Расчеты для переустройства однопутного земляного полотна в двухпутное

Размещено на http://www.allbest.ru/

Контрольная работа

Железнодорожный путь

Нагимулин Сергей Мансурович 1050

Вопрос 1

Особенности переустройства однопутного земляного полотна в двухпутное. Меры, соблюдаемые для получения монолитного, устойчивого земляного полотна.

Основная схема переустройства однопутного земляного полотна в двухпутное это второй путь устраивается рядом с существующим на общем с ним земляном полотне и в одном с ним уровне. На кривых участках пути в одном уровне должны быть головки внутренних рельсов. Так же в основном насыпь должна отсыпаться с одной стороны существующего пути.

Отсыпка второго пути на насыпи должна вестись горизонтальными слоями с уплотнением до плотности, установленной нормативными документами, СН и П ¦¦ 39 - 76, СП 32 - 104 - 98, инструкции МПС и других.

Монолитность земляного полотна обеспечивается, в том числе особой тщательностью уплотнения грунта, в местах контакта присыпаемой и существующей насыпи.

Насыпь под второй путь должна отсыпаться грунтами однородной с существующей насыпью или грунтами с лучшими дренирующими свойствами.

Минимальная ширина присыпок насыпей поверху и понизу может устанавливаться в зависимости от габаритов и грузоподъёмности применяемых транспортных средств и уплотняющих механизмов, а так же высоты досыпаемой насыпи и крутизны её откосов, физико-механических свойств используемых грунтов, местных климатических условий и организации строительных работ. При этом, минимальная ширина обочины существующего земляного полотна со стороны противоположной строящегося второго пути, должна быть не менее 0,4 м.

Поверхность земляного полотна второго пути при недренирующих грунтах должна устраиваться односкатной с поперечными уклонами в выемках 0,04 и в насыпях 0,02. Верх земляного полотна из скальных, крупнообломочных и песчаных дренирующих грунтов должна устраиваться горизонтально.

На откосах существующих насыпей из глинистых грунтов высотой более 1 м со стороны присыпаемой части насыпи должны устраиваться уступы, шириной от 1,0 м до 1,5 м с поперечным уклоном 0,01 … 0,02 в полевую сторону.

Необходимо удалить с откосов дёрн и древесно-кустарниковую растительность, в пределах насыпей из дренирующих грунтов, при отсутствии дёрна и растительности необходимо рыхлить верхний слой грунта на глубину 10 … 15 см.

При однородных грунтах откосы строящегося пути должны устраиваться не круче устойчивых откосов существующего земляного полотна.

Если проектом предусмотрено уширение выемок под второй путь необходимо засыпать ликвидируемые кюветы и траншеи лотков однородным с основанием выемки грунтом, так же его необходимо тщательно уплотнить. При этом необходимо предварительно удалить и разобрать крепление лотков и кюветов, срезать дёрн с откосов и кюветов. При наличии осушительных прорезей в существующем земляном полотне с выпуском в сторону второго пути, а так же противопучинных подушек, их необходимо продолжить и под вторым путём.

Конструкция насыпи, уширяемой под второй путь.

1 - резерв или водоотводная канава; 2 - проектируемая присыпка к насыпи; 3 - ось второго пути; 4 - ось существующего пути; 5 - дренирующий грунт; 6 - грунт насыпи

Конструкция выемки, уширяемой под второй путь.

1 - проектируемое уширение выемки; 2 - ось второго пути; 3 - ось первого пути; 4 - дренирующий грунт; 5 - кювет

Вопрос 2

Схема клееболтового изолирующего стыка. Его назначение и отличие от обычного изолирующего стыка.

Назначение накладок стыков всех видов, прежде всего надёжное, прочное, эффективное соединение смежных рельсов. Назначение клееболтового изолирующего стыка такое же, как и обычного изолирующего стыка, это обеспечение электроизоляции смежных рельсов. Отличие только в том, что в качестве изолирующего элемента служит слой клея, которым накладка приклеивается к рельсу, в обычном изолирующем стыке для этого применяется специальная прокладка. В качестве клея используются эпоксидные смолы, клеи марки БФ.

Эскиз клееболтового изолирующего стыка приведён на листе 1.

Задача 1

Схема поперечного профиля земляного полотна. Определить основные размеры земляного полотна и размеры устройства.

Дано:

- вид поперечного профиля выемка.

