Проектирование участка новой железнодорожной линии

Размещено на http://www.allbest.ru

Исходные данные и описание района проектирования

Начальный пункт: Разъезд Тигровый, конечный пункт:станция Б.

Расчетная пропускная способность - 43 пп/сутки.

Расчетная годовая приведенная грузонапряженность нетто на десятый год эксплуатации, млн. ткм/км по направлениям:

- грузовое:43,7 млн. ткм/км;

- негрузовое 19,8 млн. ткм/км;

Удельное содержание в составе по весу вагонов различного типа,%:

- 8-осных - 0,3 %;

- 4-осных - 0,7%.

Коэффициент использования грузоподъемности вагонов:

- 8-осных - 0,98;

- 4-осных - 0,91.

Тип локомотива: ВЛ60.

Деление железных дорог на категории прил.1 табл.1(5)

Район проектирования - Приморский край.

Количество главных путей - 1.

Для расчета длины поезда необходимы основные технические характеристики 8- и 4- осных вагонов (табл. 2.2, (5)), были выбраны:

Тип вагона	Грузоподъемность, т	Вес тары, т	Длина вагона,м
Полувагон 8-осный	125,0	43,8	20,94
Цистерна 4-осная	60,0	22,8	12,02

Район проектирования - Приморский край. Экономический район развит по сравнению с севером и западом области, ведется реконструкция старых и строительство новых мостов, добыча гравия, угля, щебня. Железнодорожный транспорт занимает первое место в грузообороте региона. Район сейсмически устойчив. Климат высота снежного покрова равна 1,65м, среднее количество осадков 122 мм. Орография района: район проектирования представляет собой несколько возвышенностей в центре карты, простирающихся с востока на запад, на севере и частично на юге и разделяющие долины ручьев, перепады высот от - 300 м до 383,7 м склоны изрезаны лагами. Гидрография района: ручьи, стекающие по склонам возвышенностей. Населенные пункты: поселок Тигровый, поселок городского типа Нижний.

Трассирование участка новой железнодорожной линии

Установление направления проектируемой железнодорожной линии

Предварительно обработав карту, назначаем вариант трассы (воздушная линия) и наносим его на карту - поселок Тигровый - река Суйфун - отметка 300,0 м - река Уссури - направление «Б». Основные технические характеристики по варианту заносим в табл. 2.1.

Таблица 2.1 - Основные технические характеристики воздушной трассы

Наименование	Ед.измерения	вариант
Длина варианта по фиксированным точкам	км	12,4
Сумма преодолеваемых высот: Туда Обратно Всего	м
Количество крупных и средних водотоков	шт	2
Количество пересекаемых водоразделов	шт	1
Протяженность геологически неблагоприятных мест	км	нет

Определение длины поезда и выбор основных норм проектирования плана и профиля, перегонов и раздельных пунктов

В соответствии с принятым значением руководящего уклона и типа локомотива (ВЛ60) определяется масса поезда = 2540 тонн.

В соответствии с заданным соотношением вагонного состава определяется количество вагонов соответствующего типа и длины поезда:

; (2.2)

где - длина поезда; - количество вагонов i-того типа; - длина локомотива; 10 - допуск на установку поезда в пределах полезной длины приемоотправочного пути.

Количество вагонов i-го типа:

=, (2.3)

где - масса вагона брутто, т; - удельное содержание в составе по весу вагонов различного типа.

=+, (2.4)

где - масса тары вагона; - коэффициент использования грузоподъемности; - грузоподъемность вагона.

Определяем количество вагонов каждого типа:

q4 = 22,8+60*0,91 = 77,4 (т);

q8 = 43,8+125*0,98 = 163,3 (т);

n4 = 2540/77,4*0,7 = 23(вагона);

n8 = 2540/163,3*0,3 = 5 (вагонов);

Длина поезда Ln= 23*12,02+5*20,94+21+10=412,16(м).

Принимаем длину приемоотправочных путей равную 850м.

Длина станционной площадки разъезда при поперечной схеме расположения приемоотправочных путей принимается - 1250 м.

