Проектирование участка новой железнодорожной линии

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Освоение новой территории и природных богатств страны, а также дальнейшее совершенствование работы существующих звеньев единой транспортной сети невозможны без строительства новых железных дорог.

Железная дорога была и остается основным видом транспорта для массовых перевозок грузов на большие расстояния.

Транспорт выступает в качестве одной из базовых отраслей народного хозяйства.

От степени развития и эффективности работы транспорта зависят бесперебойность взаимодействия всех отраслей промышленности сельского хозяйства, а также каждого предприятия в отдельности.

Железнодорожный транспорт отличается регулярностью движения во все времена года, он принимает на себя основную часть потоков массовых грузов и в условиях нашей страны с её большими расстояниями, массовым и непрерывным производством наилучшим образом отвечает потребностям в перевозках.

1. Описание района проектирования

Район проектируемой железной дороги находится на территории Астраханской области.

Географическое положение.

Астраханская область расположена на юго-востоке Восточно-Европейской равнины в пределах Прикаспийской низменности, в умеренных широтах, в зоне пустынь и полупустынь, которые используются в основном как пастбища. Область узкой полосой протянулась по обе стороны от Волго-Ахтубинской поймы на расстоянии более 400 км. Заливаемые полыми водами на длительный период пространства дельты служат нерестилищем для важных промысловых рыб -- осетра, севрюги, белуги и других.

Крайняя северная точка находится на границе с Волгоградской областью на 48°52' с. ш., южная -- на берегу Каспийского моря -- 45°31' с. ш.. Самая западная точка расположена в Черноярском районе на границе с Волгоградской областью -- 44°58' в. д.

Восточная -- на одном из маленьких островков дельты Волги в Володарском районе на 49°15' в. д. Основной ландшафт области представлен молого-волнистой пустынной равниной осложненной огромными массивами бугров, песков, сухими ложбинами, озёрами, карстовыми формами рельефа и др.

Современная абсолютная отметка Каспийского моря располагается на уровне 27 м ниже уровня Мирового океана. К северу абсолютные отметки поверхности увеличиваются и в самой северной части области достигают плюс 15--20 м. Самой высокой точкой является гора Большое Богдо -- 161,9 м, расположенная на северо-востоке области. Область отнесена ко второму часовому поясу, как и Москва, хотя местное время в Астрахани опережает московское на 42 мин.

Область относится к Поволжскому району, Южному федеральному округу. Географическое положение Астраханской области своеобразное. Она располагается на границе Европы и Азии, Волга дает выход к 5 морям.

Рельеф.

Ландшафтная структура области представлена 8 ландшафтами. В полупустынной зоне сформировались Волго-Сарпинский и Баскунчакский ландшафты. Пустынная зона представлена Волжско-Уральским, Волжско-Приергенинским, Западным и Восточным ильменно-бугровым ландшафтами. К внутризональным ландшафтам относится Волго-Ахтубинская пойма и дельта реки Волга. В каждом ландшафте выделяются несколько местностей с характерным для них набором урочищ.

Климат.

Климат Астраханской области континентальный, сухой. Зима малоснежная, с частыми оттепелями и неустойчивым снежным покровом, однако в отдельные дни бывают достаточно интенсивные морозы при вторжении холодных воздушных масс из Казахстана или с Урала. Лето жаркое. Климат характеризуется также большими годовыми и суточными амплитудами температуры воздуха, малым количеством осадков и большой испаряемостью влаги.

Средняя годовая температура воздуха изменяется с юга на север от +10 °C до +8 °C. Самый холодный месяц -- январь, средняя температура составляет ?10… ?20 °C. Самая высокая средняя температура +35…+45 °C отмечается в июле.

Годовая сумма осадков от 180--200 мм на юге до 280--290 мм на севере области. Наибольшее количество осадков выпадает в период с апреля по июль. Летом ливневые дожди сопровождаются грозами, иногда с градом.

