При устройстве верхнего строения дороги

После возведения земляного полотна перед устройством автодорожного покрытия или верхнего строения пути еще раз производят разбивку поперечников.

Покрытие на автомобильных дорогах устраивается в приготовленном для этого земляном корыте и состоит из песчаной или гравийной подушки, бетонного или каменного несущего слоя и верхнего асфальтового слоя. После того как песчаная подушка уложена в земляное корыто и уплотнена, при помощи теодолита производят разбивку оси дороги и кромки проезжей части, особое внимание уделяя тщательности разбивки криволинейных участков дороги. Одновременно с плановой разбивкой с помощью нивелира выносят проектные отметки верха покрытия или несущего слоя.

Поперечники разбивают на всех пикетах, переломах продольного профиля через 20 м на прямолинейных участках и через 10 м – на закруглениях.

Верхнее строение железных дорог состоит из балластной призмы, шпал, рельсов, стрелочных переводов. При разбивке элементов верхнего строения пути приходится неоднократно восстанавливать ось пути. Поэтомужелательно по обочине полотна или на междупутье разбить параллельную ось и закрепить ее. При укладке или окончательной рихтовке железнодорожных путей ось каждого пути разбивается строго по теодолиту. На закруглениях полотна восстанавливают детальную разбивку кривых, размечая ось трассы через каждые 20 или 10 м, если радиус кривой менее 500 м. Наиболее целесообразно эту разбивку проводить способом хорд. Этот способ удобен в стесненных условиях насыпей и выемок и обеспечивает высокую точность разбивки. При помощи нивелира выносят в натуру проектные отметки головки рельсов с точностью до 1–2 мм.

Примыкания, как и любые соединения железнодорожных путей, осуществляются при помощи стрелочных переводов, которые, как правило, устраивают на прямых участках пути.

Пересечение осей двух соединяющихся путей называется центром стрелочного перевода (ЦСП) (рисунок 10.10). Угол α между рабочими гранями крестовины называется углом крестовины. Стрелочные переводы классифицируют по марке крестовины и обозначают дробью 1/ N.

1/ N = 2 tg α/2 ≈ tg α

Расстояния a до центра стрелочного перевода и b до конца крестовины, а также другие размеры, стандартны для каждого типа стрелочного перевода. Поэтому, если известно положение центра стрелочного перевода на оси пути, относительно его можно разбить все части перевода. То есть для того чтобы выполнить разбивку стрелочного перевода на местности, необходимо зафиксировать положение его центра. При разбивке различают два основных случая:

- соединение параллельных путей (рисунок 10.11). В этом случае от ближайшего элемента пути находят положение ЦСП1 с точностью до 10 см, а затем по известной величине междупутного расстояния вычисляют и откладывают рулеткой расстояние x = l: N до ЦСП2 с точностью до 1 см;

- примыкание непараллельных путей (рисунок 10.12). Для разбивки примыкания прокладываемого пути СL к существующему AK находят точку B пересечения осей путей и измеряют угол примыкания β. Стрелочный перевод отклоняет путь на постоянный угол α, и для того чтобы соединить пути CL и BK, надо разместить центр стрелочного перевода не в вершине угла примыкания B, а в некоторой точке А.

Расстояние АB = x и BC = y найдем из решения треугольника ABC. Нам известны все три угла: α; 180 – β; β – α и сторона АС = b + q + T. Тогда

x = (b + q + T) sin (β – α) / sin β;

y = (b + q + T) sin α / sin β,

где угол α и величина b определяются по марке стрелочного перевода; угол β измеряется на местности; прямая вставка q задается; тангенс Т берут из таблиц для разбивки кривых по углу поворота β – α и принятому радиусу R. Величину тангенса Т можно также вычислить по формуле

Т = R tg ((β – α)/2).

Отложив по оси пути от точки примыкания В отрезок x, находим точку А – центр стрелочного перевода. Для определения на местности положения вершины угла поворота С откладываем вдоль примыкающей линии расстояние y. Эту же точку можно получить, если в центре стрелочного перевода отложить угол крестовины α и вдоль стороны АС полученного угла отложить расстояние b + q + T.