- категория железнодорожной линии I

- число путей 2

- род грунта супесь

- поперечный уклон местности, 1:n, 1:11

- отметка проектной бровки земляного полотна 80,1 м

- отметка земли по оси полотна 86,8 м

- устройства кавальер

- % объёма грунта выемки в кавальер, Пр, 45

Схема поперечного профиля земляного полотна приведена на листе 2.

1. Глубина выемки, Н.

Н = (+86,8) - (+80,1) = 6,7 м; где,

+86,8 - отметкой земли по оси земляного полотна.

+80,1 - отметка проектной бровки полотна.

2. По нормам, регламентируемым нормативными документами, СТН Ц-01-95 и другими.

Выемки глубиной до 12 м и в супесях имеют крутизну откосов, 1:m = 1:1,5.

Кавальеры имеют откосы крутизной 1:1,5, среднюю высоту не более 3 м, их поверхность имеет поперечный уклон 0,02 в сторону поля.

При поперечном уклоне местности положе 1:5 оптимальное расположение кавальеров с двух сторон.

Высота банкета принимается не более 0,6 м, путевой откос имеет крутизну 1:1,5; поверхность его имеет поперечный уклон 0,02 … 0,04 в сторону от пути.

Расстояние от подошвы путевого откоса кавальера до бровки откоса выемки, по обрезу, принимаются не менее 5 м, а со стороны постройки в будущем второго пути это расстояние увеличивается на ширину междупутья.

В грунтах типа супесь обрез должен иметь большую ширину: не менее 5+Н, где Н - глубина выемки, но не менее 10 м.

3. Площадь поперечного сечения выемки, А_В.

А_В = А₀ + Дf - щ₁ - щ₂; где,

А₀ = В Н + m H² - площадь поперечного сечения выемки без косогорности.

В = в +2 в_К - ширина выемки.

земляное полотно однопутный профиль

в - ширина основной площадки земляного полотна, рекомендуется принимать 10,7 м, для железнодорожной линии ¦категории, согласно СТН Ц-01-95, на грунте супесь.

в_К = 0,6 м - ширина кювета.

В = 10,7 +2 * 0,6 = 11,9 м.

А₀ =11,9 * 6,7 + 0,09091 * 6,7² = 83,81 м²

щ₁ = 0,1 в = 0,1 * 10,7 = 1,07 м - площадь сливной призмы.

щ₂ = 0,5 * (0,4 + 0,6) * 1 = 0,5 м² - площадь поперечного сечения кювета.

Дf = К (А₀ + (В²/4 m)) - приращение площади поперечного сечения выемки.

Дf = 0,0189 * (83,81 + (11,9²/4 * 11)) = 1,64 м².

К = 0,0189 - коэффициент косогорности.

А_В = 83,81 + 1,64 - 1,07 - 0,5 = 83,88 м².

Схема поперечного сечения выемки

4. Размеры кавальеров.

4.1. Площадь поперечного сечения кавальера, А_К.

А_К = (А_В Пр)/(100 т); где,

т = 2 - число кавальеров.

А_К = (83,88 * 45) / 100 * 2 = 18,87 м².

Схема поперечного сечения кавальера

Средняя высота кавальера, h₀.

h₀ = 2,0 м - согласно нормативам.

Высота кавальера, h₁ и h₂ .

h₁ = h₀ + (0,01 в₂ + в₂/(2 n); h₂ = h₀ - (0,01 в₂ + в₂/(2 n);

Ширина кавальера, в₂,

в₂ = А_К/ h₀ - 1,5 h₀ = 18,87/2,0 - (1,5 * 2,0) = 6,435 м.

h₁ = 2,0 + (0,01 * 6,435 + 6,435/(2 * 11) = 2,37 м.

h₂ = 1,5 - (0,01 * 10,33 + 10,33/(2 * 11) = 1,64 м.

Ширина кавальера, в₁,

в₁ = в₂ + (n m h₂)/(n + m) + (n m h₁)/(n - m) = 6,435 + (11 * 1,5 * 1,64)/ (11 + 1,5) + (11 * 1,5 * 2,37)/ (11 - 1,5) = 12,19 м.

Расстояние от подошвы полевого откоса кавальера от нагорной канавы а принимается от 1 до 5 м в зависимости от условий снегозаносимости и фильтрационной способности грунта. При уклоне местности круче 1:5 банкеты и забанкетные канавы не устраиваются. Путевой откос кювета в песчаных грунтах должен иметь крутизну 1:1,5.

