Проектирование реконструкции железных дорог с применением геоинформационных технологий

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Петербургский государственный университет путей сообщения

Императора Александра I»

(ФГБОУ ВО ПГУПС)

Факультет «Транспортное строительство»

Кафедра «Изыскания и проектирование железных дорог»

Специальность - 23.05.06 «Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей»

Специализация - «Строительство магистральных железных дорог»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе

тема: Проектирование реконструкции железных дорог с применением геоинформационных технологий

Форма обучения - очная

Выполнил обучающийся

Курс 5

Группа СЖД-305 ____________________ В.И. Шустрова

Руководитель _______________________ В.А. Голубцов

Санкт-Петербург, 2017

Оглавление

• Введение
• 1. Проектирование продольного профиля и плана второго пути
• 1.1 Построение сетки «Утрированного продольного профиля»
• 1.2 Построение линии СГР (существующая головка рельсов) и ОЗ (отметка земли) с заполнением граф сетки профиля
• 1.3 Расчет существующей высоты конструкции верхнего строения пути и проектной
• 1.4 Расчет отметок ПБ (подошва балласта) и РГР (расчетная головка рельсов) и построение существующих линий на продольном профиле
• 1.5 Нанесение местоположения осей искусственных сооружений
• 1.6 Определение существующих уклонов
• 1.7 Анализ продольного профиля эксплуатируемой железной дороги. Выводы и рекомендации по реконструкции продольного профиля эксплуатируемой железной дороги
• 1.8 Определение длин переходных кривых по условиям равномерного износа и комфортабельности езды, при реализуемых скоростях движения по двум направлениям всех категорий поездов
• 1.9 Нанесение линии ПГР линейными элементами. Способы сопряжения элементов продольного профиля
• 1.10 Проектирование ГР криволинейного очертания
• 1.11 Определение отметок ПГР
• 1.12 Положение линии ПГР в пределах искусственных сооружений
• 1.13 Определение величин подъемок и подрезок
• 1.14 Расчет кривых в вертикальной плоскости
• 1.15 Определение объемов работ
• 2. Решение плановой задачи
• 3. Проектирование реконструкции поперечных профилей
• 3.1 Установление типа поперечных профилей
• 3.2 Определение контрольного(конструктивного) междупутья
• 3.3 Построение поперечного профиля
• 4. Расчет выправки существующей железнодорожной кривой
• 4.1 Построение угловой диаграммы существующей железнодорожной кривой
• 4.2 Расчет параметров проектируемой кривой
• 4.3 Построение угловой диаграммы проектируемой кривой
• 4.4 Определение рихтовок (сдвижек)
• 5. Комплексное проектирование реконструкции эксплуатируемых линий и вторых путей
• Заключение
• Библиографический список
• Приложения

Введение

Железнодорожный транспорт выполняет более 80% грузооборота и более 40% пассажирооборота. Железные дороги играют большую роль в перевозке грузов.

Ожидаемые размеры перевозок определяются на стадии экономических изысканий и являются основными данными для установления технических параметров всех устройств и сооружений железной дороги, ее технического оснащения и методов организации всей эксплуатационной работы. Ожидаемые размеры перевозок определяют потребную провозную способность, а количество поездов для одного направления будут определять пропускную способность. В связи с увеличением потребностей народного хозяйства увеличиваются и объемы перевозок. Однако, рост потребных объемов перевозок опережает изменяющиеся объемы перевозок, и определяют необходимость периодического наращивания мощности. Введение мероприятий по наращиванию мощности приводит к увеличению провозной способности.

При проектировании и реконструкции существующей железнодорожной линии обоснована необходимость строительства второго главного пути, но первоначально должны быть решены следующие вопросы:

· очерёдность строительства вторых путей на отдельных перегонах или участках;

· целесообразность изменения руководящего уклона на втором пути;

· сторонность расположения второго пути относительно существующего;

· целесообразность выноса некоторых участков трассы на новое место.

1. Проектирование продольного профиля и плана второго пути

1.1 Построение сетки «Утрированного продольного профиля»

реконструкция железный дорога геоинформационный

Проектирование реконструкции продольного профиля существующей железнодорожной линии производится по утрированному профилю. Утрированный профиль составляется на основании данных полевого обследования существующей линии. Исходные данные для данной курсовой работы сведены в ведомость продольного профиля (таблица 1) и ведомость плана существующей линии (таблица 2). В ней указаны попикетные отметки существующей головки рельса (СГР), отметки земли (ОЗ) и толщина балластного слоя. По плану линии имеются направления и величины углов поворота, радиус и пикетажное значение начала круговой кривой. В ведомости также указываются данные об искусственных сооружениях.

