбирают по графикам таким образом, чтобы точка пересечения кривой водопропускной способности данной трубы и абсциссы, соответствующей значению расчетного расхода, находилась в зоне расчетных расходов, ограниченной на графиках линией со штриховкой вниз.

3. Составить ведомость водопропускных сооружений. Место распо ложения, ПК

Пло щадь бас сейна,

2 км

Уклон лога, %о

Набольший расход воды 0,33% м3/с

Расчет ный расход воды, 0,1% м3/с

Высота насыпи, м

Тип со- су жения

Отвер стие со- °ру- жения

Мин. потреб ность высоты насыпи

Воз- мож- ный рас чёт ный расход Q3

Стои мость, тыс. руб.

для первого варианта трассы:

для второго варианта трассы:


1 Ведомость водопропускных сооружений 2 Выводы Контрольные вопросы Водосбором называют: За проектную линию принимают: Для предохранения насыпи на подходах к искусственному сооружению от затопления

земляного полотна должна возвышаться над уровнем подпертой воды при пропуске наибольшего расхода не менее чем на_________м

21

Литература

Основная литература: 1. Копыленко В.А., Косьмин В.В. Изыскания и проектирование железных

дорог: учебник ФГБУ ДПО «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспотре», 2017.-573с.

Дополнительная литература:

1. Кантор И. И. Изыскания и проектирование железных дорог: для студентов колледжей железнодорожного транспорта. – УМЦ ЖДТ. 2017

2

Оглавление Введение .................................................................................................................................................. 3

Самостоятельная работа обучающихся №1 Построение схем выноса в натуру проектных углов и длины линий ......................................................................................................................................... 3

Самостоятельная работа обучающихся №2 ......................................................................................... 5

Построение схем выноса в натуру проектных отметок, линий и плоскостей проектного уклона . 5


Определение элементов кривых и пикетажных значений их главных точек ................................... 6

Самостоятельная работа обучающихся № 4 ........................................................................................ 7

Детальная разбивка кривых с построением плана разбивки .............................................................. 7


Обработка журнала нивелирования трассы ......................................................................................... 8

Самостоятельная работа обучающихся № 6 ...................................................................................... 10

Построение продольного профиля трассы ......................................................................................... 10

Самостоятельная работа обучающихся №7 ....................................................................................... 11

Проектирование по продольному профилю трассы .......................................................................... 11


Обработка журнала нивелирования поверхности. Составление плана земляных масс ................. 12


Составление схем закрепления трассы, разбивки и закрепления на местности малых искусственных сооружений ................................................................................................................. 14

Самостоятельная работа обучающихся №10 ..................................................................................... 15

Построение поперечных профилей насыпей и выемок согласно рабочим отметкам и уклону местности ............................................................................................................................................... 15

Самостоятельная работа обучающихся №11-12 ................................................................................ 17

Построение продольного профиля существующего железнодорожного пути ............................... 17


Построение поперечных профилей существующего железнодорожного пути .............................. 18

Самостоятельная работа обучающихся №15 ..................................................................................... 20

Построение поперечных профилей существующего железнодорожного пути .............................. 20


Полевые и камеральные работы по вертикальной планировке линейных сооружений ................ 21


Полевые и камеральные работы по вертикальной планировке линейных сооружений ................ 22

3

Введение Методические указания разработаны для выполнения самостоятельной работы студен-тами (СРС) специальности «Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство» по дис-циплине «Технология геодезических работ». В методических указаниях приведены необходи-мые пояснения основных понятий и терминологии к каждой самостоятельной работе, исход-ные материалы, примеры выполнения и оформления расчетных и графических частей работ. Самостоятельные работы в зависимости от тематики и характера задания должны вы-полняться в тетрадях для практических и лабораторных работ, на чертежной или миллиметро-вой бумаге с соблюдением последовательности этапов выполнения работ, с обязательным приложением схем и рисунков при необходимости; написание конспектов в лекционных тет-радях или отдельных листах с указанием темы. Графические части работ выполняются карандашом на чертежной или миллиметровой бумаге на форматных листах. Выполнив самостоятельную работу, рекомендуется ответить на контрольные вопросы, которые приведены в конце работы. Задания для самостоятельной работы и время необходимое на их выполнение сформированы с учетом усвоения материала на аудиторных занятиях. Количество часов, отводимое на самостоя-тельную работу, зависит от уровня сложности понимания и от объема задания. Количество часов на выполнение различных видов самостоятельной работы определено с учетом следующих фак-торов: выполнения аналогичного задания на аудиторных занятиях, многолетним опытом преподавания.

Самостоятельная работа обучающихся №1 Построение схем выноса в натуру проектных углов и длины линий

Цель: научиться строить схемы выноса в натуру проектных углов и длин линий. Оборудование и принадлежности: чертежные принадлежности, топографические планы или

карты. Примечание: задание к практическому занятию выдается преподавателем по схеме топографи-

ческой карты индивидуально для каждого студента. Краткие теоретические сведения

Основными элементами разбивочных работ при строительстве инженерных сооружений явля-ется построение проектных расстояний, вынесение в натуру проектных высот, а также линии и плос-кости проектного уклона.

Построение проектного горизонтального угла β с точностью, равной точности инструмента, осуществляют от известного направления между пунктами разбивочной основы или от известной оси сооружения. Для этого устанавливают теодолит над вершиной переносимого в натуру угла, приводят его в рабочее положение и берут отсчет по горизонтальному кругу при одном из поло-жений вертикального круга. К полученному отсчету прибавляют проектный угол β и, открепив алидаду, устанавливают вычисленный отсчет. На некотором расстоянии от теодолита фиксируют в створе его визирной оси точку С, на местности.

Аналогичное построение выполняют при другом положении вертикального круга и получают точку С2.

В качестве искомого проектного угла принимают угол между исходным направлением и отме-ченной на местности точкой С в середине между точками С1 и С2, полученными при двух полу при-ёмах.

Для контроля правильности построения проектного угла его измеряют одним полным приемом. Если для построения проектного угла не требуется высокой точности, нередко используют спо-соб совмещения нулей. Для этого на горизонтальном круге устанавливают отсчет, равный 0° 00',

4

и в этом положении закрепляют алидаду. Открепив лимб, ориентируют прибор на исходное направление и закрепляют лимб. Открепив алидаду, устанавливают отсчет по горизонтальному кругу, равный значению проектного угла β, и отмечают точку на местности. Аналогичные дей-ствия повторяют при другом положении вертикального круга. За окончательное положение бе-рут точку посередине между двумя построениями.

Для построения на местности угла с повышенной точностью используют способ приближений ∆d = d∆β′′/ρ, ρ.= 20626".

В этом случае строят угол на местности одним из выше изложенных способов и затем измеряют его с заданной точностью (обычно способом повторений). Полученный результат βR1 как правило отличается от проектного значения р. Вычислив отклонение ∆β = β − βR1, вычисляют длину отрезка СС1 СС1 = d∆β/ρ(где ∆β- отклонение угла в секундах; ρ = 206265).

Отложив на местности отрезок СС1 нормально к линии ВСр получают искомую точку С. В за-ключение повторяют контрольное измерение полученного угла с заданной точностью.

Порядок выполнения

1. Построить схему выноса в натуру проектных углов. Для построения схемы необходимо выполнить работы, которые сводятся к нахождению на

местности точек, определяющих геометрию сооружения. Плановое положение точек можно опре-делить полярным методом, то есть путем построения на местности относительно исходной стороны проектного направления (угла) и отложения по нему проектного расстояния от исходного пункта. Проектный угол строят относительно известного направления ВА (рис. 1) и известной вершины угла В. Теодолит устанавливают над точкой В, приводят его в рабочее положение, то есть центри-руют, нивелируют и т.д. Перекрестие нитей зрительной трубы наводят на точку А и берут отсчет по горизонтальному кругу, к этому отсчету прибавляют проектный угол р и, открепив алидаду, уста-навливают вычисленный отсчет, при этом визирная ось трубы указывает направление BCV на мест-ности фиксируют точку С. Выполнив аналогичные действия при другом круге, получают точку С2. Из положений точек Ср С2 определяют среднее, то есть точку С, и полученный угол ABC принимают за проектный.

Контрольные вопросы 1. Перечислите и охарактеризуйте порядок составления схемы выноса в натуру проектных углов. 2. Перечислите и охарактеризуйте порядок составления схемы выноса в натуру длины ли-нии. Рекомендуемая литература

1. Киселев М.И.; Михелев Д.Ш. «Геодезия», Москва, Издательский центр «Академия», 2013г.

5

Самостоятельная работа обучающихся №2

Построение схем выноса в натуру проектных отметок, линий и плоскостей проектного уклона

Цель: научиться строить схемы выноса в натуру проектных отметок, линий и плоскостей проект-ного уклона. Оборудование и принадлежности: чертежные принадлежности, топографические планы или карты. Краткие теоретические сведения Отложение проектного расстояния в общем случае заключается в определении и закреплении на местности наклонного расстояния D, соответствующего проектному горизонтальному расстоя-нию d. Длину наклонной линии D, откладываемую на местности, определяют по известному го-ризонтальному проектному расстоянию d и углу наклона линии к горизонту v. Если известно превышение h между начальной и конечной точками линии, то наклонное рассто-яние определяют, как Требуемые вычисления расстояния D, угол наклона v или превышение h определяют путем непо-средственных геодезических измерений на местности или по материалам проекта. Если допустимая относительная ошибка отложения проектной длины не превышает 1:2000, то при углах наклона до 1° поправку за наклон местности можно не вводить. Вынос в натуру проектной высоты Нп обычно осуществляют геометрическим нивелированием (рис. 3). Положение точки в плане должно быть обозначено на местности и вблизи ее должен располагаться постоянный или временный репер (точка А) с известной высотой HR. Установив нивелир приблизительно посередине между репером и соответствующей точкой, проектную вы-соту которой надо перенести на местность, по рейке, установленной на репере, определяют ГИ: ГИ = HR + а, а затем вычисляют отсчет по рейке на искомой точке В, соответствующей установке ее на проектной высоте: В месте вынесения проектной высоты устанавливают рейку, опуская или поднимая ее таким об-разом, чтобы получить расчетный отсчет «b» Уровень пятки рейки при этом будет соответство-вать проектной высоте Н. На этот уровень забивают кол, а рядом устанавливают сторожок. В местах срезок грунта (например, в выемках) выкапывают ямки соответствующей глубины, где и закрепляют точку на проектной высоте. Для проверки правильности выноса проектной высоты выполняют повторное нивелирование. Построение линий с проектным уклоном осуществляют при строительстве дорог, улиц, взлетно-посадочных полос и аэродромов, подземных коммуникаций и т.д. Для этого устанавливают про-ектную высоту начальной А и конечной В точек линии и обозначают их на местности. Устанав-ливают нивелир (а лучше теодолит) непосредственно у точки А таким образом, чтобы один из подъемных винтов прибора совпал с направлением АВ. Измеряют высоту прибора i над точкой А. Наводят прибор на точку В и наклоняют трубу подъемным винтом до тех пор, пока отсчет по рейке, установленной в точке В, не будет равен b = i. Если уклон большой, то лучше использовать теодолит. Таким образом, линия визирования нивелира или теодолита будет установлена параллельно про-ектной линии на расстоянии b= i. Перемещая рейку по линии, в необходимых местах забивают колья таким образом, чтобы отсчеты по рейке во всех точках были равны высоте прибора b = Рекомендуемая литература

1. Киселев М.И.; Михелев Д.Ш. «Геодезия», Москва, Издательский центр «Академия»,

2013г.