В том случае, если место установки стрелочного перевода задано разбивка примыкания производится в обратном порядке. Теодолит устанавливают в точку А и откладывают угол α. Таким образом находят точку пересечения С, в которой измеряют угол β – α и производят вставку переводной кривой.

10.5 Геодезические работы при строительстве мостов

Современные мостовые переходы представляют собой сложные инженерные сооружения. Для выполнения разбивочных работ и дальнейшего геодезического сопровождения строят специальную геодезическую разбивочную сеть, обеспечивающую выполнение работ на всех стадиях строительства мостового перехода. Кроме того, правильно расположенная и надежно закрепленная разбивочная основа может использоваться и для наблюдения за деформациями моста в процессе его строительства и эксплуатации.

Разбивочную сеть создают в условной системе координат, в которой за ось абсцисс принимают ось мостового перехода. За условное начало координат принимают такую точку, закрепляющую ось, которая имеет меньшее пикетажное значение. Это делают исходя из условия положительности координат всех пунктов. Пункты разбивочной основы закрепляют в геологически устойчивых местах, не затопляемых паводковыми водами.

При построении разбивочных сетей довольно часто применяют триангуляцию. Форма ее может быть различна, но наиболее часто используют простой или сдвоенный геодезический четырехугольник (рисунок 10.13).

Оптимальной схемой разбивочной сети следует считать фигуру, ограниченную двумя прямоугольниками, включающую ось моста AB и создающую два базиса для разбивки опор засечками (b ₁ и b ₂). Длины сторон колеблются от 0,2 до 2,0 км. Угловые измерения производят со средней квадратической погрешностью 1–2''.

Для разбивки опор мостового перехода прежде всего выносят в натуру положение их центров. Сначала, пользуясь координатами пунктов опорной геодезической сети и центров опор, вычисляют углы β₁, β₂, …, γ₁, γ₂, … (рисунок 10.14) и по ним определяют положение центров опор способом засечек с двух пунктов триангуляции. Точность измерения базисов и точность теодолитов для построения углов β и γ рассчитывают в соответствии с допускаемыми погрешностями в определении общей длины моста и расстояний между центрами опор.

Для разбивки на пунктах C и D устанавливают теодолиты. На определяемой точке размещают визирную марку с оптическим центриром. По указанию наблюдателей ее перемещают, добиваясь совмещения оси визирной марки с коллимационной плоскостью теодолитов, задающих разбивочный угол.

Положение визирной марки, находящейся на пересечении визирных лучей двух теодолитов, проектируют с помощью оптического центрира на землю и закрепляют. Затем определяют положение точки при втором положении вертикального круга теодолита. Из двух положений точки находят среднее. Контролем правильности выполнения разбивочных работ является измерение расстояний между вынесенными центрами нескольких опор.

В процессе строительства центр опор приходится восстанавливать несколько раз: для возведения фундаментов, установки опалубки при бетонировании опор, перед установкой пролетных строений. Поэтому для опор, расположенных в воде, направления засечек с пунктов разбивочной сети закрепляют на противоположном берегу специальными знаками (рисунок 10.15). Для обеспечения контроля строительства в высотном положении на опорах закладывают рабочие репера. Их размещают как можно ближе к месту работы, в том числе и на строящихся опорах. Для этого по опорам, как только они поднимутся выше уровня воды, прокладывают нивелирные хода. Высоты временных реперов периодически контролируют от постоянных, расположенных на берегу.

При монтаже пролетных строений геодезические работы при их установке и сборке состоят:

- из детальной разбивки продольной оси моста и периодической проверки соосности сборки главных ферм или балок с допускаемым отклонением от проекта 5 мм;

- высотной установки основных узлов в проектное положение со средней квадратической ошибкой определения высоты 2–3 мм;

- периодических контрольных наблюдений во время сборки и установки пролетного строения за плановыми деформациями временных опор.

По окончании строительства опоры производят исполнительную съемку. Исполнительная съемка выполняется также и после монтажа, по результатам которой составляют план и профиль пролетного строения, продольный профиль пути. За осадками опор и прогибами ферм под нагрузкой ведут геодезические наблюдения по окончании строительства моста, в момент его испытаний и в период эксплуатации.