Таблица 1 - Ведомость продольного профиля

Привязка	Отметка	Толщ. сущ. балласта, м
ПК	+	Существующая головка рельса, СГР, м	Отметка земли, ОЗ, м
1	2	3	4	5
27		220,98	219,20	0,36
28		221,36	220,31	0,38
29		221,92	220,50	0,42
30		222,6	218,60	0,49
	22	222,72	218,05	0,47
31		222,83	219,90	0,44
32		223,27	222,30	0,38
33		223,68	223,69	0,36
34		223,89	224,40	0,34
35		223,87	224,70	0,32
36		223,28	223,10	0,31
37		222,84	222,20	0,3
38		221,93	220,90	0,35
39		221,36	220,60	0,6
40		220,62	220,00	0,53
41		219,89	218,90	0,46
42		218,68	214,80	0,41
	77	218,26	213,51	0,43
43		218,13	213,70	0,4
44		217,92	215,50	0,34
45		217,81	215,75	0,37
46		217,57	215,80	0,41
47		217,23	216,60	0,35
48		216,81	218,90	0,32
49		216,46	219,80	0,35
50		216,08	220,10	0,29
51		215,43	219,20	0,33
52		214,54	215,50	0,31
53		213,69	209,10	0,37
54		212,8	205,60	0,38
55		211,77	204,30	0,36
56		210,61	204,70	0,4
57		209,92	204,20	0,37
58		209,64	203,70	0,39
59		209,76	201,60	0,53
	53	209,81	200,86	-
60		209,62	202,50	0,47
61		209,12	204,10	0,44
62		208,77	204,70	0,38
63		208,68	204,80	0,37
64		208,49	206,00	0,32
65		208,53	206,80	0,27
66		208,67	206,90	0,29
67		208,61	207,50	0,3
68		208,79	208,20	0,27
69		208,95	208,30	0,28
70		208,81	208,10	0,33
71		208,94	208,40	0,4
72		208,72	208,20	0,38
73		208,38	207,50	0,35
74		207,83	206,20	0,37
75		207,18	205,40	0,34
	48	207,03	205,20	0,43
76		206,91	204,30	0,36
77		206,57	204,30	0,39

Таблица 2 - Ведомость плана линии

№ п/п	Направление кривой	Угол поворота б?, град.	Радиус R, м	Начало круговой кривой НКК, ПК…+…
1	Лево	32?29'	637	29+77,81
2	Лево	12?08'	920	33+77,95
3	Право	22?16'	1280	40+72,49
4	Лево	17?59'	1274	50+00,00

1.2 Построение линии СГР (существующая головка рельсов) и ОЗ (отметка земли) с заполнением граф сетки профиля

Данные для построения линий СГР и ОЗ приведены в исходных данных, согласно 17 варианту.

1.3 Расчет существующей высоты конструкции верхнего строения пути и проектной

- высота существующего верхнего строения пути, м.

(1)

где - высота существующего рельса вместе со скреплениями и подкладками, м;

- высота шпалы существующей, м;

- толщина существующего балласта, м.

По заданию в существующем пути уложены рельсы Р43, деревянные шпалы, песчаный балласт.

Например, на ПК 27+00,00:

- высота проектного верхнего строения пути, м.

(2)

где - высота проектного рельса вместе со скреплениями и подкладками, м;

- высота проектной шпалы, м;

- толщина проектного балласта, м.

По заданию в проектном пути уложены рельсы Р50, деревянные шпалы, щебеночный балласт.

Например, на ПК 27+00:

1.4 Расчет отметок ПБ (подошва балласта) и РГР (расчетная головка рельсов) и построение существующих линий на продольном профиле

При проектировании переустройства продольного профиля необходимо обеспечить потребную толщину балластного слоя. Для этого после нанесения на профиль отметок СГР и ОЗ необходимо нанести две вспомогательные линии:

- подошва балласта (ПБ):

(3)

где - существующая (фактическая) отметка головки рельса, м;

- высота существующего верхнего строения пути, м.

Например, на ПК 27+00:

- расчетная головка рельса (РГР):

(4)

где - подошва балласта, м;

- высота проектного верхнего строения пути, м.

Например, на ПК30+00:

РГР представляет собой геометрическое место отметок головки рельса, под которой находится расчетная толщина балласта.

1.5 Нанесение местоположения осей искусственных сооружений

Таблица 3 - Ведомость ИССО

№	ПК…+…	Тип ИССО	Размер, м
1	30+22,00	ЖБМ	2,00
2	42+77,00	КБТ	2,00
3	59+53,00	ММ	12,80
4	75+48,00	ЖБТ	1,50

1.6 Определение существующих уклонов

Определяем существующие уклоны по СГР на 100 м.