6


Определение элементов кривых и пикетажных значений их главных точек Цель: научиться определять основные элементы круговых и переходных кривых, рассчитывать главные точки круговых и переходных кривых в пикетажном исчислении. Оборудование и принадлежности: таблицы для разбивки железнодорожных кривых, калькуля-тор. Краткие теоретические сведения Трассой называют ось линейного сооружения, представляющую собой в общем случае простран-ственную кривую. Графическое изображение проекции трассы на горизонтальную плоскость называют планом трассы. В простейшем случае трасса может быть представлена ломаным тангенциальным ходом с впи-санными в углы поворота круговыми кривыми. В этом случае простейшие закругления трассы представляются следующими элементами: - углом поворота трассы (р; - радиусом круговой кривой, вписанной во внутренний угол R; - длиной круговой кривой К; - тангенсом Т; - биссектрисой Б; - домером Д. Углом поворота ф называется угол отклонения трассы от своего первоначального движения. Точка касания трассы с круговой кривой называют началом кривой НК и концом кривой ЮС. Кривая К- это длина трассы по круговой кривой от начала кривой до конца кривой. Тангенс Т - это расстояние от вершины угла поворота трассы до начала или конца вписанной круговой кривой. Биссектриса Б - это расстояние от вершины угла поворота трассы по биссектрисе внутреннего угла до вписанной кривой. Точка касания биссектрисы с кривой называется серединой кривой и обозначается СК. Эти элементы связаны между собой следующими тригонометрическими соотношениями: Домер Д представляет собой разницу в измеренной длине трассы по ломаной и кривой. Он обра-зуется в результате того, что измерения в полевых условиях длины трассы производят по лома-ному тангенциальному ходу, а фактическая длина строящейся трассы в связи с наличием криво-линейных участков будет меньше, чем измеренная. В связи с этим на каждом закруглении вы-числяют величины домеров. Радиус круговой кривой выбирается в зависимости от назначения трассы, а остальные элементы вычисляются по назначенному радиусу и измеренному углу поворота трассы. При вычислении пользуются таблицами [5]. Например, радиус трассы железной дороги выбирается в зависимости от категории дороги, кото-рая определяется ее назначением и интенсивностью движения. Рассмотрим процесс подготовки трассы для производства нивелирования. При этом мы будем считать, что трасса на местности закреплена точками начала трассы Нт, конца трассы Кт, вершинами углов ВУ. Задача подготовки трассы к нивелированию при этом будет сведена: 1) к разбивке пикетажа; 2) закреплению главных точек круговой кривой; 3) детальной разбивке круговой кривой. Рассмотрим каждую из этих задач более подробно.

7

Через каждые 100 м осуществляется закрепление трассы столбиками, на которых подписывают расстояния от начала трассы. В строительстве принято расстояние обозначать стометровками или иными словами пикетами ПК (рис. 6). При разбивке (то есть закреплении) пикетажа по трассе наибольшую трудность представляет рас-чет закруглений и вынос точек трассы на кривую. Расчет пикетажных значений главных точек закруглений осуществляют в следующей после-довательности, позволяющей одновременно производить и контроль вычислений. Например: _ ВУ ПК7 +55,40 (или 755,4 м от тр) ТПКЗ+21.40 НК ПК4 +34,00 + КПК6 + 26.10 ККПК10+60,10 1/2КПКЗ + 13.05 СК ПК7 + 47,05 + 1/2Д 8.35 ВУ ПК7 +55,40 При этом на местности определяют положение НК следующим образом. По пикетажному значе-нию НК находят ближайший закрепленный пикет ПК4 и в направлении к ВУ откладывают 34 м. В нашем примере НК ПК4 + 34,00, а ВУ ПК7 + 55,4, следовательно, ПК5, ПК6 и ПК7 будут расположены на кривой, то есть пикетаж развивается по кривой. Для определения положения пикетов на кривую, как наиболее простой, используется метод прямоугольных координат. Для этого вычисляется длина дуги кривой от НК до выносимого пикета, например, 5К = ПК5-НК = = ПК5-ПК4 + 34,00, К = 66 м. Далее по таблицам или при помощи калькулятора определяют прямоугольные координаты X и 7, с помощью которых этот пикет закрепляется на кривой. При этом за ось X берется тангенс, а начало оси «X» в точке НК. Аналогично выносятся другие пикеты до СК, а пикеты 8 ПК9 и ПК10 выносятся на кривую от КК. Вторую половину кривой разбивают следующим образом. Протягивают мерную ленту на вер-шине угла вперед на величину домера Д и идут с пикетажем по тангенсу до КК с обозначением на местности последнего сторожком и столбиком. После этого ведут вынос пикетов с тангенса на кривую. При этом не обязательно откладывать X, а можно откладывать АХ = К -X от выноси-мого пикета. Завершают работу по разбивке пикетажа на кривой 2-м выносом СК от НК и КК. Практическое совпадение двух точек СК свидетельствует о правильности выполненных расчетов и измерений. Все расчеты и измерения при трассировании заносятся в специальную ведомость, называемую «Ведомость прямых и кривых». Рекомендуемая учебная литература


Самостоятельная работа обучающихся № 4

Детальная разбивка кривых с построением плана разбивки Цель: научиться определять по таблицам данные для детальной разбивки кривых и строить план разбивки кривых. Оборудование и принадлежности: таблицы для разбивки железнодорожных кривых, калькуля-тор, чертежные инструменты, миллиметровая бумага. Порядок выполнения

8

1. Разбить круговую кривую способом координат от тангенсов, определить значения координат для длин (К.), кратным 5,10,20 метрам (то есть 5, 10 и т.д.; 10, 20 и т.д.; 20, 40 и т.д.) до макси-мального значения Кк= 1/2К. Заполнить табл. 2. Для возведения земляного полотна и укладки верхнего строения пути недостаточно иметь на трассе только закрепленные главные точки кривой. Установку точек на оси кривой через 5, 10 или 20 метров называют детальной разбивкой кривой. Чтобы разбить чистую круговую кривую, детально применяют способ координат от тангенсов. Таблица 2 3. Вычертить схемы детальной разбивки кривых на миллиметровой бумаге, пользуясь дан-ными табл. 2, 3. 4. Сделать выводы. Содержание отчета 1. Координаты круговой кривой. Заполненная табл. 2. 2. Координаты переходной кривой. Заполненная табл. 3. 3. Схемы детальной разбивки кривых на миллиметровой бумаге. 4. Выводы. Контрольные вопросы 1. В чем заключается детальная разбивка кривых? 2. Перечислите известные вам способы детальной разбивки кривых. 3. Какие виды работ ведутся при разбивке пикетажа? 4. Перечислите основные элементы и точки кривых.

Рекомендуемая литература



Обработка журнала нивелирования трассы Цель: научиться обрабатывать журнал нивелирования трассы. Оборудование и принадлежности: журнал нивелирования, калькулятор, чертежные инструменты. Краткие теоретические сведения Для производства геометрического нивелирования используется прибор, называемый нивели-ром. По точности нивелиры в соответствии с ГОСТ 10528-76 разделяются на 3 типа: высокоточные (типа Н-05), точные (типа Н-3), технические (типа Н-10). Цифра в обозначении нивелира указывает значение средней квадратической ошибки превыше-ния в мм на 1 км двойного хода тш. Для Н-05 т = 0,5 мм, для Н-3 т км = 3 мм, дляН-10- т = 10 мм. Высокоточные - для нивелирования 1 и 2 классов, точные - для нивелирования 3 и 4 классов, технические - пред-назначены для инженерно-технических работ. По конструктивным особенностям приведения визирной оси в горизонтальное положение разли-чают: нивелиры с уровнем при зрительной трубе (Н-3); нивелиры с компенсатором (Н-ЗК). Для нивелиров с компенсатором к обозначению нивелира добавляют букву «К». Если нивелир имеет лимб горизонтального круга, к его обозначению добавляют букву «Л».

9

Например, Н-ЗК - нивелир с компенсатором, обеспечивающий измерение превышений с ошиб-кой т = 3 мм; Н-10КЛ - нивелир с компенсатором и лимбом т =10 мм. Установлено, что применение нивелиров с компенсатором позволяет повысить производитель-ность нивелирных работ на 10-15 %, поэтому в геодезическом приборостроении наблюдается тенденция замены нивелиров с уровнем - нивелирами с компенсатором. Однако высокоточные нивелиры выпускаются только с уровнем. Рассмотрим устройство нивелира Н-3. Его зрительная труба с внутренним фокусированием имеет увеличение 30х и дает перевернутое изображение, фокусирование трубы производят при помощи кремальеры. Нивелир снабжен закрепительным и микрометренным винтами. Круглый уровень служит для приведения оси вращения нивелира в отвесное положение с помощью подъ-емных винтов. Нивелир имеет контактный цилиндрический уровень и элевационный винт. Ци-линдрический уровень наглухо скреплен со зрительной трубой. Изображение концов цилиндри-ческого уровня через систему оптических призм, расположенных сверху над уровнем, передается в поле зрение трубы. В поле зрения зрительной трубы нивелира можно видеть одновременно оба конца уровня, разрезанного вертикально по оси. Перед отсчетом по рейке элевационным винтом осуществляют совмещение (контакт) концов пу-зырька уровня, приведя тем самым визирную ось зрительной трубы в горизонтальное положение. Именно поэтому уровень в нивелире Н-3 называется контактным. В момент контакта, когда визирная ось занимает горизонтальное положение, производят отсчеты по рейкам. Нивелир Н-3 является достаточно точным и портативным прибором, масса его без укладочного ящика 2 кг. Нивелир Н-ЗК имеет устройство для автоматического приведения визирной оси в горизонталь-ное положение при наклоне прибора в диапазоне ±15°. В отличие от Н-3 подставка зрительной трубы не имеет закрепительного винта, окончательное наведение трубы производят микро-метренным винтом. Увеличение трубы также 30х. Ось вращения прибора приводится в отвесное положение при помощи круглого уровня. При техническом нивелировании применяют двухсторонние цельные рейки РН-3 длиной 3000 мм, толщиной 2-3 см, шириной 8-10 см, а также складные рейки длиной 3000 и 4000 мм. На одной стороне рейки РН-3 нанесены черной краской (черная сторона) шашечные сантиметро-вые деления, которые чередуются с белыми, а также сантиметровыми делениями; на другой сто-роне сантиметровые деления нанесены красной краской (красная сторона). На черной стороне нулевой отсчет совпадает с пяткой, на красной стороне с пяткой совпадают отсчеты 4687 или 4787 мм или близкие к ним. Счет делений возрастает от нижнего конца рейки; цифры подписаны через каждый дециметр в перевернутом виде, а в поле зрения трубы их изображение будет пря-мым. Разность отсчетов по красной и черной сторонам рейки должна быть постоянной, что слу-жит контролем нивелирования на станции. Пятка = Ок- Оч Для приведения реек в отвесное положение на некоторых рейках имеется круглый уровень. Если уровень отсутствует, то при визировании на такие рейки их плавно наклоняют вперед и назад вдоль линии визирования. Наименьший отсчет по рейке соответствует ее вертикальному поло-жению. Во время нивелирования рейки устанавливают на деревянные колья, металлические костыли или башмаки. Перед началом работы рейки поверяют при помощи контрольного метра или стальной рулетки с миллиметровыми делениями. Дважды измеряют длины метровых отрезков, а затем де-циметровых. Ошибка дециметрового деления не должна превышать 1 мм, а всей длины рейки 2 мм. Нивелир и рейки нужно содержать в чистоте и оберегать от сотрясений и ударов. Геометрическое нивелирование позволяет определить превышение одной точки над другой с по-мощью горизонтального луча нивелира и отвесно установленных нивелирных реек (рис. 7).

