Геодезические работы при эксплуатации железных дорог

17.1. ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ ПРИ
ЭКСПЛУАТАЦИИ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ
В соответствии с нормами содержания пути в определенные сроки выполняют капитальный, средний или
текущий ремонты пути.
Перед капитальным ремонтом выполняют полную
съемку плана и профиля ремонтируемых путей. По данным
съемки составляют топографический план участка, поперечные продольные профили пути и полотна. На электрифицированных участках дополнительно измеряют высоту
подвески проводов контактной сети.
После составления проекта капитального ремонта все
элементы путевого развития выносят в натуру от пунктов
геодезической основы или реперной сети с обязательным контролем от соседних твердых контуров, не подвергавшихся ремонту.
Перед сдачей отремонтированного участка выполняют
исполнительную съемку планов и профиля путей, при которой выявляют все отступления от проекта, с целью последующего точного приведения пути в проектное положение.
Перед средним ремонтом выполняют съемки кривых, по
результатам которых производят расчет и выправку кривых
участков пути с целью обеспечения плавности движения
поездов. Необходимое возвышение рельсов в кривых устанавливают путем нивелирования.
При текущем ремонте в местах просадок, пучин, выполняют детальное топографическое и геологическое обследование участка пути и составляют проект его оздоровления, который затем выносят в натуру от ближайших пунктов
геодезической основы и твердых контуров, также нивелируют и снимают кюветы, нагорные канавы для восстановления их проектного очертания.
Кроме вышеперечисленных работ, в соответствии с п. 3.7
Правил технической эксплуатации железных дорог (ПТЭ)
должна производиться периодическая инструментальная
проверка плана и профиля главных и станционных путей, а
также железнодорожных подъездных путей, принадлежащих железной дороге.
Продольные профили главных путей на станциях и перегонах проверяются в период проведения капитального и
среднего ремонта путей согласно утвержденному плану
ремонтно-путевых работ.
Продольные профили сортировочных горок, подгорочных
и профилированных вытяжных путей на сортировочных,
участковых и грузовых станциях проверяются не реже одного раза в три года, на остальном протяжении станционных путей всех станций профиль проверяется не реже одного раза в 10 лет.
Дистанции пути должны иметь продольные профили всех
главных и станционных путей, сортировочных горок, а
также
железнодорожных
подъездных
путей,
где
обращаются
локомотивы
железной
дороги
и
обслуживаемые дистанцией пути по договору.
17.2. ТРЕБОВАНИЯ К ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ
ПРОВЕРКЕ ПЛАНА И ПРОФИЛЯ ГЛАВНЫХ ПУТЕЙ
ПЕРЕГОНОВ
Инструментальная проверка плана и профиля главных
путей перегонов выполняется в соответствии с Методическими указаниями по составлению продольных профилей станционных путей и перегонов, утвержденными
вице-президентом ОАО «РЖД» В.Б. Воробьёвым, «17» декабря 2008 г., Москва, ОАО «РЖД», 2008 г. (далее по тексту
– МУ ППСПП)
Работы по инструментальной проверке плана и продольного профиля путей на перегонах и станциях должны
производиться в соответствии с требованиями правил по
технике безопасности при производстве топографогеодезических работ и правилами по технике безопасности
при железнодорожных изысканиях.
Инструментальная проверка плана и профиля путей перегонов должна производиться вдоль главного пути по ходу
километров.
При инструментальной проверке плана и профиля
главных путей перегонов должны быть выполнены
следующие работы:
 Проверка/разбивка (восстановление после капремонта
путей) пикетажа;
 Ведение пикетажной книжки с нанесением ситуации
съемки в плане;
 Съемка кривых;
 Нивелирование пути.
Для производства работ должны использоваться приборы, обеспечивающие требуемую точность линейных измерений, определения плановых и высотных координат точек
съемки.
Используемые приборы обязательно должны иметь
свидетельства об их поверке.
Линейные измерения при проверке/разбивке пикетажа должны обеспечивать относительную точность
1:1000, например: расхождение измеренных в прямом и
обратном направлениях 100 метров не должно превышать
10см, а 1 километра – 1м соответственно.
Контрольный промер расстояний должен производиться между капитальными сооружениями.
Расхождения, образующиеся при разбивке нового пикетажа, могут устраняться введением нестандартного (резаного) пикета, который должен размещаться на прямых
участках перед искусственными сооружениями и раздельными пунктами, но не ближе 500 м от входной стрелки.
