ОБРАБОТКА ПИКЕТАЖНОГО ЖУРНАЛА

Обработка пикетажного журнала сводится к вычислению пикетажных значений главных точек круговой кривой: начала кривой - НК и конца кривой - КК.

Значения трех углов поворота трассы Ɵ1,Ɵ2,Ɵ3и соответ­ствующие радиусы закругления - R_1,R_2,R₃ заданы каждому студен­ту в конце пикетажного журнала.

Элементы круговой кривой: Т - тангенс, К- длину кривой, Б - биссектрису и Д - домер - находят по заданным элементам Ɵ и R из "Таблиц раз­бивки кривых" с округлением до сотых долей метра.

Выбранные из таблиц элементы кривой контролируют: для этого находят разность 2Т - К , которую сравнивают с табличным домером - Д ,2Т-К=Д

Расхождение при производстве контроля может быть 0,01 -0,02м.

19. Что называется профилем?

Профилем называется чертёж, изображающий вертикальный разрез местности. Часто для наглядности горизонтальный и вертикальный масштабы на профиле различаются. Более крупный вертикальный масштаб подчёркивает неровности рельефа. Так, при проектировании железных дорог применяют продольные профили трассы с горизонтальным масштабом 1:10000 и вертикальным - 1:200.

20.Что такое разбивка пикежа?

Разбивка пикетажа – разбивка на круговой кривой трассы пикетов и назначение радиусов кривых.

Для точного обозначения на местности криволинейного участка трассы строят на кривой дополнительное число промежуточных точек с таким расчетом, чтобы промежутки между ними можно было бы считать прямыми. Для кривых радиусом менее 100 м этот промежуток принимают равным 5 м, при радиусах 100-500 м – 10 м, при радиусе более 500 м – 20 м.

Самым распространенным способом детальной разбивки кривых является способ прямоугольных координат x и y:

x₁ = R sinj
y₁ = 2R sin2j/2
x₂ = R sin2j
y₂ = 2R sin2j

Принимаем начало координат условной системы начало кривой НК, а за ось абсцисс tgT для построения точек 1 и 2, а за ось ординат – радиус. От начала кривой откладывают вдоль абсциссы отрезки x₁ и x₂, а по ординаты y₁ и y₂. Те же действия выполняют до конца кривой.

Поперечники на кривых строят перпендикулярно к трассе данной точки. Поперечники разбивают на пикетах и плюсовых точках. Длины поперечников должны быть несколько больших размеров проектируемых сооружений, их разбивают на 10-30 м в каждую сторону от трассы. Для составления продольного и поперечного профиля по пикетажу трассы и поперечникам, а также для определения отметок постоянных и временных реперов вдоль трассы производят техническое нивелирование. Нивелирование по трассе делают в два нивелира:
1) нивелируют все пикетные точки и плюсовые , а также геологические выработки и реперы;
2) нивелируют для контроля реперы связывающие пикеты и поперечники.

21. Как определяются высоты пикетов?

Пикет, сокращенно ПК — нумерованная точка на трассе, служащая для определения положения вдоль линии. Расстояние между двумя пикетами — 100 метров по горизонтали.

Участок, ограниченный двумя пикетами, называется пикетным участком. Пикетные участки именуются по младшему и старшему пикетам, его ограничивающим (например, «пикет 11-12»). Определить расстояние от начала трассы до точки — пикетаж — можно, сложив расстояние до младшего пикета, и увеличенный в 100 раз номер пикета. Продольный профиль пути вырисовывается соединением точек абсолютной высоты пикетов.

Координаты произвольной точки трассы записываются в форме «ПК 12+35,738», где 12 — номер пикета (число сотен метров), а 35,738 — расстояние от пикета до выбранной точки (в этом примере — 35 м. 73 см. 8 мм.)

В тоннелях на границе пикетных участков с правой стороны по направлению движения устанавливаются пикетные знаки.

Пикетный знак

В Московском метрополитене расположение нулевых пикетов выбирается, как правило, на середине линии (связано это с тем, что за точку отсчета по традиции принята Красная Площадь, нулевой километр). При движении к югу перед номеромпикета ставятся цифра 0 и +, при движении на север — нет. В других метрополитенах и на линиях, не проходящих через центр, точки отсчета могут быть выбраны произвольным образом. Нулевой пикет может находиться и на ещё не построенных участках линий.