10

Существует два способа геометрического нивелирования: нивелирование из середины и нивели-рование вперед. При нивелировании из середины в точках А и В устанавливают отвесно нивелирные рейки, а нивелир устанавливают между точками А и В на одинаковом расстоянии между ними, не обяза-тельно в створе линии. Нивелирование вперед. i — высота инструмента, измеряется стальной рулеткой или отсчитывается по нивелирной рейке от колышка до середины окуляра: h = i — b. Превышение может быть положительным или отрицательным. В тех случаях, когда превышения между точками, расположенными на значительном расстоянии, с одной постановки нивелира определить нельзя, выполняется последовательное нивелирование или сложное. При таком нивелировании точки 1 и 2 - связующие точки, а точки постановки нивелира - станции. Связующие точки на местности намечают и закрепляют обычно через равные интервалы, обычно через 100 м (это пикеты), и эти точки часто не совпадают с перегибами рельефа, а для строитель-ства необходимо знать отметки этих точек, которые называют промежуточными или плюсовыми. Эти промежуточные точки необходимы для составления вертикального разреза (продольного профиля) местности. Они обозначаются числом метров, соответствующим расстоянию от задней точки. Отметки промежуточных точек находят через горизонт инструмента (ГИ). Горизонтом инструмента (ГИ) называется высота визирного луча над уровненной поверхностью. ГИ равен отметке точки плюс отсчет по чёрной стороне рейки на эту же точку. ГИ, = Н + 3 или ГИ, = И + П, тогда отметка промежуточной точки будет равна: Hпр=ГИ-Пр, где Пр - отсчет на промежуточной точке по черной стороне рейки. Вычисление отметок через ГИ очень удобно, когда с одной станции были сделаны отсчеты на несколько промежуточных точек. Все измерения при нивелировании заносятся в журнал соответствующего образца. В полевых условиях на каждой станции производится контроль. Контрольные вопросы 1. Перечислите и охарактеризуйте способы нивелирования. 2. Какие работы входят в обработку полевого материала нивелирования трассы? 3. Как определяется превышение конечной точки хода над начальной? 4. Как определяются отметки промежуточных точек? 5. Как выполняется постраничный контроль?


Построение продольного профиля трассы Цель: научиться строить подробный продольный профиль. Оборудование и принадлежности: журнал нивелирования, чертёжные инструменты, миллиметровая бумага. Краткие теоретические сведения Проекцию трассы на горизонтальную плоскость или вид трассы сбоку называют продольным профилем. Элементами профиля являются площадки и уклоны.

11

Порядок выполнения 1. Построить подробный продольный профиль по трассе в двух масштабах - горизонтальном 1: 2000 и вертикальном 1: 100. Горизонтальный масштаб нужен для нанесения на профиль горизонтальных расстояний по трассе, а вертикальный - для нанесения высот точек по трассе. Профиль строят на миллиметровой бумаге. Построение профиля начинают с нанесения сетки (граф) на миллиметровую бумагу (рис. 9). На профиль наносят все точки по трассе: точки Рп, ПКО, ПК 0+46, ПК 1, ПК 1+48, ПК 2, ПК 2+55, ПК 3. В графе «Горизонтальные расстояния» пикеты и плюсы выделяют вертикальными линиями. В пределах пикета указывают расстояния между плюсовыми точками и дополняют их до 100 м. Нормальная длина пикета в графу расстояния не пишется. Ниже графы «Горизонтальные рассто-яния» подписывают номера пикетов и указатели километров. Номера пикетов, кратные 10, под-писывают полностью, остальные - только последние цифры. В графе «Отметки земли» выписывают из журнала нивелирования отметки связующих и проме-жуточных точек по трассе, вычисленные на практическом занятии № 5, с округлением до 1 см. Эти отметки называются «черными отметками». Затем вычерчивают продольный профиль, т.е. вертикальный разрез земной поверхности по трассе. Ниже линии пикетов строят условный план трассы в виде прямых и дуг в местах поворота. Если угол поворота трассы направлен влево, дугу вычерчивают выпуклостью вниз, если вправо — вы-пуклостью вверх. Контрольные вопросы 1. Дайте определение понятия «продольный профиль». 2. На основании каких документов строится подробный продольный профиль? 3. Что называют сеткой профиля? 4. Какими условными знаками на плане трассы обозначают кривые? Рекомендуемая литература



Проектирование по продольному профилю трассы Цель: научиться выполнять проектирование по продольному профилю. Оборудование и принадлежности: журнал нивелировании, калькулятор, чертежные инстру-менты. Примечание: исходные данные для проектирования по продольному профилю берутся из прак-тического занятия № 5, 6. Порядок выполнения 1. Нанести на продольный профиль проектную линию-уровень бровки основной площадки земляного полотна (БЗП). Проектную линию нанести с таким расчетом, чтобы сократить объемы земляных работ, проектная высота БЗП должна находиться как можно ближе к линии поверхно-сти земли. На трех заданных пикетах провести проектную линию с одним уклоном (длина элемента профиля - 300 м). После этого в графе «Проектные уклоны» нанести наклонную линию (наклон в сторону умень-шения отметок), под линией указать горизонтальное проложение (в данном случае 300 м), над линией - величину уклона в тысячных. 2. Вычислить уклон, проектные и рабочие отметки. Проектный уклон определяется по формуле

12

3. Вычислить рабочие отметки точек. Рабочие отметки равны разности между проектными (красными) и существующими (черными) отметками земли. Рабочие отметки указываются над проектной линией БЗП для насыпи (рабочая отметка положительная) и ниже проектной линии для выемки (рабочая отметка отрицательная). 4. Определить точки нулевых работ и расстояния до них от пикетных и плюсовых точек. Точки нулевых работ - точки, рабочие отметки которых равны нулю. Расстояние от точки нуле-вых работ до ближайших точек профиля вычисляется по формуле: где Р1 и Р2- рабочие отметки точек А и В; d— расстояние между ними. Указать расстояния до точек нулевых работ на профиле. 5. Сделать вывод. Содержание отчета 1.Подробный продольный профиль проектной линии с нанесенным уклоном; проектными, рабо-чими отметками; расстоянием до точек нулевых работ. 2.Вывод. Контрольные вопросы 1.Что такое проектная линия и на каком уровне она указывается на подробном профиле? 2.Что означает понятие «точка нулевых работ»? 3.Как вычисляется рабочая отметка точки? Рекомендуемая литература



Обработка журнала нивелирования поверхности. Составление плана земляных масс Цель: научиться обрабатывать журнал нивелирования поверхности, составлять план земляных масс. Оборудование и принадлежности: журнал нивелировании, калькулятор, чертежные инстру-менты. Краткие теоретические сведения Нивелирование поверхности производится с целью получения крупномасштабных планов мест-ности с малой высотой сечения горизонталями (0,25; 0,5; 1 м) на равнинной местности. На мест-ности создается сеть точек, положение которых определяют в плановом и высотном отношениях. Плановое положение точек определяется проложением теодолитных ходов, а высотное - техни-ческим нивелированием. Сначала разбиваются квадраты со сторонами 200-400 м, затем квадраты внутри сетки, сгущая их. При масштабе 1:2000 минимальная сторона квадрата 40 м, при масштабах 1:1000 и 1:500 — 20 м. При разбивке квадратов составляется абрис. По внешним сторонам сетки квадратов прокладыва-ются теодолитные и нивелирные ходы, которые привязывают к пунктам государственной геоде-зической сети. Квадраты со сторонами 100 м нивелируют каждый отдельно. Сначала нивелируют наружные квадраты, а затем внутренние. Отсчеты записывают на схеме внутри квадрата у соответствующих точек.

13

Контроль: на стороне каждого квадрата суммы накрест лежащих отсчетов должны быть равны между собой. Если расхождения не превышают 5 мм, то вычисляют превышения между угло-выми точками внешних сторон квадратов. В замкнутом полигоне сумма средних превышений должна быть равна нулю. Допустимая невязка в этом случае определяется по формуле: Fxдоп=±10*√n, мм, где п - число превышений. Допустимую невязку распределяют поровну на все превышения и вычисляют высоты связующих точек (вершин внешних квадратов), высоты вершин остальных квадратов определяют, как про-межуточные точки - через горизонт прибора. Порядок выполнения 1. По данным нивелирования площади по квадратам (табл. 6, рис. 11): а) вычислите в типовом нивелировочном журнале, вычерченном в практической работе, абсолютные отметки точек квадратов; и т.д. б) Нанесите отметки на план квадратов в масштабе 1:500, приняв длину стороны квадрата равную 25 метрам (5x5 см). План вычертите на миллиметровке.] Способы интерполирования горизонталей и особенности их проведения. Интерполяция (лат.) - вставка внутрь. Под интерполяцией в математике понимают всякий способ, с помощью которого можно по таблице найти промежуточные результаты, которых нет непосредственно в таблице. При рисовке горизонталей на планах используют способ «на глаз» (визуально). Предположим, что на плане имеются три соседние точки с подписанными высотами 201.35, 203.30, 200.75 (рис. 10). Необходимо провести горизонтали с высотой сечения рельефа 1.0 м, то есть найти визуально плановое положение линий с высотами 201, 202 и 203 м. в) Высчитать объемы земляных масс: - определение проектной высоты Н как средней для данной площадки: где ∑▒H1- сумма высот точек, принадлежащих одному квадрату; п - число квадратов; Опреде-ляем рабочие высоты для каждой вершины квадрата hР=HПР-HЗЕМЛИ и записываем под отметкой земли Строим «линию нулевых работ», то есть линию пересечения плоскости с проектной отметкой (Нп) с поверхностью земли или линию, по которой h = 0. По линиям квадратов, где «+/?» пере-ходит в «-/г», находим точки нулевых работ по формуле: где Х~ расстояние от вершины с h1 до точки нулевых работ, м. На плане данное расстояние от-кладывается с учетом масштаба; h - рабочие плюсовые и минусовые высоты, без знака, м; l- длина стороны квадрата, l= 25 м. Соединяем «нулевые точки» - получаем линию «нулевых работ» г) Считаем объемы земляных работ. Рис. 11. Пример плана нивелируемой поверхности Содержание отчета Журнал нивелирования поверхности. План нивелируемой поверхности.