При восстановлении пикетажа после капитального
ремонта путей промеры начинают за 300-500 м до начала участка капитального ремонта пути и заканчивают
на таком же расстоянии за конечной точкой этого
участка.
Расстояния могут измеряться 20, 30, 50-метровыми
стальными изолированными рулетками.
Отклонение рулетки от оси пути не должно превышать 10 см.
Пикетаж точек профиля должен быть привязан к пикетажу оси пассажирского здания предлежащей по ходу километров станции, который запрашивается в дистанции пути.
При отсутствии пикетажного значения оси пассажирского
здания его восстанавливают по пикетажным значениям
ближайших искусственных сооружений.
Одновременно с проверкой или разбивкой пикетажа производится привязка к пикетажу всех объектов, перечисленных в п. 2.25 МУ ППСПП.
Закрепление пикетажа производится краской на
внутренней стороне шейки левого по ходу съемки
рельса.
При расположении путей на общем земляном полотне,
пикетаж проецируется на соседние пути.
В случае расположения путей на раздельном земляном
полотне, пикетаж разбивается отдельно по каждому пути.
На кривых пикетаж является продолжением пикетажа на прямых, но фиксируется метками на шейке рельса через 20 или 10 м в зависимости от радиуса кривой.
Эти метки должны начинаться не менее чем за 50 м до
видимого начала и после конца кривой.
В кривых с поворотом вправо разметку пикетажа на внутренний рельс не переносят.
Так же производится контроль отклонения закрепленных
километровых и пикетных столбиков. Перестановка километровых и пикетных столбиков должна производиться в
случае выявления:
 отклонения километрового столбика от 1000м более/менее, чем на 2м;
 отклонения пикетного столбика от 100м более/менее, чем на 1м.
Сведения о нестандартных (отличных от 1000 и 100 м)
километрах и пикетах запрашиваются в дистанции пути.
Одновременно с проверкой/разбивкой пикетажа ведется
пикетажная книжка, в которой фиксируют основные путевые
знаки и сооружения, расположенные в пределах земляного
полотна, а также элементы ситуации, как правило, не менее
чем на ширине по 50 м в обе стороны от оси пути.
Пикетажная книжка ведется в масштабе не мельче
1:2000 (в 1см – 20м).
Привязываться к пикетажу и фиксироваться в пикетажной
книжке для путей перегонов должны все сооружения в пределах земляного полотна, указанные в п. 2.25 МУ ППСПП а
так же ситуация в полосе отвода.
Пикетаж сооружений указывается на профиле и в пикетажной книжке с точностью до 0,01м.
Проверку/съемку кривых в плане необходимо производить точными способами, описанными в «Ведомственных
строительных
нормах
инженерногеодезических изысканий железных и автомобильных
дорог», ВСН 208-89, М.1990г. (п.п. 3.147. – 3.154).
Измерение углов при проверке кривых должно производиться с точностью не ниже 30.
Фактическая угловая невязка не должна превышать
f доп  3 n , где n – число измеренных углов.
Приборы для съемки кривых выбираются в соответствии
с требованиями точности.
При условии концентричности кривых двупутных линий
на общем земляном полотне, расчет кривой второго главного пути производится аналитически.
17.2.1. Съемка железнодорожных кривых.
Для проектирования второго пути и реконструкции существующей железной дороги съемку кривых выполняют:
 измерением углов поворота стягивающих хорд и стрел
изгиба (способ И.В. Гоникберга);
 определением координат точек кривой.
Способ И.В. Гоникберга и его модификации следует использовать при наземной съемке кривых при небольшой
интенсивности движения поездов.
Способ, основанный на определении координат точек
кривой, следует использовать при наземной съемке с применением электрооптических и электронных тахеометров
или светодальномеров и при аэрофототопографической
съемке (в этом случае в программе изысканий должна быть
указана погрешность определения координат точек).
Съемка кривых способом И.В. Гоникберга.
При разбивке пикетажа по оси кривой, по всей длине кривой, за условное начало которой принимается точка на
прямой, лежащая за 50-60 м от видимого начала кривой, на
внутренней стороне шейки наружного рельса кривой через
20 м наносят штрихи (“двадцатки”).
При наличии прямых вставок менее 150 м должна производиться непрерывная разметка “двадцаток” в пределах
всего снимаемого участка.
При радиусах кривой менее 600 м “двадцатки” следует
намечать, ведя измерения строго по оси пути.
Для кривых радиусом 300 м и менее и при необходимости более детальной съемки кривой разметка должна делаться через 10 м.