В соответствии с установленной категорией железной дороги и принятой длиной приемоотправочных путей из СТН МПС [1] выписываются основные нормы проектирования новых железнодорожных линий.

Для категории железной дороги и длины приемоотправочных путей 850 м согласно [1] принимаются следующие нормы проектирования продольного профиля (алгебраическая разность сопрягаемых уклонов к минимально возможные длины разделительных площадок и элементов переходной крутизны):

Рекомендуемые нормы: 60/00, 200м;

Допускаемые нормы: 130/00, 200м,

Минимальный запас насыпи над уровнем снежного покрова.

Орография местности и направление преобладающего снегопереноса	Высота над уровнем расчетной толщины снежного покрова, м
Равнина, наветренные склоны косогоров, водоразделы при незначительном отклонении (до 30) направления преобладающих метелей от нормали к оси пути	2,0	2,0
Понижение, подветренные склоны косогоров при значительном отклонении (45-60) направления преобладающих метелей от нормали к оси пути	3,0	5,0

Величины радиусов, в м: 4000, 3000, 2500, 2000, 1800, 1500, 1200, 1000, 800, 700, 600, 500, 400, 350, 300, 250, 200, 180.

Таблица 2.2 - Нормы проектирования плана трассы

№	Параметры	Ед. изм.	значение
1	Радиусы кривых в плане - рекомендуемые - допускаемые в трудных условиях - допускаемые в особо трудных условиях - по согласованию с МПС	м	4000-2000 2000 1000 600
2	Длина прямых вставок: А) в нормальных условиях между кривыми направленными: - в разные стороны - в одну сторону Б) в трудных условиях между кривыми направленными: - в разные стороны - в одну сторону	м	150 150 50 75

Длина переходных кривых

Ширина земляного полотна принимается для 1 категории - (в курсовой работе принят глинистый грунт).

Мощность верхнего строения пути на линиях категории принимается: категория дороги - I; верхнее строение пути: шпалы - железобетонные, рельсы - Р-75 (для главных путей), Р-65 (для станционных путей); балласт I слой - песчаная подушка, II слой - щебень.

Число главных путей принято - 1.

Число приемоотправочных путей принято - 1.

Приемы трассирования по плану в горизонталях и проектирование плана и профиля трассы

Трассирование по планам в горизонталях заключается в проектирование плана линии по направлению Победа-В, предварительно схематически намеченному, с последующей наколкой и проектированием продольного профиля.

Сначала выявляются участки вольных ходов (где средний уклон местности меньше ограничивающего, например, руководящего уклона) и напряженных (где средний уклон местности больше ограничивающего уклона).

Участки вольных ходов не требуют применения особых приемов трассирования. На этих участках, как правило, по прямой между фиксированными точками обхода контурных и высотных препятствий, вписываясь иногда в рельеф местности для уменьшения объемов земляных работ. Основным принципом укладки трассы на вольных ходах является получении линии кратчайшей длины. Для достижения этого соблюдение следующих правил трассирования:

укладка трассы с «препятствия на препятствие»;

расположение угла поворота против препятствия;

обоснование каждого угла поворота лежащим внутри него препятствием;

применение минимальных углов поворота (до 15-20°)

Трассирование на участках напряженных ходов производится под циркуль, раствор которого по формуле:

, (2,5)

где d-раствор циркуля, см;?h-сечение горизонталей, м; ip-руководящий уклон, ; iэ-уклон, эквивалентный сопротивлению от кривых, принимается в зависимости от сложности рельефа (в курсовом проекте принимается средняя сложность рельефа,1); 105-коэффициент для переноса размерности из км в см; 1:m-масштаб карты.

d = 20/12-1 = 1.8 (см)

Последовательно засекая раствором циркуля соседние горизонтали, укладывается линия заданного уклона, которую принято называть «линией нулевых работ». На напряженных ходах трассирование необходимо производить от фиксированных точек трассы, расположенных на больших отметках земли (от седел водораздела к долине).

Спрямление «линией нулевых работ» должно производиться с минимальным отклонением от точек этой линии. В углы, образованные спрямленными направлениями, вписываются кривые.

