Исполнительная съемка подкрановых путей.

Исполнитель­ная съемка выполняется в два этапа: предварительная — после монтажа рельсов, и окончательная — после обкатки путей кра­ном. В результате исполнительной съемки определяют и пока­зывают на чертеже фактическое положение в плане и по высоте левого и правого рельса, расстояние между осями рельсов, со­ставляют продольные профили обоих рельсов, подписывают проектные расстояния и отметки, уклонения от них.

Высотное положение рельсов определяют в условных отмет­ках, прокладывая замкнутый нивелирный ход IV класса по обоим рельсам. Нивелир устанавливают на подкрановой балке или на кронштейнах, иногда — на кране, расположенном в се­редине пролета. Во всех случаях необходимо строго выполнять поверку главного условия нивелира и при больших длинах ви­зирного луча вводить поправки в отсчеты за непараллельность визирной оси и оси уровня. Для проверки прямолинейности рельса теодолит центрируют над его осью в одном конце про­лета, визируют на середину рельса в другом конце пролета и по специальной реечке или марке, нуль которых совмещается с осью рельса в каждой контролируемой точке, определяют ук­лонение оси рельса от створа. Определение выполняют на всех поперечных осях пролета через 6 или 12 м, в тех же точках, для которых определялись отметки при нивелировании.

Прямолинейность второго рельса определяют путем проме­ров от первого рельса между их осями либо также с помощью теодолита. Для этого в начале и в конце пролета (для конт­роля ив середине) тщательно откладывают от первого створа проектное расстояние между осями и от этого створа опреде­ляют уклонения оси второго рельса. Принято считать уклонение от створа внутрь пролета со знаком «минус», а уклонения в сто­рону колонны — со знаком «плюс». В этом случае фактическое расстояние между осями рельсов в каждом поперечном сече­нии вычисляется как разность между проектным расстоянием и алгебраической суммой уклонений рельсов от створов.

Для одновременного контроля рельса в плане и по высоте применяют лазерные приборы и марки, перемещающиеся вдоль рельса. На марке нанесена координатная сетка, позволяющая по перемещению светового луча относительно исходного поло­жения, считывать отклонения оси рельса от створа и от гори­зонтали.

ГЛАВА 8

ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

ЛИНЕЙНЫХ СООРУЖЕНИЙ

8.1. РАЗБИВКА КРИВОЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СООРУЖЕНИИ

Общие сведения о кривых

При строительстве автомобильных и железных дорог, трам­вайных путей, магистральных трубопроводов, каналов возни­кает необходимость в разбивке различных кривых: окружности, эллипса, параболы, радиоидальной кривой, кубической пара­болы, лемнискаты и т. п. Окружность применяется в качестве основной кривой на дорогах и каналах, эллипс—на регуляци­онных дамбах, конусах насыпи мостовых опор; парабола'—для очертания вертикального продольного профиля дорог, попереч­ного профиля автомобильных дорог и т. д.; радиоидальная кри­вая и кубическая парабола используются в качестве переход­ной кривой, предназначенной для сглаживания резкого пере­хода от прямой к основной круговой кривой.

Круговая кривая характеризуется углом поворота и ра­диусом R (рис. 62). Угол измеряется в точке В — вершине угла поворота. Радиусом R задаются с учетом нормативных требований, предъявляемых к сооружению. Главные точки кри­вой: НК — начало, СК — середина и КК — конец — определя­ются относительно вершины и направлений угла на другие вер –

шины. Основные элементы кривой: Т — тангенс или касатель­ная, Б — биссектриса, К — длина кривой, Д —домер — вычис­ляют по формулам

Положение средней точки можно определить также путем деления кривой на две равные части и вычисления малого тан­генса t, полухорды bи стрелы f

:

Основные элементы кривых выбирают из таблиц для раз­бивки кривых. При больших углах поворота кривая отклоня­ется от касательных на большое расстояние и ее разбивают кратными кривыми с углом _г = /n где п—число кратных кривых.