От условного начала кривой (НК) до ее конца (КК) по оси
пути или наружному рельсу прокладывают теодолитный
ход, принимая длину стороны хода (стягивающей хорды)
100 м, а для радиусов 500 м и менее – 80-60 м (рис. 17.1).
На каждой стоянке теодолита измеряют полным приемом
углы
i
между хордами, а также стрелы f i .
Рис. 17.1. Схема съемки кривых методом И.В. Гоникберга:
I-V - стоянки теодолита; 1 - наружный рельс; 2 - стрелы;
3 – хорды
Величины стрел определяют по горизонтально уложенной рейке, начало делений которой совпадает с осью рельса, отсчеты по рейке берутся по вертикальному штриху сетки нитей теодолита.
Центрирование теодолита и наведение на визирную
цель, установленную в конце хорды, по оси рельса следует
выполнять, используя специальные приспособления.
Если имеется прямая видимость с начальной на конечную точку, теодолитный ход следует замыкать, измеряя
примычные углы. При отсутствии прямой видимости на конечную точку теодолитный ход следует замыкать, выбирая
промежуточные точки.
На линиях с интенсивным движением поездов для повышения безопасности топографических работ железнодорожные кривые следует снимать с теодолитного хода, проложенного вдоль земляного полотна.
Стоянки теодолита закрепляют, как правило, со стороны
наружного рельса по нормали к кривой на расстоянии от
него не менее 2 м так, чтобы линия визирования не пересекала наружный рельс.
Съемка кривых существующего железнодорожного
пути координатным способом (способом полярных координат) с помощью электрооптических и электронных тахеометров.
Последовательно определяют координаты равномерно
расположенных точек по оси пути или по одному из рельсов.
Рис. 17.2. Схема съемки кривой с базиса:
1, 2n - точки на оси пути;         - ось пути
Для фиксирования оси пути следует применять специальную штангу с отражателем. Если же определяются координаты головки рельса, используют раздвижную веху с
укрепленным на ней отражателем.
Кривую на равные отрезки (длиной 10-20 м) можно не
разбивать, а использовать стыки рельсов.
Координаты точек кривой определяют методом полярных
координат с точек светодальномерного хода или произвольного базиса. Съемку небольших отдельных кривых
можно выполнять с одной точки, не прокладывая светодальномерного хода.
Положение точек магистрального хода или произвольного базиса выбирают в стороне от кривой так, чтобы расстояние до точек на оси пути не превышало 300 м.
Если съемку кривой производят с одной точки, то при вычислениях ей приписывают условные координаты, а за
начальное принимают произвольное направление, считая
его дирекционный угол равным 0°.
При съемке кривой с произвольного базиса (рис. 17.2)
измеряют длину базиса и с обоих концов базиса выполняют
съемку точек кривых. Точке А приписывают произвольные
значения координат, а дирекционный угол базиса принимают равным 0°.
Зная длину базиса АВ, измеренную светодальномером,
вычисляют координаты точки В и дальнейшие вычисления
координат точек кривой выполняются известным способом.
Для определения угла поворота кривой во всех случаях
первые (1, 2) и две последние (n-1; n) точки должны лежать
на прямых, примыкающих к кривой.
Угол поворота кривой получают как разность дирекционных углов линий 1-2 и (n-1)-n.
17.2.2. Нивелирование железнодорожного пути
Для составления продольного профиля пути перегона
применяется геометрическое нивелирование. Нивелируются и вычисляются отметки следующих точек:
 точки по головке левого рельса по пикетам;
 точки по головке левого рельса по проекциям на путь
объектов, перечисленных в п. 2.25 МУ ППСПП, кроме светофоров, противодеформационных сооружений, объектов
снеговой защиты или пескозащиты, опор контактной сети и
мачт освещения;
 точки левой по ходу километров бровки земляного полотна по пикетам, в кривых – по внутренней бровке.
В кривых с поворотом вправо нивелирование производится по головке внутреннего (правого) рельса.
При обратных кривых с короткой прямой вставкой (от
150м до 30м) переход с одной кривой на другую производится на середине этой вставки.
Нивелирный ход в обязательном порядке должен
быть привязан к маркам и реперам ГГС, пунктам реперной сети.
При отсутствии второго репера, нивелирный ход прокладывается в обратном порядке к исходному реперу, образуя
замкнутый ход. Можно использовать методику нивелирования при двух горизонтах инструмента – нивелирование
производится в одном направлении от репера, но превышение определяется два раза на каждой станции нивелирования, при этом изменяется высота прибора. Разница
превышений на станции контролируется.