Существующие уклоны определяются как разности СГР последующей и предыдущей отнесенные к расстоянию между ними:

 (5)

1.7 Анализ продольного профиля эксплуатируемой железной дороги. Выводы и рекомендации по реконструкции продольного профиля эксплуатируемой железной дороги

При проектировании переустройства профиля и плана существующего пути необходимо предусмотреть ликвидацию отступлений от действующих строительных норм и правил.

Анализ профиля и плана должен установить места, где имеются отступления от норм. При анализе профиля необходимо выявить:

- участки с превышением руководящего уклона;

- участки с отступлением по длине элементов продольного профиля;

- участки с превышением нормы алгебраической разности сопрягаемых уклонов, как рекомендуемым, так и допустимым в трудных условиях;

- кривые радиусов, не позволяющие развить заданную скорость;

- короткие прямые вставки;

- круговые кривые, на которых необходимо учесть переходные кривые;

- недостаточную ширину земляного полотна;

- толщину балластного слоя на всем участке менее нормы.

Таблица 4 - Анализ отступлений от основных норм проектирования

Наименование параметра	Нормативное значение параметра	Фактические отступления от норм
	рекомендуемое	допустимое	значение параметра	начало участка ПК+м	конец участка ПК+м
Продольный профиль и план пути
Превышение руководящего уклона и участки с уклоном, близким к руководящему, imax, ‰	iрук = 9‰	-	9,1	37+00,00	38+00,00
			12,1	41+00,00	42+00,00
			8,9	51+00,00	52+00,00
			8,9	53+00,00	54+00,00
			10,3	54+00,00	55+00,00
			11,6	55+00,00	56+00,00
Длина элемента продольного профиля, м	200	200	100	Весь участок	-
Сопряжение элементов, продольного профиля, Д i,‰	8	13	-	-	-
Прямые вставки между кривыми одного направления	150	75	39	33+38,95	33+77,95

Таблица 5 - Ведомость существующих кривых

№	Характеристика элемента плана линии	Направление кривой	Начало элемента плана линии, ПК	Конец элемента плана линии, ПК	Угол поворота б?, град.	Радиус R, м	Длина кривой K, м	Длина прямой d, м
	Прямая		27+00,00	29+77,81				277,81
1	Кривая	Лево	29+77,81	33+38,95	32,483	637	361,14
	Прямая		33+38,95	33+77,95				39
2	Кривая	Лево	33+77,95	35+72,78	12,133	920	194,83
	Прямая		35+72,78	40+72,49				499,71
3	Кривая	Право	40+72,49	45+69,93	22,267	1280	497,44
	Прямая		45+69,93	50+00,00				430,07
4	Кривая	Лево	50+00,00	54+00,00	17,983	1274	400

1.8 Определение длин переходных кривых по условиям равномерного износа и комфортабельности езды, при реализуемых скоростях движения по двум направлениям всех категорий поездов

В данном курсовом проекте принято решение, что длины переходных кривых равны 20 м. Для кривой №4 в связи с расчетами длина переходной кривой равна 150 м.

1.9 Нанесение линии ПГР линейными элементами. Способы сопряжения элементов продольного профиля

Проектирование реконструкции продольного профиля производится путем нанесения на утрированный продольный профиль линии проектной головки рельса (ПГР), при этом необходимо соблюдать необходимые нормы и требования, а также ликвидировать отмеченные отступления.

Требования, предъявляемые к проектной линии:

1. Соблюдение норм проектирования:

- руководящий уклон ;

- длина приемоотправочных путей ;

- минимальная длина элементов профиля ;

- алгебраическая разность сопрягаемых уклонов

- вписывание кривых в вертикальной плоскости при

2. Смягчение руководящего уклона в кривой:

(6)

где - руководящий уклон, ‰;

- эквивалентный уклон, ‰.

Если

(7)

Если , то

 (8)

3. Взаимное расположение кривых в плане и профиле:

- необходимо исключить совпадение кривых в плане и профиле.

1.10 Проектирование ГР криволинейного очертания

Элементы переходной крутизны проектируются в тех случаях, когда необходимо обеспечить минимальные объемы работ по выправке продольного профиля. При проектировании продольного профиля элементом переходной крутизны является участок, разность уклонов и длина элемента на котором величины постоянные на протяжении ( - нормативная длина элемента продольного профиля, принимаемая в зависимости от категории железной дороги (при II категории )). Длина отдельного элемента принимается обычно не менее 50 метров. В трудных условиях, ее можно уменьшить до 25 метров.