Если при разбивке кривой ее вершина недоступна (рис.63), то угол получают косвенным способом по измеренным углам и в промежуточных произвольных точках С и D. Измерив расстояние CD, решают треугольник COD иопределяют рас­стояния ОС и OD. Далее, задавшись радиусом круговой кривой, по углам и ( /2) находят соответственно величины Т иt. Те­перь по разностям известных расстояний легко найти рас­стояния

по которым определяют положение точек Е и F — вершины со­ставной кривой. При этом точка Н является серединой всей кривой и точкой сопряжения кратных кривых одного радиуса. Элементы кратных кривых определяют по известной схеме. Их применяют при разбивке длинных кривых с большим углом по­ворота, когда кривая слишком далеко удалена от тангенса. В этом случае целесообразно делить кривую на четыре и более частей.

Детальная разбивка кривых

Положение кривой на местности не определяется полностью ее главными точками. Для строительства сооружения необхо­димо найти положение ряда промежуточных точек кривой. Рас­стояние между ними выбирают с таким расчетом, чтобы кривая

незначительно отличалась от хорды, соединяющей смежные точки. Обычно расстояние между промежуточными точками со­ставляет 20 м при радиусе более 500 м, 10 м —при радиусе 100—500 м и 5 м — при радиусе менее 100 м. Кроме того, ча­стота разбивки зависит от вида и материала сооружения, не­обходимой точности его возведения. Эти требования опреде­ляют также и точность разбивочных работ.

Существует несколько способов детальной разбивки кривых, которые различаются между собой по виду измерений и усло­виям использования. Разбивка кривых радиусом менее 20 м выполняется из центра кривой или при помощи шаблонов.

Способ прямоугольных координат.За ось абсцисс прини­мают линию тангенса (касательную), за начало координат — начало кривой для первой и конец кривой для второй ветви. Задавшись удалением k промежуточной точки кривой от на­чала координат (рис. 64) находят центральный угол = (k/R)p, а по нему — прямоугольные координаты точек 1, 2,...,п:

где i— текущий номер точки кривой (i=1, 2, ..., п). Вместо абсциссы часто пользуются величиной к—х. Значения у даются в таблицах и выбираются по аргументу k—х. Для разбивки точки сначала откладывают вдоль касательной величину k, а затем, отступив назад на величину k—х, фиксируют времен­ную точку и строят в ней перпендикуляр. На нем откладывают ординату у, в конце которой закрепляют точку кривой.

Способ применяется для разбивки круговых и переходных кривых, особенно в тех случаях, когда кривая близко подходит к тангенсу, а также при выносе пикета на кривую.

Способ линейно-угловой засечки.Он заключается в по­строении угла /2 в начале координат и последовательном от-

Для разбивки промежуточных точек кривой теодолит уста­навливают в НК или КК. Ориентируют его по линии тангенса и откладывают от этой линии /2. Отложив вдоль построенного направления хорду /, закрепляют первую точку. Затем в той же точке НК строят угол 2 ( /2) и откладывают хорду /—2, по­лучая на пересечении направления угла и хорды точку 2, и т. д. Линейные измерения выполняют вблизи кривой, что выгодно при разбивке точек на насыпи. Если сектор угловых построений ограничен, то теодолит переносят в какую-либо определенную точку, строят в ней новую касательную и производят от нее разбивку аналогично предыдущему. Этот способ применяют для разбивки кривых земляных сооружений.

Способ продолженных хорд.Задавшись длиной хорды, на­пример 10 м, определяют смещение a = l²/R, при помощи кото­рого разбивают все точки кривой, кроме первой. Первую точку получают по прямоугольным координатам х — 1 и у = а/2 (рис. 66). Протянув через НК (точка А) и точку 1 мерный прибор или трос длиной 21, например рулетку, на продолжении получают предварительную точку 2'. Для получения на кривой точки 2 рулетку придерживают в точке 1, а ее конец сдвигают к кривой на величину а и фиксируют точку 2. Точку 3 получают аналогично на основе линии 1—2 и далее до середины кривой. Применяется этот способ в стесненных условиях (в насыпи, вы­емке, шахте) при невысокой точности разбивки.

Способ трех точек.Он аналогичен способу продолженных хорд. Для хорды / вычисляют стрелу f = l²/2R, по которой опре­деляют все точки кривой (рис. 67). Сначала разбивают точку 1 по прямоугольным координатам х = 1 и y = f. Затем рулетку или трос длиной 21 протягивают так, чтобы в точке 1 он про­ходил с внутренней стороны кривой на расстоянии f. В этом положении троса закрепляют точку 2, Затем начало троса пе­реносят в точку /, укладывают его со стрелкой в точке 2 и от­мечают точку 3 и далее до середины кривой.

