Между прямыми и кривыми участками пути устраивают переходные кривые. Их назначение состоит в том, чтобы обеспечить плавный постепенный переход от прямой к кривой, не допускающий возникновения внезапных сил. Переходные кривые нужны, кроме того, еще и для плавного отвода возвышения наружного рельса и уширения колеи. Чтобы выполнить эти основные назначения, переходная кривая должна обладать рядом свойств.
В начале переходной кривой ее радиус должен быть бесконечно большим, чтобы это начало сливалось с прямой. В конце переходной кривой ее радиус должен быть равен радиусу примыкающей круговой кривой. На всем протяжении переходной кривой ее радиус должен непрерывно изменяться и, следовательно, должна изменяться ее кривизна.
Указанными свойствами обладают различные кривые. На железнодорожном транспорте используют чаще всего радиоидальные спирали, реже - кубические параболы.
На протяжении переходной кривой осуществляется отвод ширины колеи и постепенный подъем наружной нити до величины возвышения наружного рельса в круговой кривой. По этой причине переходная кривая должна иметь пространственную кривизну (как в плане, так и в профиле). Практически же в профиле делают прямолинейный отвод.
Таким образом, для того чтобы движение экипажей по переходной кривой было плавным, с постепенным нарастанием центробежных сил и ускорений, очень важно выбрать форму переходной кривой и обеспечить ее сохранение при текущем содержании.
Если длина переходной кривой мала, то при большой скорости движения экипаж проскочит эту кривую за очень малый промежуток времени. Практически при этом силы настолько быстро возрастут, что будут мало отличаться от внезапных. Поэтому очень важно правильно выбрать длину переходной кривой, которая должна быть различной на участках с разной скоростью движения. Длина кривой зависит от принятого уклона отвода возвышения, скорости движения, допустимой величины нарастания горизонтальных ускорений¹, допустимой скорости подъема колеса по наружному рельсу² и т. д. Для скорости до 120 км/ч принимают уклон отвода 0,001.
Длина переходной кривой определяется как произведение числа 1000 на величину возвышения наружного рельса. Например, при возвышении 50 мм (0,05 м) длина переходной кривой будет 1000 х 0,05 = 50 м.
Для участков пути, где скорости движения достигают 160 км/ч, уклоны отвода возвышения наружного рельса принимают не круче 0,00067, или 1 мм на 1,5 м. Там, где реализуются скорости до 200 км/ч, рекомендован уклон 0,0005, или 1 мм на 2 м.
При сопряжении смежных кривых (направленных в одну или в разные стороны) устраивают прямые вставки между начальными точками переходных кривых (а если их нет, то между начальными точками круговых кривых) как можно большей длины (табл. 4.2).
Таблица 4.2. Минимальные длины прямых вставок между кривыми, м
Скорость движения поездов, км/ч
Направление кривых
в разные стороны
в одну сторону
Более 120
120 и менее
150 (50)
75 (30)
150 (75)
100 (50)
Примечание. В скобках показана длина прямых вставок в трудных условиях.
Правильность плавного нарастания кривизны переходных кривых проверяют измерением стрел изгиба от хорд длиной 20 м через каждые 10 м. Допускаемым отклонением от равномерного роста стрел изгиба в соседних точках принято 6 мм при скорости до 120 км/ч, 5 мм - при скорости 121 - 140 км/ч и 4 мм - при скорости 141 - 160 км/ч.
Стрелы изгиба в пределах переходных кривых (исключая точки начала и конца переходной кривой) подсчитывают так: стрелу изгиба в круговой кривой умножают на расстояние от начала переходной кривой до той точки, в которой определяют стрелу изгиба, и результат делят на длину переходной кривой.
Проверка длины переходной кривой может быть сделана так. Уточняют и фиксируют на наружном рельсе сечения, в которых превышение одного рельса над другим равно нулю (начало переходной кривой) и равно полному возвышению наружного рельса над внутренним в круговой кривой (конец переходной кривой). Далее прикладывают мерную ленту к головке рельса и измеряют фактическую длину переходной кривой.
прямыми и кривыми участками пути устраивают переходные кривые. Их назначение состоит в том, чтобы обеспечить плавный постепенный переход от прямой к кривой, не допускающий возникновения внезапных сил. Переходные кривые нужны, кроме того, еще и для плавного отвода возвышения наружного рельса и уширения колеи. Чтобы выполнить эти основные назначения, переходная кривая должна обладать рядом свойств.