14

Вывод. Контрольные вопросы С какой целью выполняется нивелирование поверхности? Назовите основные способы нивелирования поверхности. Как вычисляются отметки вершин квадратов? Рекомендуемая литература



Составление схем закрепления трассы, разбивки и закрепления на местности малых ис-кусственных сооружений

Цель: научиться составлять схемы закрепления трассы, разбивать на местности малые искус-ственные сооружения. Оборудование и принадлежности: инструкционные карты, миллиметровая бумага, чертежные инструменты. Краткие теоретические сведения Разбивочные работы являются одним из основных видов инженерно-геодезической деятельно-сти. Выполняют их для определения на местности планового и высотного положения характер-ных точек осей и плоскостей строящегося сооружения в соответствии с рабочими чертежами проекта. Проект сооружения составляют на топографических планах крупных масштабов. Определяют расположение проектируемого сооружения относительно окружающих предметов и сторон света. Кроме того, топографический план определяет систему координат, задающую положение характерных точек и осей проектируемого сооружения относительно этой системы. Разбивочные работы диаметрально противоположны съемочным. При съемке на основании натурных измерений определяют координаты точек относительно пунктов опорной сети. При разбивке же, наоборот, по координатам, указанным в проекте, находят на местности поло-жение точек сооружения. При разбивочных работах углы, расстояния и превышения не изме-ряют, а откладывают на местности. В этом основная особенность разбивочных работ. Геодезические разбивочные работы, связанные с перенесением проекта сооружения в натуру, преследуют цель найти и закрепить положение на местности его основных осей и деталей, со-держащихся в проекте. Разбивка основных осей сооружения в плане может быть выполнена следующими способами: - полярным; - прямоугольных координат; - прямой угловой засечки; - линейной засечки; - створной засечки. Порядок выполнения. 1.Определение уклона водотока Уклон вычисляется по формуле: Для определения уклона прокладывается теодолитный ход как можно ближе к воде. На против каждой точки на уровне воды забивают колышки на 20-30 см выше уровня воды. Далее, с точно-стью до мм, измеряют отметки уровня воды. Затем замеряют расстояние от метки до верха ко-лышка и данную разницу вычитают из отметок пикетажа. 2.Передача отметок через овраги, водотоки.

15

Если трасса пересекает неглубокие овраги, нивелирование ведут обычным способом, то есть по дну оврага определяют превышения промежуточных точек. При очень крутых склонах приме-няют способ ватер-пасовки, в данном случае применяют две рейки и уровень. 3.Съемка поперечного разреза. Данный вид работы необходим для проектирования мостового перехода. Поперечным разрезом называют фигуру, ограниченную линией горизонта воды и линией дна. Чтобы получить попереч-ный разрез, разбивают створ, перпендикулярный к направлению реки в данном месте, который обозначают вешками и закрепляют столбами. У кромки воды забивают два колышка. Отметки дна реки получают промерами глубин. Если ширина реки до 500 м, забивают два столба, между которыми натягивают канат с метками 5, 10 или 20 м. 4.Схемы разбивки и закрепления на местности малых искусственных сооружений. Основными элементами разбивочных работ является вынесение на местность: проектного направления линии или проектного угла, проектной линии заданной длины, планово-высотного положения проектной точки, линии заданного уклона и проектной плоскости. Работы выполня-ются с контролем. Проектные углы выносятся на местность теодолитом одним полным приемом. Перенесение на местность длины проектной линии производят в зависимости от требуемой точ-ности свет дальномером, оптическим дальномером, нитяным дальномером, стальной лентой или рулеткой. Определение на местности планового положения точки производится способами прямоуголь-ных, полярных координат и створов. 5.Начертить на миллиметровой бумаге в масштабе 1:5000 схемы разбивки и закрепления на мест-ности малых искусственных сооружений (рис. 12). а - среднего и большого мостов; 1,2 — промежуточные опоры, 3 - устои; б - малого моста и кот-лованов под фундаменты устоев; в - трубы и котлована под фундамент трубы 6. Сделать выводы. Содержание отчета 1.Схема закрепления разбивки и закрепления на местности малых искусственных сооружений. 2.Вывод. Контрольные вопросы 1.Какие работы выполняют при геодезическом контроле при возведении малых искусственных сооружений? 2.Какими приемами пользуются при передаче проектных высот на дно котлована? 3.Как разбивать оси малых искусственных сооружений и границы их котлованов? Рекомендуемая литература



Построение поперечных профилей насыпей и выемок согласно рабочим отметкам и уклону местности

Цель: научиться составлять схемы закрепления трассы, разбивать на местности насыпи и выемки, наносить на местность проектные отметки и линии заданного уклона. Оборудование и принадлежности: инструкционные карты, миллиметровая бумага, чертежные инструменты. Краткие теоретические сведения

16

Работы по возведению земляного полотна производят после того, как на местности выполнена разбивка границ откосов насыпей и выемок. Разбивку земляного полотна производят на основа-нии продольного и поперечного профилей трассы, по которым составляют рабочие чертежи. Раз-бивка заключается в том, что на местности находят и закрепляют точки пересечения откосов насыпей и выемок, резервов, канав, кавальеров. Выполняют разбивку по поперечникам в каждой пикетной и плюсовой точках не реже чем через 50 м на прямых и 20 м на кривых. Поперечники провешивают перпендикулярно к оси трассы, а на кривых - по направлению радиусов. На ровной местности с небольшим уклоном поперечных скатов разбивку ведут откладыванием проектных элементов поперечного профиля. Насыпь - грунтовое сооружение на трассе железнодорожной линии, построенное в местах пони-жения рельефа, на подходах к мостам и путепроводам и обеспечивающее размещение верхнего строения железнодорожного пути на требуемых проектом отметках выше поверхности земли. Выемка - грунтовое сооружение на трассе железнодорожной линии, сооруженное посредством изъятия грунта на заданную проектом глубину и обеспечивающее размещение верхнего строения железнодорожного пути на требуемых проектом отметках ниже поверхности земли. Порядок выполнения 1. Начертить на миллиметровой бумаге в масштабе 1:5000 схемы закрепления трассы железной дороги на прямой и кривой. Работы по закреплению трассы выполняются для того, чтобы обеспечить соответствие элементов сооружаемого земляного полотна проекту, а также для того, чтобы контролировать производство работ. Местоположение всех сооружений, предусмотренных проектом, должно быть перенесено на местность на основе продольного профиля, планов и рабочих чертежей сооружений. Комплекс работ по закреплению трассы включает: закрепление пикетных и плюсовых точек на прямых и кривых, закрепление вершин углов поворотов, разбивку осей искусственных сооружений и т.д. 2. По исходным данным (прил. 3) начертить в масштабе 1:100 разбивку насыпи и выемки на ко-согоре согласно рабочим отметкам и уклону местности методом ватер пасовки. Ширина основ-ной площадки земляного полотна b = 7,6 м (рис. 13). Для выполнения разбивки необходимо определить расстояние l1, и l2 от оси трассы до точек 1 и 2 пересечения откосов земляного полотна с поверхностью земли: где п - показатель уклона местности; т - показатель уклона откосов насыпи или выемки; b - ширина основной площадки земляного полотна для насыпи; Н- высота насыпи или глубина выемки, м. Для выемки: где К - ширина кювета поверху. Определить расстояние l1, и l2 для выемки: Расстояние l1, и l2 проконтролировать по чертежу поперечного профиля, выполненного в мас-штабе 1:200. Так как разбивка будет производиться рейкой с уровнем длиной 3 м, то определяют целое коли-чество реек /^, которое уложится в размерах / и /, и величину остатка (а): Начертить схемы выноса на местность проектных отметок и линий заданного уклона. Сделать выводы. Содержание отчета Схема закрепления трассы железной дороги на прямой и кривой, выполненная на миллиметровой бумаге. Чертеж разбивки насыпи и выемки на косогоре согласно рабочим отметкам и уклону местности. Схема выноса на местность проектных отметок и линий заданного уклона. Вывод. Контрольные вопросы С какой целью закрепляется трасса железной дороги?

17

Как на местность выносят проектные отметки отдельных точек? Как на местности строят линии заданного уклона? Назовите основные способы. В чем заключается разбивка на местности насыпей и выемок? Перечислите известные вам способы разбивки насыпей и выемок на местности. Рекомендуемая литература


Самостоятельная работа обучающихся №11-12

Построение продольного профиля существующего железнодорожного пути Цель: научиться строить продольный профиль существующего железнодорожного пути. Оборудование и принадлежности: чертежные инструменты.

Краткие теоретические сведения Продольный профиль - вертикальный разрез местности вдоль трассы - используется для проек-тирования линейного сооружения, для подсчета объемов земляных работ при его строительстве. Продольный профиль составляется по результатам расчета элементов трассы (плановая часть) и нивелирования трассы по пикетажу (профильная часть) на миллиметровой бумаге шириной 297 мм или 594 мм. Продольный профиль имеет 2 масштаба: горизонтальный (для дорог обычно 1:5000 и 1:2000) и вертикальный, в 10 раз крупнее горизонтального (для автодорог соответ-ственно 1:500 и 1:200). На продольном профиле размещают фактические (полученные в результате измерений) и про-ектные (полученные в результате разработки проекта) данные, которые располагают в специаль-ных графах, образующих так называемую сетку профиля. Содержание и расположение граф в сетке профиля определяется видом линейного сооружения. Сетка любого продольного профиля состоит из трех частей: - фактических данных - результатов разбивки и нивелирования пикетажа; - проектных данных в горизонтальной плоскости (в плане) - результатов расчета элементов трассы и круговых кривых; - проектных данных в вертикальной плоскости (в профиле) - результатов расчета длин про-ектных прямых, их уклонов и вертикальных кривых, сопрягающих наклонные линии. Продольный профиль строится в такой последовательности: 1. Вычерчивают сетку профиля на миллиметровой бумаге и над ней подписывают принятые масштабы профиля: горизонтальный и вертикальный. 2. В графе «Расстояния» строят 100-метровые отрезки (пикеты) и плюсовые точки в гори-зонтальном масштабе профиля (для масштаба 1:5000 это отрезки по 2 см, для масштаба 1:2000 - по 5 см). Внутри каждого пикета выписывают расстояния между соседними плюсовыми точками, отделяя их вертикальными линиями, которые продолжают над верхней линией профиля. Сумма расстояний внутри пикета должна быть равна 100 м. 3. В графе «Пикеты» подписывают номера пикетов 0, 1, 2, ... и т.д. 4. В графе «Отметки земли» выписывают из «Журнала нивелирования трассы» на продол-жении вертикальных линий графы «Расстояния» отметки, округленные до 1 см, соответствую-щих пикетов и плюсовых точек. 5. Определяют высоту верхней линии сетки профиля, от которой будут откладываться фак-тические высоты осевых точек трассы - условный горизонт УГ. Значение УГ должно быть крат-ным 5 м и таким, чтобы самая низкая точка трассы расположилась выше линии УГ как минимум на 5 см для возможности размещения геологических данных. То есть для определения УГ из наименьшей отметки осевой тонки трассы следует отнять пятикратную величину именованного вертикального масштаба и полученное число округлить с уменьшением до числа, кратного 5 м (на рис. 14 минимальная отметка равна 163.30, пятикратная величина именованного вертикаль-ного масштаба 2 м • 5 = 10 м и число 153.30, округленное с уменьшением до кратного 5 м, будет равно 150.00, то есть УГ - 150.00).