Проектирование плана трассы производится относительно «линией нулевых работ», принимаемой за основу будущей трассы.

Вершина угла поворота первой кривой должна располагаться от оси станции на расстоянии, не меньшем, чем:

, (2.6)

где -длина станционной площадки, м; a-резерв на развитие станции, принимаемой 200-300 м; -длина переходной кривой, м; Т-тангенс круговой кривой.

В соответствии с требованиями [1], на карту наносится план двух вариантов трассы.

Величина тангенсов кривых определяется по формуле:

, (2.7)

где R-радиус кривой, м; б-угол поворота трассы, градусы.

Величина кривой определяется по формуле:

(2.8)

Согласно плану трассы, определяем параметры участков дороги и сводим их в табл. 2.3.

Таблица 2.3-Ведомость элементов плана трассы

Формы таблиц для пояснительной записки
Ведомость элементов плана линии
Порядковый № элемента плана	Наименование элемента плана	Угол поворота б, град.	Радиус R, м	Переходная кривая Lпер, м	Тангенс Т, м	Начало кривой	Кривая K, м	Конец кривой
	Прямая	Кривая в направле-нии
		лево	право					КМ	ПК	+		КМ	ПК	+
1	П1	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	875
2	-	-	+	90	1000	-	1000	0	8	75	1570	2	4	45	-
3	П2	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	315
4	-	-	+	68	1000	-	675	2	7	60	1186	3	9	46	-
5	П3	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	454
6	-	+	-	74	2000	-	1508	4	4	0	2582	6	9	82	-
7	П4	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	468
8	-	+	-	52	600	-	280	7	4	50	544	7	9	94	-
9	П5	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	2094
10	-	-	+	62	800	-	481	9	8	0	865	10	6	65	-
11	П6	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	1685
				?346							?6747				?5891

В соответствии с планом трассы составляется схематический продольный профиль трассы (Приложение 2) в масштабах: горизонтальный-1:25000; вертикальный-1:1000.

Проектная линия должна быть как можно ближе к соответствующему среднему уклону земли, фиксируясь на профиле с обеспечением:

рациональных рабочих отметок (высоты насыпей и глубины выемок);

необходимой высоты насыпи 3-5 м в пониженных местах рельефа, где требуется устройство водопропускного сооружения;

смягчение руководящего уклона на участках, где этот уклон совпадает с кривыми, по формуле:

, (2.9)

где iЭ-уклон, эквивалентный сопротивлению от кривых в [3]:

1), (2.10)

2) (2.11)

L-длина участка в метрах, на котором производится смягчение руководящего уклона (не более длины поезда).

iэ1 = 700/1000 = 0,7;

iэ2 = 700/1000 = 0,7;

iэ3 = 700/2000 = 0,35;

iэ4 = 700/600 = 1,17;

iэ5 = 700/800 = 0,88;

Для обеспечения минимума земляных работ и предотвращения снеговых заносов целесообразно проектировать профиль насыпью, высотой 0,8-1,2 м, избегая затяжных нулевых мест, невысоки/ насыпей и неглубоких выемок.

Одновременно с укладкой трассы производится подсчет фактического времени хода пары поездов.

Размещение раздельных пунктов по времени хода

трассирование железнодорожная водопропускной

Для соблюдения необходимой пропускной способности раздельные пункты с путевым развитием размещаются на однопутных линиях 1 и 2 категорий из условия обеспечения заданной расчетной nр,а на дорогах 3 и 4 категорий - определяемой расчетом потребной на 10-й год эксплуатации пропускной способности nпотр параллельном графике и скрещении поездов с остановками на раздельных пунктах. Раздельные пункты с путевым развитием должны быть размещены так, чтобы обеспечивалась идентичность перегонов по расчетному времени хода пары поездов.

Расчетное время хода пары поездов по перегону () определяется по формуле:

(2.12)

где nР - заданная расчетная пропускная способность, пар поездов в сутки, , сумма станционных интервалов, определяется системой СЦБ, 4 мин (при автоблокировке).