На железной дороге отсчет пикетов начинается с 0 для каждого километра трассы. Расстояние возрастает при движении вдоль нечетного пути, как правило — на юг либо на запад.

Расстояние между пикетами может быть не равным 100 м (т. н. неправильные пикеты). Наиболее часто они встречаются на кривых участках, где протяженность внешней кривой больше протяженности внутренней.

22. Что является необходимым условием при нивелировании трассы?

Нивелирование трассы начинают от репера государственной нивелирной сети или от начального репера трассы, которому придают условную отметку.

При благоприятных условиях расстояние от нивелира до связующих точек можно принимать до 150 м, т.е. с одной станции пронивелировать все пикетные и плюсовые точки, расположенные на участке трассы протяженностью порядка 300 м (рис.77). На таком участке, кроме точек связующих, появляются плюсовые точки(1,2,3,4). Для точек связующих обязателен контроль превышения, плюсовые точки нивелируются без такого контроля (взятием на них одного отсчета по черной стороне рейки).

Последовательность взятия отсчетов при работе с двусторонними рейками следующая:

1) отсчет по черной стороне задней рейки (а_ч);

2) отсчет по черной стороне передней рейки (в_ч);

3) отсчет по красной стороне передней рейки (в_кр);

4) отсчет по красной стороне задней рейки (а_кр).

Далее вычисляются оба превышения, их расхождение не должно быть более ± 5 мм. После такого контроля берут отсчеты по рейкам промежуточных точек только по черным сторонам.

Абсолютные высоты плюсовых точек удобно вычислять через абсолютную высоту горизонта прибора. Эта высотная отметка при известной отметке задней связующей точки будет , (79)

где – отсчет по черной стороне задней рейки.

Отметки плюсовых точек будут и т.д. (80) где – отсчеты по черной стороне рейки на плюсовых точках.

Нивелирование поперечников осуществляют попутно с нивелированием трассы, при этом точки поперечников нивелируются как плюсовые точки.

На участках трассы с большими уклонами, когда нивелирование двух соседних пикетов с одной станции оказывается невозможным вследствие ограниченной длины реек, получают на местности необходимое количество дополнительных точек, которые называются иксовыми. Они являются связующими точками и нивелируются так же, как и пикетажные, по двум сторонам рейки.

Иксовые точки

Итак, при техническом нивелировании трасс имеют место пять различных по назначению точек. При разбивке трассы:

· пикетные, ограничивающие 100-метровые участки;

· плюсовыев характерных точках излома рельефа трассы между пикетами и на всех пересечениях оси трассы с наземными и подземными объектами.

При нивелировании трассы:

· связующие, служащие для передачи абсолютных отметок (пикеты);

· промежуточные, между связующими в пределах станции (плюсовые);

· иксовые (в необходимых случаях), которые всегда являются связующими.

Все данные нивелирования заносят в журнал технического нивелирования (табл. 8).

Для исключения ошибок при вычислениях каждая страница журнала заканчивается постраничным контролем: сумма задних отсчетов (графа 3) минус сумма передних отсчетов (графа 4) должна равняться сумме вычисленных превышений и удвоенной сумме превышений средних (здесь возможно отклонение, т.к. средние превышения вычисляются с округлением до I мм).

23. Что такое рабочая отметка на профиле, как она вычисляется?

На продольном профиле трассы должна быть проведена красная линия, соответствующая проектному профилю поверхности. При её проектировании рассматривается несколько вариантов и выбирается тот, который отвечает техническим требованиям сооружения. После того, как выбран окончательный вариант проектной линии, её вычерчивают красным цветом.

При проектировании проектной линии на профиле решают следующие задачи:

· Определение уклонов и отметок проектной линии;

· Определение расстояний до точек пересечения проектной линии с фактической;

· Определение отметок точек пересечения проектной линии с фактической.

Рис. 56 Продольный профиль трассы

Порядок решения этих задач и последовательность проектирования проектной линии следующие:

1. Определение уклона проектной линии. Отметки проектной линии в нулевом и конечном пикетах обычно известны, так как каждое сооружение примыкает к каким-либо объектам. Если данное сооружение входит в комплекс проектируемых сооружений, то отметки задаются генеральным планом комплекса. Таким образом, возникает задача провести проектную линию на профиле между двумя заданными отметками (начальной и конечной). Уклон линии получают по формуле:

i = tg γ = , где

h – разность проектных отметок начальной и конечной точек;

d – горизонтальное проложение между этими точками.