18

6. От линии УГ вверх откладывают в принятом вертикальном масштабе профиля на соответ-ствующих линиях отрезки, равные разности высот точек трассы и условного горизонта. Концы построенных отрезков соединяют прямыми линиями и получают ломаную линию, которая явля-ется фактическим профилем трассы. 7. В графе «План трассы» проводят среднюю линию - вытянутую ось дороги, и на ней строят в горизонтальном масштабе профиля все вершины углов ВУ по их пикетажным значениям и бис-сектрисам Б, обозначая углы поворота трассы стрелкой, причем биссектрисы Б откладывают от оси в сторону, противоположную углу поворота трассы. Кроме того, в обе стороны от оси дороги строят горизонтальный план полосы вдоль трассы по данным пикетажного журнала. 8. В графе «План прямых и кривых» проводят среднюю линию и на ней строят в горизон-тальном масштабе профиля точки трассы по их пикетажным значениям: 0, все НК и КК, К. Точки НК и KFC отделяют ПК вертикальными линиями, между которыми на поворотах проводят пря-мые горизонтальные линии в 5 мм от осевой линии - выше, если угол поворота а правый, и ниже, если угол поворота а левый. Осевую линию на повороте убирают. Вдоль вертикальных линий, ограничивающих кривую, выписывают соответственно слева и справа пикетажные значения НК и КК (только плюсовую часть), а внутри кривой - ее элементы: a. R. К, Б, Д. Над прямыми вставками выписывают их длины в метрах, а снизу - их дирекционные углы. Порядок выполнения 1.Построить продольный профиль железнодорожного пути по существующим отметкам головок рельсов СГР. низа балластного слоя НБС и земли (прил. 4, см. рис. 14). Исходными данными для составления продольного профиля трассы являются пикетажная книжка, обработанный журнал нивелирования трассы, ведомость прямых и кривых. Продольный профиль составляется на миллиметровой бумаге в карандаше. Горизонтальный масштаб про-дольного профиля - 1:5000, вертикальный - 1:500. Построение начинают с вычерчивания сетки профиля. Форма, размеры и названия граф сетки показаны на рис. 11. Порядок построения продольного профиля описан в практической работе № 6. 2.Сделать выводы. Содержание отчета 1.Продольный профиль существующего железнодорожного пути. 2.Вывод. Контрольные вопросы 1.С какой целью производят съемку плана и профиля существующего железнодорожного пути? 2.Какие работы входят в комплекс работ по съемке плана и профиля гг/ти? 3.Перечислите способы съемки существующих железнодорожных кривых. Рекомендуемая литература



Построение поперечных профилей существующего железнодорожного пути Цель: научиться строить поперечный профиль существующего железнодорожного пути.

Оборудование и принадлежности: чертежные инструменты, миллиметровая бумага. Краткие теоретические сведения

Поперечные профили строят на продольном профиле, если их количество незначительно. В це-лях простоты вычислений объемов земляных работ горизонтальный и вертикальный масштабы

19

поперечных профилей выбирают одинаковыми и обычно равными вертикальному масштабу про-дольного профиля. Масштаб поперечных профилей подписывают под масштабами продольного профиля. Осевые точки поперечных профилей по возможности располагают на соответствующих ордина-тах выше линии фактического профиля и при необходимости на разных уровнях. Для каждого поперечного профиля вычерчивают только одну горизонтальную графу для расстояний шириной 5 мм. Под нижней линией этой графы подписывают пикетаж осевой точки поперечника. Вправо и влево от осевой точки откладывают в принятом масштабе расстояния поперечника, за-писывают их в графе расстояний, а на перпендикулярах от линии выбранного УГ в том же мас-штабе строят округленные до 1 см высоты, которые записывают вдоль своих ординат справа. Значение УГ поперечника выбирают таким, чтобы наименьшая его ордината была не короче 3 см (для возможности размещения записи высоты). Концы построенных перпендикуляров соединяют, в результате чего получают фактический про-филь поперечника. Поперечные профили вместе с продольным профилем позволяют вычислить объемы земляных работ при строительстве железной дороги. Порядок выполнения 1. Построить поперечный профиль железнодорожного пути по существующим отметкам головок рельсов СГР, низа балластного слоя НБС и земли (прил. 4, рис. 15). Для получения информации о рельефе в перпендикулярном к трассе направлении, при изыскании трассы разбиваются поперечные профили. При выполнении практической работы поперечные профили вычерчиваются на миллиметровой бумаге. При построении поперечного профиля гори-зонтальный масштаб принимается равным 1:1000, а вертикальный — 1:100. Построение попереч-ных профилей производят в следующей последовательности: - вычерчивается сетка, состоящая из двух строк: нижняя - строка расстояний, верхняя - от-метки земли (см. рис. 15); - по центру сетки подписывается пикетажное значение точки, на которой разбит попереч-ный профиль; - в нижней строке сетки записывают расстояния между точками поперечного профиля; - из журнала нивелирования трассы выбираются высоты характерных точек поперечного профиля с округлением до сантиметров и записываются в верхнюю строку сетки. 2. Сделать выводы. Содержание отчета 1.Поперечный профиль существующего железнодорожного пути. 2.Вывод. Контрольные вопросы 1.Какие точки подлежат съемке при нивелировании поперечного профиля железнодорожного пути? 2.Перечислите способы съемки существующих железнодорожных кривых. 3.Какой способ съемки существующих кривых находит наибольшее применение на практике? Чем это обусловлено? 4.Перечислите основные документы, по которым составляют продольные и поперечные про-фили. Рекомендуемая литература


20


Построение поперечных профилей существующего железнодорожного пути Цель: научиться строить поперечный профиль существующего железнодорожного пути. Оборудование и принадлежности: чертежные инструменты, миллиметровая бумага. Краткие теоретические сведения Поперечные профили строят на продольном профиле, если их количество незначительно. В це-лях простоты вычислений объемов земляных работ горизонтальный и вертикальный масштабы поперечных профилей выбирают одинаковыми и обычно равными вертикальному масштабу про-дольного профиля. Масштаб поперечных профилей подписывают под масштабами продольного профиля. Осевые точки поперечных профилей по возможности располагают на соответствующих ордина-тах выше линии фактического профиля и при необходимости на разных уровнях. Для каждого поперечного профиля вычерчивают только одну горизонтальную графу для расстояний шириной 5 мм. Под нижней линией этой графы подписывают пикетаж осевой точки поперечника. Вправо и влево от осевой точки откладывают в принятом масштабе расстояния поперечника, за-писывают их в графе расстояний, а на перпендикулярах от линии выбранного УГ в том же мас-штабе строят округленные до 1 см высоты, которые записывают вдоль своих ординат справа. Значение УГ поперечника выбирают таким, чтобы наименьшая его ордината была не короче 3 см (для возможности размещения записи высоты). Концы построенных перпендикуляров соединяют, в результате чего получают фактический про-филь поперечника. Поперечные профили вместе с продольным профилем позволяют вычислить объемы земляных работ при строительстве железной дороги. Порядок выполнения 1. Построить поперечный профиль железнодорожного пути по существующим отметкам головок рельсов СГР, низа балластного слоя НБС и земли (прил. 4, рис. 15). Для получения информации о рельефе в перпендикулярном к трассе направлении, при изыскании трассы разбиваются поперечные профили. При выполнении практической работы поперечные профили вычерчиваются на миллиметровой бумаге. При построении поперечного профиля гори-зонтальный масштаб принимается равным 1:1000, а вертикальный — 1:100. Построение попереч-ных профилей производят в следующей последовательности: - вычерчивается сетка, состоящая из двух строк: нижняя - строка расстояний, верхняя - от-метки земли (см. рис. 15); - по центру сетки подписывается пикетажное значение точки, на которой разбит попереч-ный профиль; - в нижней строке сетки записывают расстояния между точками поперечного профиля; - из журнала нивелирования трассы выбираются высоты характерных точек поперечного профиля с округлением до сантиметров и записываются в верхнюю строку сетки. 2. Сделать выводы. Содержание отчета 3. Поперечный профиль существующего железнодорожного пути. 4. Вывод. Контрольные вопросы 5. Какие точки подлежат съемке при нивелировании поперечного профиля железнодорож-ного пути? 6. Перечислите способы съемки существующих железнодорожных кривых. 7. Какой способ съемки существующих кривых находит наибольшее применение на прак-тике? Чем это обусловлено? 8. Перечислите основные документы, по которым составляют продольные и поперечные профили.

21




Полевые и камеральные работы по вертикальной планировке линейных сооружений Содержание задания: Вычислить отметки вершин квадратов в журнале нивелирования. На чер-тежной бумаге начертить сетку квадратов в масштабе и выписать отметки вершин квадратов. В журнале нивелирования записаны отсчеты по каждой вершине квадрата в графу «про-межуточный отсчет». Вычисляются отметки вершин квадратов по следующей формуле: Нкв=ГИ - апр, где: ГИ – горизонт инструмента на станции, апр – промежуточный отсчет по рейке на вершине квадрата. Горизонт инструмента вычисляется по формуле: ГИ=НRП + Зч, где: НRП – отметка репера, Зч – задний отсчет по черной стороне рейки, установленной на репере. Затем вычерчивается сетка квадрата в заданном масштабе и обозначаются стороны квад-ратов: одна сторона буквенными значениями, другая – цифровыми. В каждую вершину квадрата выписывается отметка из журнала нивелирования. Особо обращается внимание на расположение отметки земли при вершине квадрата по ГОСТу. Для образца показана сетка квадратов с отметками и обозначением сторон

М 1:500 d = 20.0 м h = 0.50 м Контрольные вопросы

1. Что называется горизонтом инструмента? 2. Как он определяется? 3. Сколько отсчетов по рейке берется при нивелировании вершин квадратов? 4. Чему равен отсчет по рейке, установленной на точке с высотой 84,327 м, если

ГИ=85,624м?

22




Полевые и камеральные работы по вертикальной планировке линейных сооружений Содержание задания:

Вычислить объёмы земляных работ по картограмме земляных работ При подсчёте объёмов земляных масс по картограмме, результаты вычислений сводятся в

таблицу, называемую «Ведомость объёмов земляных работ». Вычисление объёмов работ произ-водится по рабочим отметкам вершин квадратов.

По углам квадратов имеются рабочие отметки со знаками «плюс» и «минус», по которым определены положения нулевых точек на сторонах квадратов. Соединяя эти точки последова-тельно прямыми линиями между собой, получают линию нулевых работ, которая делит строи-тельную площадку на контуры насыпей и выемок. Для разделения контуров один из них штрихуют. В нашем примере заштрихован контур насыпи (рабочие отметки вершин квадратов которого положительные).

Картограмма земляных работ

В каждом контуре образовались геометрические фигуры в виде треугольников, трапеций,

квадрата и пятигранников. Перед вычислением объёмов работ их нумеруют. Объёмы земляных работ по каждой фигуре вычисляются по следующей формуле:

V = S × hcp , (1), где, S – площадь фигуры, м2, hcp – средняя рабочая отметка вершин фигуры, м

Для вычисления площади фигуры определяются её стороны, которыми являются рассто-яния «X» от вершин квадратов до точек нулевых работ.

Расстояния «Х» до точек нулевых работ определяются по формулам:

xн =hH × d

|hH + hВ| , xВ =|hВ| × d

|hH + hВ| (2),

где, hH и hВ – рабочие отметки на вершине квадрата, соответственно в

насыпи (положительные) и в выемки (отрицательные) d – сторона квадрата, d=20,0 м

Объёмы, вычисленные по рабочим отметкам со знаком «плюс», соответствует насыпи, их заносят в графу 4, а со знаком «минус»- выемке, их заносят в графу 5 Ведомости объёмов земля-ных работ.