Фактическое время хода пары поездов по перегону «туда и обратно» рассчитывается в процессе укладки трассы ориентировочно по формуле:

, (2.15)

где L - расстояние от оси предыдущего раздельного пункта до точки предполагаемого размещения оси очередного раздельного пункта, км; а - время хода пары поездов («туда» и «обратно») по площадочному профилю для соответствующего типа локомотива и величины руководящего уклона, мин/км в - время хода пары поездов в обоих направлениях («туда» и «обратно») для соответствующего типа локомотива и величины руководящего уклона на преодоление одного метра высоты, мин/км .

Hпр- приведенная преодолеваемая высота на рассматриваемом участке, м.

Hпр=Нд+Нэ

Нд=?i·l

Нэ=0,0024 ?бє

где ?бє- сумма градусов углов поворота на рассматриваемом участке.

Т=1,1*12,638+0,068*((324-308,5)+(354,7-308,5)+(354,7-310))= 21,1 (мин)

По фактическому времени, близкому к расчетному, размещается очередной раздельный пункт.

При фактическом времени хода пары поездов, близком к расчетному (в сторону уменьшения), размещается очередной раздельный пункт, для чего трасса (только при необходимости существенного уменьшения объема земляных работ) отклоняется от кратчайшего направления, и размещается необходимой длины площадка раздельного пункта на прямом и горизонтальном (вдоль горизонтали) участке пути. Затем фактическое время хода пары поездов между осями смежных раздельных пунктов сравнивается с расчетным, вычисляется точным методом расчета и, при необходимости, корректируется. Допускается недобор времени хода на 1-2 мин. Перебор времени хода по сравнению с расчетным на 1-2 мин требует специального обоснования, т.к. он приводит к снижению пропускной способности железнодорожной линии по сравнению с заданной расчетной или определенной расчетом потребной.

На раздельных пунктах, где возможно производство маневровых работ, наибольшие уклоны не превышать 1.5, или, по крайней мере - 2,5.

Максимально допустимый уклон, обеспечивающий трогание поезда на раздельном пункте (iтр), определяется по формуле:

(2.16)

Максимальный уклон, обеспечивающий удержание поезда тормозами локомотива (iMax):

(2.17)

В любом случае наибольший уклон на раздельном пункте не должен превышать 10 .

При размещении площадки раздельного пункта на кривой необходимо, как правило, обеспечить радиус кривой не менее 2000 м на скоростных линиях; 1500 м - на магистральных линиях 1 и 2 категорий;1200 м - на особогрузонапряженных, 3 и 4 категорий.

В особо трудных топографических условиях при соответствующем обосновании допускается уменьшать радиус кривой на линиях особогрузонапряженных, 3, 4 категорий до 600 м, а в горных условиях до 500 м.

Согласно произведенному расчету размещение дополнительного раздельного пункта не требуется, так как расчетное время хода пары поездов по перегону больше фактического времени хода.

Описание трассы: протяженность трассы 12,638 км; были запроектированы радиусы: 600м, 800м, 1000м, 2000м; высота самой большой выемки - 0,40 м, насыпи - 7,90 м;длина прямых участков - 5891м, кривых - 6747м.

Размещение, обоснование типов и подбор отверстий малых водопропускных сооружений

Размещение водопропускных сооружений на трассе и определение расходов притекающей воды

Искусственные сооружения размещаются во всех пониженных местах профиля (лога, овраги), где возможно скопление притекающей к земляному полотну воды. На косогорах, когда лога явно не выражены на карте, водопропускные сооружения размещаются из расчета одно сооружение на 2-3 км. Анализируя план и схематический профиль, назначаем места расположения искусственных сооружений. По схематическому продольному профилю и плану устанавливаются водораздельные точки между соседними бассейнам.

При расположении искусственных сооружений на косогоре с неярко выраженными логами в качестве водоразделов между соседними бассейнами будут использоваться водораздельные дамбы, размещаемые с низовой стороны от сооружения и препятствующие переливу воды из вышерасположенного бассейна в нижерасположенный бассейн (водосбор).

Количество притекающей к данному сооружению воды в единицу времени (расход) зависит от площади бассейна. Поэтому важной задачей является установление контуров и площади каждого бассейна (водосбора).