На профиле в соответствующей строке наносят линию, показывающую направления уклонов.

2. Вычисление проектных отметок. Для каждого пикета и каждой плюсовой точки нужно знать отметки проектной линии. Для вычисления этих отметок применяют формулу:

Н_n= Н_О+ i · d, где

Н_n – проектная отметка определяемой точки;

Н_О – проектная отметка начальной точки;

i – уклон линии;

d – расстояние от начальной точки до определяемого пикета.

3. Вычисление рабочих отметок. Это наиболее важные величины для производителя земляных работ, они определяют глубину выемки или высоту насыпи в данной точке. Если рабочая отметка характеризует выемку, то она пишется под профильной линией, если насыпь – над профильной линией.

4. Вычисление отметок точек нулевых работ (синих). В этих точках не нужно производить работы, т.к. рабочие отметки в них равны нулю. положение их на трассе нужно знать с точностью до десятых долей метра, так как от них начинают вести земляные работы. отметки точек нулевых работ выписывают в строку проектных отметок синим цветом. Как бы точно ни был построен профиль, положения точек нулевых работ будут на профиле иметь большие смещения из-за очень острых углов, образующихся в пересечении проектных и фактических линий.

Поэтому расстояния от ближайших пикетов до точек нулевых работ следует вычислять аналитически.

Х =· d, м

h₁ – рабочая отметка предыдущей точки;

h₂ – рабочая отметка последующей точки;

d – расстояние между точками.

Вычисление отметок точек нулевых работ производят через уклон проектной линии. Для этого сначала между предыдущей точкой и точкой нулевых работ находят превышение:

h = i · Х;

Н_n = Н_n-1 h

Для каждого вида сооружения существуют особые требования по содержанию и оформлению профиля.

24. Что называется точкой нулевых работ?

В точках пересечения проектной линии с линией земли рабочая отметка равна нулю. Поэтому эти точки называют точками нулевых работ. Расстояние от пикетов или плюсовых точек до точки нулевых работ определяем, решая подобные треугольники (рис.2.3.)По формулам:

X1’=|H1|·D / (|H1| + |H2|)

X2’=|H2|·D / (|H1| + |H2|)

Или Х2’=D—X1’ ,

Где H1,H2—Рабочие отметки левой и правой точек на профиле, между которыми находятся точки нулевых работ, м; D—Горизонтальное расстояние между этими точками, м.

Рис. 2.3. Схема для расчета точек нулевых работ

Полученные значения X1’ и X2’ округляем до целых метров и выписываем на профиле левее и правее вертикальных линий, проведенных пунктиром из точек нулевых работ до верхней горизонтальной линии сетки профиля. Возможен случай, когда точка нулевых работ попадает на вертикальную кривую. Радиус вертикальной кривой, как правило, значительно больше длины кривой между двумя соседними точками на профиле. Поэтому при вычислении расстояний X1’ и X2’ кривизной проектной линии можно пренебречь.

В нашем случае расстояния от 1-й точки нулевых работ до ПК6+17И ПК7Составят:

X1’ =[1,54/(1,54+0,03)]·83=81,41≈81

X2’ =83-81=2м

25. Как определить расстояние от ближайшего пикета до точки нулевых работ?

Для точек нулевых работ определяют расстояние до ближайших пикетов, а ее положение на профиле отмечается пунктирной ординатой

Точка нулевых работ образуется при пересечении линии проектного профиля с линией профиля поверхности земли

Х = hн . d /(I hн I + I hв I),

Y = hв . d /(I hн I + I hв I).

Контроль: X + Y = d.

Пример:

Х = 0.60 . 60/(0.60+0.40) = 36.0 м, Y = 0.40 . 60/(0.60+0.40) = 24.0 м.

В местах изменения уклона продольного профиля наклонные прямые сопрягаются вертикальными кривыми (ВК) большого радиуса. Расчет основных элементов ВК выполняют по следующим приближенным формулам:

Т = R. Di/2 = K/2, K = R. Di, Б = Т2/2R,

где Di = i1 + i2 - сумма встречных уклонов, взятых по модулю.

Вычисление значений записывают над продольным профилем.

Линии тангенсов ВК принимают за оси абсцисс, а вертикальные ординаты точек ВК вычисляют по формуле

y = x2/2R.

Пример: i1=- 0,004, i2=+0,033, R=10 000 м

Решение: Т=10 000 . 0,037/2= 185 м; К=370 м; Б=1852/20 000=1,71 м