Ведомость объёмов земляных работ

№ фигуры Средняя рабо-чая отметка, hcp, м

Площадь фи-гуры, S, м2

Объемы земляных работ, м3

насыпи выемки

23

1 2 3 4 5 1 -0,107 60,96 6,52 2 0,30 339,04 101,71 3 0,615 400,0 246,0 4 -0,518 395,645 204,94 5 0,033 4,355 0,14 6 0,10 93,30 9,33 7 -0,373 306,70 114,25

ΔVVобщ

× 100% ≤ 5% Vн=357,18 Vв=325,71 Vобщ=682,89

ΔVVобщ

× 100% =357,18 − 325,71

682,89× 100% = 4,6%

Для примера определим объёмы фигур 1 и 2. Вычисление удобнее производить по порядку заполнения граф в «Ведомости объёмов земляных работ».

Для фигуры 1, образованной треугольником, средняя рабочая отметка равна

hcp.1 =−0.32 + 0 + 0

3= −0.107 м,

Площадь фигуры 1- треугольника, равна половине произведения катетов (сторон):

S1 =xВ.1 × xВ.1′

2

одна из которых является высотой, а другая основанием, определяемых по формулам (2):

xВ.1 =|0.32| × 20.0|0.32 + 0.48| = 8.0 м xВ,1′ =

|0.32| × 20.0|0.32 + 0.10| = 15.24 м

S1 =8.0 × 15.24

2= 60.96 м2

Объём грунта фигуры 1 вычисляется по формуле (1) V1 = 60,96 × (−0,107) = −6,52 м3

Знак «минус» перед значением объёма обозначает выемку. Результаты вычислений заносятся в ведомость для строки фигуры 1. Для фигуры 2, являющейся пятигранником, средняя рабочая отметка равна

hcp.2 =0,48 + 0,92 + 0,10 + 0 + 0

5= 0.30 м

Площадь фигуры 2 определяется, как разность площади квадрата (20,0х20.0) минус пло-щадь фигуры 1, т. е.

S2 = 400.0 − 60.96 = 339.04 м2 Объём фигуры 2 равен:

V2 = 339,04 × 0,30 = 101,71 м3 Аналогичные вычисления объёмов работ выполнены для остальных фигур и производи-лись в следующей последовательности: 3, 5, 4, 6, 7. Результаты вычислений занесены в ведомость объёмов земляных работ. Контролем правильности вычислений является приблизительное ра-венство объёмов насыпи и выемки. Расхождение ΔV в объёмах не должно превышать 5% от об-щего объёма земляных работ Vобщ. Пояснения к графической части работы Картограмма земляных работ выполняется на чертёжной бумаге карандашом. Рабочие отметки и линия нулевых работ обозначаются красным цветом. Контрольные вопросы:

1. Что называется, картограммой земляных работ?

24

2. Что называется, рабочей отметкой? 3. По какой формуле вычисляется рабочая отметка? 4. Что обозначает знак рабочей отметки? 5. Что называется, точкой нулевых работ? 6. Как определяется положение нулевых точек на картограмме? 7. Что называется, линией нулевых работ и что она разделяет? 8. По какой формуле вычисляется объём фигуры? 9. Как контролируется правильность вычислений при балансе земляных масс на планируе-

мой площадке? Рекомендуемая литература


ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

образования«Иркутский государственный университет путей сообщения»

Сибирский колледж транспорта и строительства

Методические указания по сопровождению самостоятельной работы

ПМ.01. ПРОВЕДЕНИЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ РАБОТ ПРИ ИЗЫСКАНИЯХ ПО РЕКОНСТРУКЦИИ, ПРОЕКТИРОВАНИЮ, СТРОИТЕЛЬСТВУ И

ЭКСПЛУАТАЦИИ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ МДК 01.02 Изыскания и проектирование железных дорог

для специальности08.02.10 «Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство»

базовая подготовкасреднего профессионального образования

Иркутск2016

РАССМОТРЕНЫ:Цикловой методической Комиссией СЖД. СЭАДА и СЭГПС Председател ь ЦМ К: С. Б. Иевская «29» июня 2016г/

Разработчик:Пылаева Л.Г., преподаватель ФГБОУ СКТиС

Методические указания разработаны на основе рабочей программы ПМ.01. Проведение геодезических работ при изысканиях по реконструкции, проектированию, строительств)' и эксплуатации железных дорог МДК 01.02 Изыскания и проектирование железных дорог для специальности среднего профессионального образования 08.02.10 «Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство».

1

СОДЕРЖАНИЕ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА ............................................................................................................. 3

ВИДЫ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ПО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ И ОБОСНОВАНИЕ ВРЕМЕНИ НА ЕЕ ВЫПОЛНЕНИЕ ........................................................................................................ 5

СОДЕРЖАНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ............................................................................. 7

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ОСНОВНЫХ ВИДОВ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ........................................................................................................ 13

Работа с литературой .............................................................................................................................. 13

Оформление практических работ .......................................................................................................... 15

КОНТРОЛЬ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ ......................................................... 17

ПЕРЕЧЕНЬ РЕКОМЕНДУЕМЫХ УЧЕБНЫХ ИЗДАНИЙ, ИНТЕРНЕТ-РЕСУРСОВ, ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ................................................................................................ 17

3

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Методические указания по самостоятельной работе обучающихся по МДК 01.02 Изыскания

и проектирование железных дорог составлены в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом среднего профессионального образования по специальности 08.02.10 Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство.

Программой МДК 01.02 Изыскания и проектирование железных дорог предусмотрены следующие виды учебной работы и объем часов:

Вид учебной работы Объем часов

Максимальная учебная нагрузка (всего) 144 Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего) 95 в том числе: практические занятия 48 Самостоятельная работа обучающегося (всего) 48 Промежуточная аттестация в форме зачета

Цели и задачи дисциплины

В результате освоения МДК обучающийся должен уметь: уметь: выполнять трассирование по картам, проектировать продольные и поперечные профили,

выбирать оптимальный вариант железнодорожной линии; знать: правила трассирования и проектирования железных дорог, требования, предъявляемые к

ним. Содержание МДК сориентировано к освоению профессионального модуля п и овладению профессиональными и общими компетенциями (ПК, ОК): ПК 1.1. Выполнять различные виды геодезических съемок; ПК 1.2. Обрабатывать материалы геодезических съемок; ПК 1.3. Производить разбивку на местности элементов железнодорожного пути и искусственных сооружений для строительства железных дорог. ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес. ОК 2. Организовывать собственную деятельность, определять методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество. ОК 3. Решать проблемы, оценивать риски и принимать решения в нестандартных ситуациях. ОК 4. Осуществлять поиск, анализ и оценку информации, необходимой для постановки и решения профессиональных задач, профессионального и личностного развития. ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии для совершенствования профессиональной деятельности. ОК 6. Работать в коллективе и команде, обеспечивать ее сплочение, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

4

ОК 7. Ставить цели, мотивировать деятельность подчиненных, организовывать и контролировать их работу с принятием на себя ответственности за результат выполнения заданий. ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации. ОК 9. Быть готовым к смене технологий в профессиональной деятельности.

В соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом среднего профессионального образования предусмотрены два вида самостоятельной работы: аудиторная и внеаудиторная.

Самостоятельная работа студентов в современных условиях приобретает статус обязательной формы учебного процесса, так как в образовательных стандартах она закреплена в учебной нагрузке студента, рассматривается вне аудиторных занятий и ей отводят определенное количество часов. Значительную часть знаний, умений, навыков студент приобретает на основе самостоятельной работы.

Аудиторная самостоятельная работа выполняется на учебных занятиях под непосредственным руководством преподавателя и по его заданиям. Внеаудиторная самостоятельная работа выполняется студентом по заданию преподавателя, но без его непосредственного участия.

Основные задачи внеаудиторной самостоятельной работы обучающихся: - развитие и привитие навыков обучающимся самостоятельной учебной работы и формирование потребностей в самообразовании; - освоение содержания учебной дисциплины, выносимого на самостоятельное изучение студента; - осознание, углубление содержания учебного материала, его проработка в ходе подготовки к практическим занятиям; - использование материала, собранного и полученного в ходе самостоятельных занятий, для эффективной подготовки к зачету.

5

ВИДЫ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ПО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ И ОБОСНОВАНИЕ

ВРЕМЕНИ НА ЕЕ ВЫПОЛНЕНИЕ

Задания для самостоятельной работы и время необходимое на их выполнение сформированы с учетом усвоения материала на аудиторных занятиях. Количество часов, отводимое на самостоятельную работу, зависит от уровня сложности понимания и от объема задания. Количество часов на выполнение различных видов самостоятельной работы определено с учетом следующих факторов: выполнения аналогичного задания на аудиторных занятиях, многолетним опытом преподавания.

Тема Вид самостоятельной

работы Количество

часов 1 2 3 4 Введение

Понятие о железнодорожных изысканиях.

Подготовка к проверочной работе по пройденной теме.

2

Тема 1 Тяговые расчеты в

проектировании железных дорог

Силы, действующие на поезд. Расчет массы состава и длины поезда.


2

Определение тормозного пути и допустимой скорости на уклоне. Определение скорости движения и времени хода поезда.


2

Практическая работа 1. Определение удельных сил сопротивления движению поезда

Оформление и подготовка к защите практической работы.

2

Практическая работа 2. Определение массы и расчетной длины поезда.


2

Тема 2 Камеральное

трассирование железнодорожных

линий

Выбор направления трассы проектируемой железной дороги. Виды ходов трассы.


2

Трассирование в различных топографических условиях.


2

Способы развития длины линии. Принципы трассирования на длинных, водораздельных и поперечно-водораздельных ходах.


2

Трассирование на участках напряженного и вольного хода.


2

Порядок камерального трассирования.


6

Практическая работа 3. Выбор направления трассы, определение среднего естественного уклона и руководящего уклона по принятому направлению


2

Практическая работа 4. Камеральное трассирование варианта железнодорожной линии


2

Тема 3 Проектирование плана железных

дорог

Элементы плана линии. Круговые и переходные кривые.


2

Практическая работа 5. Проектирование плана линии.


2

Практическая работа 6. Подбор радиусов круговых кривых, разбивка пикетажа


2

Тема 4 Проектирование

продольного профиля железных

дорог

Элементы продольного профиля. Длина элементов. Виды уклонов.


2

Классификация уклонов продольного профиля. Ограничивающие уклоны, уклоны проектирования, сопряжение элементов продольного профиля.


2

Практическая работа 7. Построение схематических продольных профилей


2

Тема 5 Проектирование реконструкции железных дорог

Мощность железных дорог и пути усиления мощности. Проектирование продольного профиля при реконструкции однопутных линий и строительстве вторых путей


2

Составление конспекта на тему: Мощность железных дорог и пути усиления мощности

2

Тема 6 Размещение на трассе и расчет

малых водопропускных искусственных

сооружений

Размещение на трассе и расчет малых водопропускных искусственных сооружений. Назначение водопропускных сооружений, виды водотоков и стоков. Типы малых водопропускных сооружений и их размещение на трассе.