Бассейн (водосбор) - площадь, ограниченная с боков линиями второстепенных водоразделов, с низовой стороны - трассой, а с верховой стороны линией главного водораздела.

Площадь и границы бассейнов приведены в Приложении 3. Используя «графики стока с малых бассейнов», разработанные проектно-изыскательским институтом Дальгипротранс, определяют расчетный (вероятностью превышения 1 раз в 100 лет) и максимальный (вероятностью превышения 1 раз в 300 лет) расходы в зависимости от района проектирования и площади бассейна (т.к район проектирования Амурская область, то по графику выбрана зависимость для Хабаровска).

Обоснование типов и подбор отверстий искусственных сооружений

При обосновании типов искусственных сооружений следует учесть:

величины расходов притекающей воды к сооружению с вероятностью превышения 1% и 0,33%;

водопропускную способность типовых искусственных сооружений;

высоту насыпи по продольному профилю (величина рабочей отметки), которая должна быть больше потребной для данного типа искусственного сооружения;

необходимость удовлетворения требованиям индустриализации строительства, для чего следует выбирать минимальное число типо-размеров искусственных сооружений. При одном и том же типе и величине отверстия трубы можно, например, варьировать числом очков (но не более двух) типом входного звена и оголовка (нормальным или повышенным звеном).

Для труб обязателен пропуск расчетного расхода только при безнапорном режиме, а для мостов - обеспечение необходимого возвышения низа конструкции над уровнем воды во входном сечении.

При пересечении трассой крупных водотоков проектируются средние и большие мосты. В условиях курсового проектирования отверстия этих мостов могут быть ориентировочно определены по ширине главного русла и пойм в месте перехода трассы через водоток и перекрыты пролетными строениями (согласно приложений [5]).

(3.1)

где - ширина главного русла, м (по карте); , - ширина разлива воды при однопроцентном расходе соответственно на левой и правой поймах

Отметку уровня воды при однопроцентном расходе можно принять условно на 2-3 м выше отметки бровки главного русла, лежащей в створе трассы на мостовом переходе. Отверстие моста может быть перекрыто пролетными строениями.

Таблица 3.1 - Ведомость малых искусственных сооружений

Порядковый номер	Положение оси сооружения	Площадь водосбора F, км2	Расчетный расход Q, м3	Высота насыпи попрофилю, м	Выбранный тип сооружения	Отверстие(длина) сооружения, м	Допустимый подпор, м	Минимальная высота насыпи, м	Потребная высота насыпи, м	Углубление русла, м
	КМ	ПК	+
1	2	0	0	1,5	25	2,5	Пр жб тр	3,0*2	1,9	-	2,88	0,38
2	5	8	50	3,22	45	4,1	Пр жб тр	3,0	2,9	-	2,9	-
3	7	3	0	0,84	19	3,9	Пр жб тр	3,0	2,5	-	3,0	-

Cписок литературы

СТН-Ц-01-95. Железные дороги колеи 1520 мм.-М.: МИНСТРОЙ РОССИИ, 1995.-21с.

Изыскания и проектирование железных дорог. / А.В.Горинов, И.И.Кантов, А.П.Кондратенко, И.В.Турбин. - М.: Транспорт, 1979.-319с.-Т.1

Скрипачева Н.Л. Проектирование участка новой железнодорожной линии с анализом овладения перевозками: Учебное пособие.-Хабаровск: Двгупс, 2000.-80с.

Изыскания и проектирование железных дорог. Задание на курсовой проект №1 с методическими указаниями для студентов v курса. Специальность СЖД, путь и путевое хозяйство.-М., 1988.-34с.

Проектирование участка новой железной линии: Методическое пособие / Е.А.Румянцева.-Хабаровск: Изд-во Двгупс, 2002.-90с.:ил.

Изыскания и проектирование железных дорог: Учебник для вузов ж.д. трансп / И.В.Турбин, А.В.Гавриленко, И.И.Кантов и др.: Под ред. И.В.Турбина.-М.: Транспорт, 1989.-479с.

Размещено на Allbest.ru

...