Чертёж поперечного профиля земляного полотна в выемке на листе 2.

Задача 2

Определить глубину заложения закрытого, трубчатого, несовершенного, дренажа траншейного типа. Чертёж поперечного разреза выемки и дренажа в масштабе 1:50. Указать основные размеры.

Дано:

- категория железнодорожной линии ¦

- число путей 1

- класс пути 1

- глубина промерзали я, м 1,88

- вид дренажа односторонний подкюветный.

- род грунта суглинок.

- положение уровня грунтовых вод относительно дна кювета, м - 0,2

Схема одностороннего подкюветного дренажа.

1 -- одиночное мощение, 2 - утрамбованный глинистый грунт; 3 - два слоя дерна, 4 -- крупнозернистый песок, 5 -- щебень или гравий; 6 -- щебень или галька, 7 -- дренажная труба, 8 - деревянная доска, 9, - Дренажная траншея.

ГГВ - уровень грунтовых вод до устройства дренажа. ГП - глубина промерзания земляного полотна.

1. Глубина, Н, дренажной траншеи, при несовершенном дренаже.

Н = А + I₀ l + a_КП + e + h_C - у; где,

А = 1,8 м - глубина промерзания балластного слоя и грунтов земляного полотна, измеряемая в сечении, проходящем через концы шпал;

I₀ = 0,095 - средний уклон кривой депрессии осушаемых грунтов;

l = l₁ + l₂ - расстояние от стенки дренажной траншеи до сечения, в котором определяют необходимое понижение уровня грунтовых вод, м;

l₁ = В/2 + С = 11,7/2 + 0,9 = 6,75 м. где,

В = 11,7м - ширина основной площадки земляного полотна по нормативам.

l₂ = l_ШП/2 + 0,45 = 2,7/2 + 0,45 = 1,75 м; где,

l_ШП = 2700 мм - длина ж-б шпалы.

0,45 м - отступ от торца шпалы по нормативам.

l = 6,75 + 1,75 = 8,5 м.

a_КП = 0,45 м - высота капиллярного поднятия воды над кривой депрессии, для суглинков (0,4 … 0,5) м;

е = 0,25 м - величина возможного в различные годы колебания уровня капиллярных вод и глубины промерзания, (0,2 … 0,25) м;

h_C = 0,4 м - расстояние от верха дренажной трубы до дна дренажа (0,3 … 0,5) м;

у = 0,9 м - глубина кювета.

Н = 1,8 + 0,095 * 8,5 + 0,45 + 0,25 + 0,4 - 0,9 = 2,8 м

Задача 3

Чертёж в масштабе 1:50 типового поперечного профиля балластного слоя земляного полотна из любых обычных грунтов, на прямом и кривом участке пути.

Размеры балластной призмы, основной площадки земляного полотна, тип рельсов, тип стыковых и промежуточных скреплений и эпюру шпал.

Дано:

- радиус кривой R, 2500 м

- число путей 2

- класс пути 2

- материал шпал железобетон

- материал балласта, призма однослойная асбест

- возвышение наружного рельса внешнего пути, h, 45 мм.

1. Уширение, А, основной площадки земляного полотна и уширение ширины межпутья, в кривых.

А = 0,2 м.

2. Толщина балластного слоя под шпалой, Н_ш.

Н_ш = 0,35 м; Н_ш = 0,4 - в кривых под внутренней нитью

3. Ширина плеча, d, балластной призмы.

d = 0,4 м; d = 0,45 м - в кривых под внутренней нитью

4. Крутизна откосов призмы, 1:1,5

5. Толщина песчаной подушки, h.

h = 0,2 м - принимаем дополнительный слой асбеста.

Литература

1. Железнодорожный путь. Под редакцией Яковлевой, Т., Г. Москва, "Транспорт", 2001 г.

2. Инструкция по содержанию земляного полотна железнодорожного пути. ЦП-544. Москва, "Транспорт", 1998 г.

3. Никонов, А., М. Железнодорожный путь на искусственных сооружениях. Москва, ГОУ. 2007 г.

4. Основы устройства и расчетов железнодорожного пути. Под редакцией Амелина, С., В., Яковлевой, Т., Г. Москва, "Транспорт", 1990.

5. Чернышев, М., А., Крейнис, З., Л. Железнодорожный путь. Москва, "Транспорт", 1985 г.

Размещено на Allbest.ru