2

Основные характеристики водосбора (бассейна), понятие


2

7

«расход воды»; физическая сущность поверхностного стока Практическая работа 8. Размещение по трассе малых водопропускных искусственных сооружений


2

Практическая работа 9. Выбор типов и определение размеров малых водопропускных искусственных сооружений


2

СОДЕРЖАНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

Тема 1 Тяговые расчеты в проектировании железных дорог Контрольные вопросы для подготовки к проверочной работе: 1. Назначение тяговых расчётов. 2. Причины замены поезда материальной точкой, а его движение математической моделью 3. Дать определение внешних сил 4. Дать определение внутренних сил 5. Охарактеризовать режим тяги 6. Охарактеризовать режим холостого хода 7. Охарактеризовать режим торможения 8. Что такое «ускоряющая» сила?

Тема 2 Камеральное трассирование железнодорожных линий Контрольные вопросы для подготовки к проверочной работе: 1. Назовите виды ходов трассы? 2. Дайте характеристику каждому ходу? 3. Назовите принципы трассирования7 4. Трассирование в различных топографических условиях?

Тема 3 Проектирование плана железных дорог

Контрольные вопросы для подготовки к проверочной работе: 1. Назовите элементы плана линии. 2. Перечислите параметры круговых кривых? 3. Дайте определение понятиям кривой тангенс, кривая, домер, биссектриса 4. Для чего служит переходная кривая? 5. От чего зависит длина переходной кривой?

Тема 4 Проектирование продольного профиля железных дорог Выполнить задания:

«Сопряжения смежных элементов продольного профиля»

8

Цель работы: продолжить изучение строительно-технических норм СТН Ц-01-95 и приобрести навыки выполнения сопряжения элементов при проектировании продольного профиля. Алгебраическая разность уклонов Δi определяется: ► если уклоны направлены в разные стороны (рис.1,а), то они складываются по абсолютной величине

( ) 105521 =−−=−=∆ iii ‰; ( ) 14147721 =−=−−=−=∆ iii ‰; ► если уклоны направлены в одну сторону (рис.1,б), то из большего значения уклона вычитается меньшее

( ) 53838 =+−=−−−=∆i ‰; 426 =−=∆i ‰.

а) б) Рис. 1 К определению алгебраической разности уклонов: а) уклоны направлены в разные стороны; б) уклоны направлены в одну сторону. Если алгебраическая разность уклонов смежных элементов менее Δiн, то длина разделительных площадок и элементов переходной крутизны может быть пропорционально уменьшена:

H

YMH i

ill∆∆⋅= , (1)

где Δiум ― алгебраическая разность уклонов на переломах профиля меньшая, чем нормативное значение Δiн. В общем случае уменьшенная длина элемента профиля

H

H iiill

∆∆+∆

⋅=2

21 , (2)

где Δi1 и Δi2 ― алгебраические разности уклонов по концам данного элемента ( Hiii ∆≤∆∆ 21, ). Наименьшее число элементов переходной крутизны составляет

1−∆∆

=Hii

n . (3)

Задание

Выполнить сопряжение элементов продольного профиля на железной дороге заданной категории, учитывая наибольшую алгебраическую разность уклонов Δiн, ‰, и наименьшую

9

длину разделительных площадок и элементов переходной крутизны lн, м, при заданной полезной длине приемо-отправочных путей. Индивидуальное задание ― на карточке.

Пример выполнения задания.

Железная дорога - III категории; lпо = 1700 м; 7=∆ Hi ‰ ; 250=Hl м.

Рис. 2 Количество элементов переходной крутизны, включая разделительную площадку

214.117

151 ≈=−=n элемента; 414.31

729

2 ≈=−=n элемента.

Минимальные длины элементов переходной крутизны

.2507277250;161

7245250

1967274250;143

7253250

14374250;179

7237250

мlмl

мlмl

мlмl

=⋅+

⋅==⋅+

⋅=

=⋅+

⋅==⋅+

⋅=

=⋅==⋅+

⋅=

Таблица 1 Нормы сопряжения смежных элементов профиля (по СТН Ц-01-95)

Категория железно-

дорожной линии, подъездного пути

Наибольшая алгебраическая разность уклонов смежных

элементов профиля Δiн, ‰ (числитель), и наименьшая длина разделительных площадок и элементов переходной крутизны lн, м (знаменатель), при полезной длине приемо-отправочных путей, м

850

1050

2·850=1700

2·1050=210

0

Р е к о м е н д у е м ы е н о р м ы Скоростная 6/250 4/300 - -

10

Особогрузо-напряженная

- 3/250 3/250 3/400

I 6/200 4/250 3/250 3/300 II 8/200 5/250 4/250 3/300 III 13/200 7/200 7/250 4/250 IV 13/200 8/200 8/250 -

Д о п у с к а е м ы е н о р м ы Скоростная 10/250 9/300 - - Особогрузо- напряженная

- 10/200 5/250 4/300

I 13/200 10/200 5/250 4/300 II 13/200 10/200 6/250 4/250 III 13/200 10/200 8/250 6/250 IV 20/200 10/200 10/200 -

Примечания. 1. Временные участки трассы проектируют по нормам железных дорог IV категории при полезной длине приемо-отправочных путей 850 м.

2. При проектировании подъездных путей и временных участков в трудных условиях допускается увеличивать алгебраическую разность уклонов Δiн до 30 ‰ при длине элементов профиля lн не менее 150 м.

Самостоятельная работа

«Смягчение ограничивающих уклонов в кривых»

Для обеспечения условия бесперебойности общее сопротивление поезда не должно превышать расчетной величины. Поэтому ограничивающие уклоны смягчаются при их совпадении с кривыми в плане, а также в тоннелях и на подходах к ним. Дополнительно смягчаются ограничивающие уклоны и в кривых малого радиуса из-за снижения коэффициента сцепления в кривых участках пути с радиусом 500м и менее для электрической тяги и менее 800м при тепловозной тяге. При смягчении руководящего уклона длина элемента для железных дорог может быть уменьшена до 200м. Порядок смягчения ограничивающего (руководящего) уклона следующий (на рис.1 приведен пример смягчения iр): 1. Выделяют прямые участки трассы длиной не менее 200 м, на которых руководящий уклон не смягчается (на рис. 1 это элементы: №2 – lэл2 = 270 м, №4 – lэл4 = 540 м)

Рис. 1 Смягчением руководящего уклона в кривых

11

2. В отдельные элементы выделяют кривые длиной не менее 200 м и смягчают (уменьшают) руководящий уклон на таких элементах на величину уклона, эквивалентного дополнительному сопротивлению от кривой iэк, ‰, который рассчитывается по формуле

R

iЭК700

= , если К ≥ lпо, (1)

или по формуле

ЭЛ

ЭК li α

⋅= 2,12 , если К< lпо, (2)

где R – радиус круговой кривой, м, α - угол поворота кривой, град; lэл - длина элемента, м, принимается равной полезной длине приемо-отправочных путей. Пример таких смягчений на рис. 1 - элементы:

№1 - 3,026,0850

182,12;850628;2006281 ≈=⋅

=== ЭКЭЛ iммКммl ‰;

7,83,00,91 =−=−= ЭКPЭЛ iii ‰.

№3 - 7,01000700;8501012;20010123 ==== ЭКЭЛ iммКммl ‰;

3,87,00,93 =−=−= ЭКPЭЛ iii ‰.

3. При смежных кривых одного радиуса элемент со смягченным уклоном может охватывать несколько кривых с короткой прямой вставкой между ними (т.е. в пределах элемента расположены несколько кривых полностью). Уклон, эквивалентный дополнительному сопротивлению от кривых, определяется по формуле

l

iЭК∑⋅=

α2,12 , (3)

где ∑α – сумма углов поворота кривых, расположенных в пределах элемента профиля длиной l, м.

№5 - 5,01120

28202,12 =+

⋅=ЭКi ‰; 5,85,00,95 =−=−= ЭКPЭЛ iii ‰.

4. Величину дополнительного смягчения в кривых малого радиуса iψ , ‰ следует определять по формуле

iψ = (w0 + ip ) ∙ (1 - γψ) , (4) где w0 – основное средневзвешенное сопротивление движению поезда, ‰, может быть принято w0 = 1,5 - 2 ‰ ; ip - руководящий уклон, ‰ ; γψ – коэффициент уменьшения сцепления в кривых малого радиуса определяется по таблице 1. На рис. 2 приведен пример смягчения руководящего уклона ip = 10 ‰ на участке расположения кривой радиуса 400 м (в примере тяга электрическая). По таблице 1 γψ = 0,925. По формуле (4) определим величину дополнительного смягчения iψ = (2,0 + 10,0)∙ (1 – 0,925) = 0,9 ‰ .

12

Таблица 1

Вид Тяги

Значение γψ в зависимости от величины радиуса круговой кривой R, м

700 600 500 400 350 300 250 200

Тепло-возная

0,980

0,955

0,921

0,875

0,845

0,808

0,761

0,700

Электр. -

-

0,980

0,925

0,895

0,860

0,820

0,777

Смягчение руководящего уклона на величину iψ начинается на расстоянии lпо = 850 м от начала кривой радиуса 400 м. На протяжении 230 м (элемент № 2) смягчение на величину iψ совпадает с расположением кривой радиуса 1200 м. Поэтому на данном элементе профиля действительный уклон

iд = ip – iэк - iψ = 10,0 – 0,5 – 0,9 = 8,6 ‰. На следующем элементе профиля протяженностью 620 м (элемент № 3 - прямолинейный

участок перед кривой радиуса 400 м) действительный уклон равен iд = ip – iψ = 10,0 – 0,9 = 9,1 ‰. На протяжении кривой радиуса 400 м (элемент №4) действительный уклон равен iд = ip – iэк - iψ = 10,0 – 1,1 – 0,9 = 8,0 ‰.

Смягчение руководящего уклона на величину iψ, ‰ (дополнительно к обычному смягчению от кривой любого радиуса на величину iэк, ‰ ) следует начинать перед кривой со стороны подъема на расстоянии длины поезда (принимается равной полезной длине приемо-отправочных путей lпо, м) от начала кривой.

Рис. 2 Смягчение руководящего уклона на участке расположения кривой малого радиуса R = 400 м

Задание Выполнить смягчение руководящего уклона на участке расположения кривых различных радиусов. Определить: ● уклоны, эквивалентные дополнительному сопротивлению от кривых;

13

● величину дополнительного смягчения в кривых малого радиуса; ● действительные уклоны на элементах профиля. Схема плана и уклонов участка железной дороги с кривыми дана на карточке.

Тема 5 Проектирование реконструкции железных дорог Контрольные вопросы для подготовки к проверочной работе: 1. Что называется мощностью железных дорог? 2. Каковы пути усиления мощности. 3. В чем заключается проектирование продольного профиля при реконструкции однопутных линий В чем заключается проектирование продольного профиля при строительстве вторых путей

Тема 6 Размещение на трассе и расчет малых водопропускных искусственных сооружений

Контрольные вопросы для подготовки к проверочной работе: 1. Как размещают на трассе малые водопропускные искусственных сооружений. 2. Каково назначение водопропускных сооружений 3. Какие виды водотоков и стоков знаете? 4. Назовите типы малых водопропускных сооружений и их размещение на трассе.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ОСНОВНЫХ ВИДОВ

САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

Все типы заданий, выполняемых студентами, в том числе в процессе самостоятельной работы,

так или иначе содержат установку на приобретение и закрепление определенного Федеральным государственным образовательным стандартом среднего профессионального образования объема знаний, а также на формирование в рамках этих знаний некоторых навыков мыслительных операций - умения оценивать, анализировать, сравнивать, комментировать и т.д.