Способ вписанного многоугольника.Он заключается в деле­нии всей кривой на п равных частей с хордой, где ( — центральный угол (рис. 68).

Вычислив углы = 180°— /2n =180°— , начинают раз­бивку. Для этого теодолитом, установленным в НК (или КК) строят угол , по направлению угла откладывают хорду и фик­сируют точку /. Установив на ней теодолит, строят угол фиксируют точку 2 и далее до середины кривой. Благодаря вы­сокой точности линейных и угловых измерений способ исполь­зуется для разбивки кривых в тоннелестроении.

Переходные кривые

Для уменьшения вредного влияния центробежной силы и обеспечения плавности движения при переходе с прямого уча­стка пути на кривую их сопряжение осуществляется при по­мощи переходной кривой. Главной особенностью переходной кривой является ее радиус, который плавно изменяется от бес­конечности в начале кривой до радиуса круговой кривой.В пре­делах переходной кривой делают односкатный поперечный про-

Рис.69. Переходная кривая

филь (вираж) с наклоном к центру кривой (на автомобильных дорогах) или поднимают наружный рельс над внутренним (на железнодорожных линиях). Уравнение переходной кривой, вы­веденное из условия, чтобы в каждой ее текущей точке вели­чина виража или возвышения рельса уравновешивала действие центробежной силы, имеет вид р = С/1, где р — радиус; I — уда­ление текущей точки кривой от ее начала; С—постоянная, или параметр переходной кривой. В начале переходной кривой I =0 и R= , а в конце l = L и p = R (рис. 69), следовательно C=RL, где L — длина переходной кривой; R — радиус круговой кривой. Элементы переходной кривой определяют по формуле

где Т, Б, К, Д — элементы круговой кривой; Т_п, Б_п, К_п, Д — элементы переходной кривой; t—дополнение к тангенсу (рас­стояние от НК до НПК); р — сдвижка круговой кривой.

Чтобы не уменьшать радиус круговой кривой на сдвижку р, центр кривой сдвигают на величину Б_р=р sec( /2), где — угол поворота трассы. Поэтому тангенс круговой кривой полу­чает приращение

.

Элементы переходной кривой со смещенным центром опре­деляют по формулам

Все величины выбирают из таблиц для разбивки кривых. Пикетаж вычисляют по известному правилу.

Положение текущих точек переходных кривых задают чаще всего в прямоугольных координатах:

радиоидальная кривая (клотоида)

Для облегчения разбивки переходных кривых составлены таблицы, в которых даются прямоугольные координаты теку­щих точек клотоиды. Их определяют по аргументам R, L и I. Радиусы кривых приняты от 100 до 4000 м, а значения L от 20 до 200 м и кратны 10 или 20 м. Для детальной разбивки пере­ходной кривой ее начало НПК принимают за начало коорди­нат, а тангенс — за ось — абсцисс.

Вертикальные кривые

Переломы продольного профиля дорог сопрягаются верти­кальными круговыми кривыми. Различают выпуклые и вогну­тые вертикальные кривые. Для обеспечения видимости на выпуклых кривых их радиусы назначаются больше, чем на вог­нутых (100—30 000 м первые и 100—3000 м —вторые). Боль­шие радиусы принимаются на железных, а меньшие — на авто­мобильных дорогах. Элементы вертикальных кривых опреде­ляют по радиусу и алгебраической разности уклонов (рис. 70) при помощи приближенных формул

где i i₂ — уклоны первой и второй сопрягаемых линий про­дольного профиля.

Для детальной разбивки кривых вычисляют отметки про­межуточных точек профильной линии и вводят в них поправки за кривизну:

где и — отметки вершины перелома продольного профиля текущей точки кривой; х — абсцисса этой точки от начал кривой; у — поправка за кривизну, которая вводится со знаком «—» для выпуклых кривых и со знаком « + » — для вогнутых. Элементы вертикальных кривых и поправки даются в таблицах.