Нивелирование точек профиля должно производиться с точностью технического нивелирования способом
«из середины».
Нивелирование можно производить по связующим и
промежуточным точкам, включая в ход все вышеперечисленные объекты, при условии, что связующими должны
быть точки по головке рельса на пикетах.
Превышение между связующими точками вычисляется,
как разность отсчетов по рейкам между задней и передней
точками, при этом отсчеты на каждую точку берутся по черной и красной сторонам реек для контроля точности измерений:
hЧ = ЗЧ – ПЧ,
hК = ЗК – ПК,
где hЧ, hК - превышения, вычисленные из отсчетов по черной и красной сторонам реек, ЗЧ ,ЗК - отсчеты по задней
рейке, ПЧ, ПК – отсчеты по передней рейке.
Допустимое расхождение между красным и черным превышениями:
hЧ – hК ≤ ±5мм.
Невязка в ходе не должна быть больше допустимой, вычисляемой по формуле доп fh=  50 мм L , где L – длина хода
в километрах.
Если фактическая невязка в ходе за пределами допуска, нивелирный ход прокладывают повторно.
Если невязка в ходе в пределах допуска, то ее величину
равномерно распределяют в каждое превышение и вычисляют отметки связующих точек с точностью до 0,001м, а затем промежуточных через горизонт инструмента.
17.3. ТРЕБОВАНИЯ К ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ
ПРОВЕРКЕ ПЛАНА И ПРОФИЛЯ СТАНЦИОННЫХ
ПУТЕЙ
Границами съемки главных путей на станции являются
точки не ближе 1.5 км от каждого входного сигнала в сторону перегонов.
Границами съемки других путей на станции являются
стыки рамных рельсов, ограничивающих путь, упоры, точки
границ путей необщего пользования.
Нивелирование производится по головке рельса через
50 м. Это объясняется технологией расчета закрепления
вагонов.
Также для составления продольного профиля главного
пути на станции и других станционных путей определяется
пикетаж объектов, отраженных в п.п. 2.25 и 2.32 МУ
ППСПП. По данным точкам выполняется нивелирование,
кроме объектов:
 громкая связь;
 маневровые колонки;
 маршрутные указатели;
 предельные столбики;
 границы станции.
17.4.ТРЕБОВАНИЯ К ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ
ПРОВЕРКЕ ПЛАНА И ПРОФИЛЯ ПУТЕЙ
СОРТИРОВОЧНОЙ ГОРКИ
Границами съемки горочного пути являются наиболее
отдаленный от вершины горки предельный столбик входной
горловины предгорочного парка (упора вытяжного пути) до
стыка рамного рельса стрелочного перевода в начале отправочного парка (упора вытяжного пути).
Проверку или разбивку пикетажа производят по горочному пути и среднему пути пучка сортировочного парка.
Элементы всех кривых каждого пути должны быть определены в горловине сортировочного парка и от первого
стрелочного перевода на спускной части горки до наиболее
удаленного предельного столбика с захватом 100 последующих метров пути.
Нивелируют и определяют отметки точек по головке левого рельса по ходу съемки пути от вершины горки:
 в сторону подъемной части – через 20м на протяжении
100м;
 в сторону спускной части – через 5м до первого стрелочного перевода стрелочной зоны;
 далее до последнего предельного столбика стрелочной зоны через 20м.
В остальной части путевого развития сортировочного
парка нивелируют и определяют отметки по головке левого
рельса по ходу съемки через 50м.
17.5.СЪЕМКА ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ
В пределах снимаемого участка железной дороги или
раздельного пункта могут быть расположены небольшие
мосты, путепроводы, водопропускные трубы, пешеходные
мосты и др. искусственные сооружения, для которых плановая съемка и нивелирование выполняется в процессе
геодезической съемки всего участка.
Перед съемкой в абрисе вычерчивают эскиз сооружения.
Размеры труб измеряют по направлению продольной оси
и по фасадам входного и выходного оголовка.
Малые мосты обмеряют в плане по фасаду, измеряя размеры быков, устоев, опорных стен, высоту пролетного строения. Определяют отметку горизонта воды на дату съемки.
Чертежи сооружений составляют в масштабах 1:100 или
1:200.
В полосе отвода железных дорог выполняют съемку линий водоснабжения, канализации, теплосетей, электроснабжения, СЦБ и связи и других линейных коммуникаций.
При съемке подземных коммуникаций используют специализированные электронные приборы – трубокабелеискатели.