2. Основные технические параметры

Основные технические параметры проектируемой железнодорожной линии, принятые согласно заданию на курсовую работу, приведены в таблице №1

Таблица 1

3. Трассирование

Разработка вариантов магистральных ходов.

Трассой называется пространственная ось железной дороги в уровне бровки земляного полотна.

Трассирование - это поиск рационального положения плана и продольного профиля трассы. Оно осуществляется путем проектирования плана линии по картам в горизонталях с одновременным составлением продольного профиля трассы.

Для определения возможности преодоления участков наряженного хода определяется величина расчетного горизонтального заложения уклона, см:

,

,

где h - сечение горизонталей, м; m - масштаб карты; 105 - коэффициент размерности для перевода величины d в см; ip - руководящий уклон, ‰ ; iср. э(к) - средний эквивалентный уклон, учитывающий влияние от кривых, ‰; принимается равным 0,5 ‰.

Линия, включающая в себя площадки раздельных пунктов, а также следующие друг за другом участки вольных и напряженных ходов, называется магистральным ходом.

Проектирование плана железнодорожной линии.

Планом железнодорожной линии является проекция трассы на горизонтальную плоскость.

Составляющими плана линии могут быть прямые участки пути, круговые и переходные кривые. Прямые вставки между начальными точками переходных кривых не должны быть менее 150 м.

Конкретные значение радиусов можно принимать равными 2000, 1500, 1200, 1000, 800.

Прямые вставки между начальными точками переходных кривых не должно быть менее 300 м. При отсутствии переходных кривых прямые вставки можно проектировать только в случае если не устаивается возвышение наружного рельса.

Рис. 1. Расчетная схема круговых кривых. ВУ - пикетажное значение вершины угла. НК - пикетажное значение начала круговой кривой. КК - пикетажное значение конца круговой кривой. L - расстояние в пикетах от точки привязки до вершины угла

Тангенс Т, м, и длина проектируемой кривой К, м, определяется по формулам:

где R - радиус кривой, м. б - угол поворота по ходу трассы, град.

После расчета каждой кривой место положения её начала и конца переносится на план трассы.

Положение очередного километра или вершины следующей кривой находят с учетом координаты конца предыдущей кривой.

Результаты расчетов плана линии сводятся в табл. 2.

Таблица 2

4. Проектирование продольного профиля

Продольным профилем называется проекция развертки трассы на вертикальную плоскость. При проектировании продольного профиля необходимо выполнять следующие требования:

- соблюдение норм проектирования,

- смягчение руководящего уклона в кривых,

- взаимное расположение плана и профиля,

- расположение водопропускных сооружений.

- соблюдение условий снегоборьбы,

- минимальные объемы земляных работ.

5. Размещение раздельных пунктов.

Раздельные пункты на однопутных железных дорогах размещаются на расстоянии, время хода по которому равно расчетному времени хода пары поездов, соответствующему расчетной пропускной способности проектируемого участка, мин.:

где tт и to - время хода поездов соответственно «туда» и «обратно»; tтехн - средний резерв времени на производство ремонтов пути; для однопутных железных дорог tтех = 60 мин; н - коэффициент, учитывающий надежность работы железной дороги; при автоблокировке и тепловозной тяге н=0,88; np - расчетная пропускная способность линии на 10-й год эксплуатации, пар поездов в сутки; (1+2) - интервал времени для скрещения поездов на раздельном пункте; при автоблокировке и тепловозной тяге (1+2) = 5 мин; tр.з. - время на разгон и замедление поезда; при тепловозной тяге tр.з. = 4 мин.

Расчетная пропускная способность nр на 10-й год эксплуатации определяется по формуле:

np = nгр + ncб сб + nпс пс,

где nгр - число пар грузовых поездов в сутки на 10-й год эксплуатации; ncб - число пар сборных поездов в сутки на 10-й год эксплуатации; сб - коэффициент съема грузовых поездов сборным поездом; сб =1,5; nпс - число пар пассажирских поездов в сутки на 10-й год эксплуатации; пс - коэффициент съема грузовых поездов пассажирских поездом; пс =1,2;

Число пар грузовых поездов nгр на 10-й год эксплуатации определяется следующим образом:

,

где Г - объем грузовых перевозок на 10-й год эксплуатации, млн. т в год; - коэффициент неравномерности перевозок в течение года; принимаем =1,2; Qср - средняя масса состава поезда брутто.