Работа с литературой

Важной составляющей самостоятельной внеаудиторной подготовки является работа с литературой ко всем видам занятий, при подготовке к зачетам, экзаменам, тестированию, участию в научных конференциях.

Умение работать с литературой означает научиться осмысленно пользоваться источниками. Прежде чем приступить к освоению научной литературы, рекомендуется чтение учебников и учебных пособий. Существует несколько методов работы с литературой. Один из них – самый известный – метод повторения: прочитанный текст можно заучить наизусть. Простое повторение воздействует на память механически и поверхностно. Полученные таким путем сведения легко забываются.

Наиболее эффективный метод – метод кодирования: прочитанный текст нужно подвергнуть большей, чем простое заучивание, обработке. Чтобы основательно обработать информацию и закодировать ее для хранения, важно произвести целый ряд мыслительных операций: прокомментировать новые данные; оценить их значение; поставить вопросы; сопоставить полученные сведения с ранее известными.

14

Изучение научной, учебной и иной литературы требует ведения рабочих записей. Форма записей может быть весьма разнообразной: простой или развернутый план, тезисы,

цитаты, конспект. План – первооснова, каркас какой-либо письменной работы, определяющие

последовательность изложения материала. План является наиболее краткой и потому самой доступной и распространенной формой записей содержания исходного источника информации. По существу, это перечень основных вопросов, рассматриваемых в источнике. План может быть простым и развернутым. Их отличие состоит в степени детализации содержания и, соответственно, в объеме. Преимущество плана состоит в следующем. Во-первых, план позволяет наилучшим образом уяснить логику мысли автора, упрощает понимание главных моментов произведения. Во-вторых, план позволяет быстро и глубоко проникнуть в сущность построения произведения и, следовательно, гораздо легче ориентироваться в его содержании. В-третьих, план позволяет – при последующем возвращении к нему – быстрее обычного вспомнить прочитанное. В-четвертых, с помощью плана гораздо удобнее отыскивать в источнике нужные места, факты, цитаты и т. д.

Выписки – небольшие фрагменты текста (неполные и полные предложения, отдельные абзацы, а также дословные и близкие к дословным записи об излагаемых в нем фактах), содержащие в себе квинтэссенцию содержания прочитанного.

Выписки представляют собой более сложную форму записей содержания исходного источника информации. По сути, выписки – не что иное, как цитаты, заимствованные из текста. Выписки позволяют в концентрированной форме и с максимальной точностью воспроизвести в произвольном (чаще последовательном) порядке наиболее важные мысли автора, статистические и даталогические сведения. В отдельных случаях — когда это оправданно с точки зрения продолжения работы над текстом – вполне допустимо заменять цитирование изложением, близким к дословному.

Тезисы – сжатое изложение содержания изученного материала в утвердительной (реже опровергающей) форме. Отличие тезисов от обычных выписок состоит в следующем. Во-первых, тезисам присуща значительно более высокая степень концентрации материала. Во-вторых, в тезисах отмечается преобладание выводов над общими рассуждениями. В-третьих, чаще всего тезисы записываются близко к оригинальному тексту, т. е. без использования прямого цитирования. Исходя из сказанного, нетрудно выявить основное преимущество тезисов: они незаменимы для подготовки глубокой и всесторонней аргументации письменной работы любой сложности, а также для подготовки выступлений на защите, докладов и пр.

Аннотация – краткое изложение основного содержания исходного источника информации, дающее о нем обобщенное представление. К написанию аннотаций прибегают в тех случаях, когда подлинная ценность и пригодность исходного источника информации исполнителю письменной работы окончательно неясна, но в то же время о нем необходимо оставить краткую запись с обобщающей характеристикой. Для указанной цели и используется аннотация. Характерной особенностью аннотации наряду с краткостью и обобщенностью ее содержания является и то, что пишется аннотация всегда после того, как (хотя бы в предварительном порядке) завершено ознакомление с содержанием исходного источника информации. Кроме того, пишется аннотация почти исключительно своими словами и лишь в крайне редких случаях содержит в себе небольшие выдержки оригинального текста.

Резюме – краткая оценка изученного содержания исходного источника информации, полученная, прежде всего, на основе содержащихся в нем выводов. Резюме весьма сходно по своей

15

сути с аннотацией. Однако, в отличие от последней, текст резюме концентрирует в себе данные не из основного содержания исходного источника информации, а из его заключительной части, прежде всего выводов. Но, как и в случае с аннотацией, резюме излагается своими словами – выдержки из оригинального текста в нем практически не встречаются.

Конспект – сложная запись содержания исходного текста, включающая в себя заимствования (цитаты) наиболее примечательных мест в сочетании с планом источника, а также сжатый анализ записанного материала и выводы по нему. Для работы над конспектом придерживайтесь следующим рекомендациям:

1. Внимательно прочитайте текст. Уточните в справочной литературе непонятные слова. При записи не забудьте вынести справочные данные на поля конспекта.

2. Выделите главное, составьте план. 3. Законспектируйте материал, четко следуя пунктам плана. При конспектировании

старайтесь выразить мысль своими словами. Записи следует вести четко, ясно. 4. Грамотно записывайте цитаты. Цитируя, учитывайте лаконичность, значимость мысли.

В тексте конспекта желательно приводить не только тезисные положения, но и их доказательства. При оформлении конспекта необходимо стремиться к емкости каждого предложения. Мысли автора книги следует излагать кратко, заботясь о стиле и выразительности написанного. Число дополнительных элементов конспекта должно быть логически обоснованным, записи должны распределяться в определенной последовательности, отвечающей логической структуре произведения. Для уточнения и дополнения необходимо оставлять поля.

Овладение навыками конспектирования требует от студента целеустремленности, повседневной самостоятельной работы.

Систематизация изученных источников позволяет повысить эффективность их анализа и обобщения. Итогом этой работы должна стать логически выстроенная система сведений по существу исследуемого вопроса.

Необходимо из всего материала выделить существующие точки зрения на проблему, проанализировать их, сравнить, дать им оценку.

Кстати, этой процедуре должны подвергаться и материалы из Интернета во избежание механического скачивания готовых текстов. В записях и конспектах студенту очень важно указывать названия источников, авторов, год издания. Это организует его, а главное, пригодится в последующем обучении. Безусловно, студент должен взять за правило активно работать с литературой в библиотеке не только колледжа, но и в других, библиотеках, используя, в том числе, их компьютерные возможности (электронная библиотека в сети Интернет).

Оформление практических работ

Структура практической работы Титульный лист Содержание Введение Основная часть Заключение Список использованной литературы Титульный лист. Является первой страницей и заполняется по строго определенным правилам. В приложении А представлен образец оформления титульного листа. После титульного листа

16

помещают содержание, в котором приводятся все заголовки работы и указываются страницы, с которых они начинаются. Заголовки содержания должны точно повторять заголовки в тексте. Сокращать их или давать в другой формулировке и последовательности нельзя. Оформление листа содержание представлено в приложении Б. Все заголовки начинаются с прописной буквы без точки на конце. Заголовки одинаковых ступеней рубрикации необходимо располагать друг под другом. Введение должно содержать оценку современного состояния решаемой проблемы, основание и исходные данные для разработки темы. Во введении должны быть указаны актуальность и новизна темы. Основная часть. В разделе «Основная часть» приводят данные, отражающие сущность, методику и основные результаты выполненной работы. Приводятся формулы и расчеты. В формулах в качестве символов следует применять обозначения, установленные соответствующими государственными стандартами. Пояснения символов и числовых коэффициентов, входящих в формулу, если они не пояснены ранее в тексте, должны быть приведены непосредственно под формулой. Пояснения каждого символа следует давать с новой строки в той последовательности, в которой символы приведены в формуле. Первая строка пояснения должна начинаться со слова «где» без двоеточия после него. Пример Плотность каждого образца р, кг/м3, вычисляют по формуле (1) r=m/V, (1)

где m — масса образца, кг; V— объем образца, м3.

Заключение должно содержать: -выводы по результатам выполненной работы; -оценку полноты решений поставленных задач. Список использованных источников включают в содержание работы. Слова «Список использованных источников» не имеют номера раздела или подраздела и пишутся в содержании под номером последнего раздела или подраздела. В приложения рекомендуется включать материалы, связанные с выполненной работой, которые по каким-либо причинам не могут быть включены в основную часть. Это могут быть таблицы, иллюстрации вспомогательного характера, графический материал. Работа должна выполняться на листах формата А 4 (ГОСТ 2.301-68). Допускается выполнять рисунки, чертежи, схемы, диаграммы, таблицы на форматах А3, складываемых до размера А 4. Каждый лист, за исключением титульного листа, должен снабжаться рамкой и основной надписью по ГОСТ 2.104-2006. Пример оформления листа основной части представлен в приложении В. Текст должен быть выполнен печатным способом с использованием компьютера и принтера, на одной стороне листа белой бумаги, шрифт Times New Roman черного цвета. Допускается в таблицах кегль 12, межстрочный интервал 1,5. Текст следует печатать, отступая от рамки до границ текста не менее 3…5 мм, абзацы в тексте должны начинаться с отступом 10 мм от границы теста. Опечатки, описки и графические неточности, обнаруженные в процессе подготовки текстового документа, допускается править подчисткой или закрашиванием белой краской и нанесением на том же месте исправленного текста машинописным способом или черными чернилами, пастой или тушью – рукописным способом. Нумерация страниц документа и приложений, входящих в состав этого документа, должна быть выполнена арабскими цифрами и сквозная. Номер страницы проставляют в крайне правой позиции основной надписи без точки. Титульный лист включают в общую нумерацию страниц. Номер страницы на титульном листе не проставляют.

17

Оформление иллюстраций. Иллюстрации могут быть расположены как по тексту документа (возможно ближе к соответствующим частям текста), так и в конце его. Иллюстрации следует нумеровать арабскими цифрами сквозной нумерацией. Если рисунок один, то он обозначается «Рисунок 1». Таблицы следует нумеровать арабскими цифрами сквозной нумерацией.

КОНТРОЛЬ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

Для управления самостоятельной работой студентов используются следующие формы

контроля: - консультации, в ходе которых студенты осмысляют полученную информацию, преподаватель определяет степень понимания темы и оказывает необходимую помощь; - следящий контроль осуществляется на лекциях и практических занятиях, который проводится в форме бесед, устных ответов студентов, контрольных работ, тестов, организации дискуссий и диспутов, опросов; - текущий контроль осуществляется в ходе проверки и анализа отдельных видов самостоятельных работ, выполненных во внеаудиторное время. К ним относятся работы индивидуального характера: доклады, рефераты; - итоговый контроль осуществляется через систему зачета, предусмотренного учебным планом.

ПЕРЕЧЕНЬ РЕКОМЕНДУЕМЫХ УЧЕБНЫХ ИЗДАНИЙ, ИНТЕРНЕТ-РЕСУРСОВ,

ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Основная литература: 1. Копыленко В.А., Косьмин В.В. Изыскания и проектирование железных дорог: учебник

ФГБУ ДПО «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспотре», 2017.-573с.

Дополнительная литература:

1. Кантор И. И. Изыскания и проектирование железных дорог: для студентов колледжей железнодорожного транспорта. – УМЦ ЖДТ. 2017

Введение - IrGUPS · которых в эксплуатации не...

Documents

Transcript of Введение - IrGUPS · которых в эксплуатации не...