Здесь Q принимается в зависимости от мощности локомотива и руководящего уклона; для локомотива 2ТЭ10 и руководящего уклона 10 ‰ Q =4250 т; при б ср- коэффициент, учитывающий неполногрузность подвижного состава; принимается 0,8; з - коэффициент, учитывающий отношение массы поезда нетто к брутто; принимается 0,67.

Расчет фактического времени хода пары поездов по перегонам приведен в табл. 3

Таблица 3

6. Размещение искусственных водопропускных сооружений

Порядок размещения водопропускных сооружений:

1. Определение места расположения водопропускного сооружения

Местоположение искусственных сооружений наиболее удобно определять с помощью одновременного анализа плана и продольного профиля трассы.

2. Определение по карте площади бассейна в км2

Выбор типа искусственного сооружения зависит от величины стока поверхностных вод, которая пропорциональна площади водосбора данного сооружения. Водосбор расположен с верховой стороны от трассы и ограничен по периметру линиями водоразделов и земляным полотном дороги. Границы и площади водосборов определяются по карте в горизонталях. Построение границ водосборов следует начинать от водораздельных точек.

Установленные по карте площади водосборов F вначале измеряются в см2, а затем пересчитываются в км2:

,

где 0,25 - масштабный коэффициент при Мг-1:50000.

3. Определение уклона главного лога по формуле:

,

где НВ, НК - отметки земли соответственно в вершине лога и у искусственного сооружения, т.е. в конце лога, м; LЛ - длина главного лога, км; измеряется по карте в горизонталях.

4. По значениям величин, определенных в пунктах 2 и 3 используя номограмму, определяется максимальный расход ливневого стока (Тамбовская область относится к 6-му ливневому району).

5. По графикам водопропускной способности устанавливается тип водопропускного сооружения.

Результаты размещения, расчета стока и выбора типов искусственных сооружений сведены в табл. 4.

Таблица 4. Ведомости водопропускных сооружений

7. Основные технические показатели трассы

Основные технические показатели трассы по обоим протрассированным вариантам приведены в табл. 5

Таблица 5. Основные технические показатели трассы

8. Технико-экономическое сравнение вариантов трассы

Подсчет объёмов земляных работ.

Таблица 6. Ведомость объёмов земляных работ по главному пути.

К=802,1961:19,0=42,22 / IV категория трудности строительства

Определение строительной стоимости.

Результаты расчетов по определению стоимости строительства участка новой железной дороги для целей сравнения вариантов сведены в таблицу.

Таблица 7. Сводная ведомость стоимости строительства новой железной дороги

9. Определение эксплуатационных расходов

Годовые эксплуатационные расходы железной дороги определяются следующим образом, тыс. руб.:

С = Сдв. + Сп.у

где: Сдв. - годовые расходы на движение поездов, тыс. руб.; Сп.у. - годовые расходы на содержание постоянных устройств железной дороги, тыс. руб.

Приведенное количество поездов в год в направлении «туда» («обратно») определяется по формуле:

Nпр.т= Nгр.т+ 365·nпасс.·м = 7731,09+365 ·1· 0,82 = 8030,39

Nпр.о= Nгр.о+ 365·nпасс.·м = 6648,74+365 ·1· 0,82 = 6948,04

где: Nгр.т; Nгр.о - число грузовых поездов в год соответственно в грузовом «туда» и не грузовом «обратно» направлениях; nпасс - число пар пассажирских поездов в сутки на 10-ый год эксплуатации; µ - коэффициент приведения пассажирских поездов к грузовым:

µ=0,2+1,75*Q...