При проектировании продольного профиля переходной крутизны (или криволинейного очертания) не требуется устройство вертикальных кривых при сопряжении с прямолинейными элементами.

Проектирование продольного профиля криволинейного очертания осуществляется следующим образом: сопряжение смежных элементов продольного профиля проектируется путем плавного перехода от одного уклона к другому короткими элементами постепенно изменяющейся крутизны, допускающей устройство переломов без вертикальных сопрягающих кривых.

Число элементов криволинейного сопряжения определяется формулой:

, (9)

где - разность уклонов сопрягаемых элементов, которые необходимо соединить профилем криволинейного очертания, ‰;

- разность уклонов смежных элементов профиля криволинейного очертания, ‰.

Разность отметок по концам участка профиля криволинейного очертания может быть рассчитана по формуле:

, (10)

где - длина элемента профиля криволинейного очертания (не менее 25м), км;

Рассчитав указанные величины, можно подобрать положение точек начала и конца профиля криволинейного очертания.

Проектные отметки криволинейного профиля определяются последовательным счетом от начала сопряжения.

При оформлении чертежа продольного профиля от переломов профиля в пределах участка криволинейного очертания опускаются ординаты (вертикальные линии) до верха сетки.

В данной курсовой работе отсутствуют криволинейные очертания.

1.11 Определение отметок ПГР

Определение отметок ПГР производится графоаналитическим способом и уточняется пересчетом через уклоны.

1.12 Положение линии ПГР в пределах искусственных сооружений

На больших и средних мостах без балластного слоя должно обеспечиваться условие ПГР = СГР+?h(р+ск).

На малых мостах с ездой по балласту можно допустить небольшие подъемки (до 10-15 см) за счет увеличения толщины балласта. Большие досыпки уже не желательны, так как потребуется поднятие пролетного строения с некоторой реконструкцией устоев. Над трубами могут быть допущены любые досыпки.

1.13 Определение величин подъемок и подрезок

Величина досыпки и подрезки подсчитывается на всех пикетах и плюсах как разность отметок проектной и существующей головки рельса, исходя из условий:

если ПГР?РГР> СГР-досыпка;

если ПГР <РГР-подрезка (понижение)

при досыпке: ?h=ПГР-СГР, м

при подрезке: ?h=РГР-ПГР, м

1.14 Расчет кривых в вертикальной плоскости

В том случае, если разность сопрягаемых уклонов получается больше 2,3 ‰, необходимо устраивать кривые в вертикальной плоскости. Радиус кривых принимается равным 15000 м. При этом наименьшее расстояние Т, м, от переломов продольного профиля до начала или конца переходных кривых и концов пролетных строений определяют по формуле:

(11)

Расчеты сводим в таблицу 6.

Таблица 6-Расчет кривых в вертикальной плоскости.

Кривая	Положение	, м	,	м
1	ПК 34+36,00	15000	7	52,50
2	ПК 37+56,00	15000	4,4	33,00
3	ПК 43+06,00	15000	6,5	48,75
4	ПК 49+92,00	15000	5,8	43,50
5	ПК 56+10,00	15000	3	22,5
6	ПК 58+16,00	15000	5,8	43,50
7	ПК 60+16,00	15000	5	37,5
8	ПК 62+16,00	15000	4,4	33,00
9	ПК 72+96,00	15000	3,6	27,00

Утрированный продольный профиль представлен в приложении А.

1.15 Определение объемов работ

При реконструкции железнодорожного пути применяются современные комплексы путевых машин, которые позволяют выполнить спроектированные подъемки и подрезки, обеспечив при этом нормативную толщину чистого щебня.

Таблица 7 - Подсчет объемов щебеночного балласта

Пикетаж	Существующая толщина балласта, м	Проектная толщина балласта, м	Объем существующего балласта, м3	Объем проектного балласта, м3
27+00	28+00	0,37	0,48	138,94	219,89
28+00	29+00	0,40	0,56	152,00	263,19
29+00	30+00	0,46	0,49	176,65	222,54
30+00	30+22	0,48	0,39	41,40	38,16
30+22	31+00	0,46	0,47	137,79	167,40
31+00	32+00	0,41	0,54	156,42	249,45
32+00	33+00	0,37	0,46	138,94	206,75
33+00	34+00	0,35	0,45	130,38	201,55
34+00	35+00	0,33	0,41	121,94	181,04
35+00	36+00	0,32	0,42	115,68	188,67
36+00	37+00	0,31	0,53	111,55	244,01
37+00	38+00	0,33	0,73	119,84	358,57
38+00	39+00	0,48	0,90	185,84	468,66
39+00	40+00	0,57	0,81	228,68	407,76
40+00	41+00	0,50	0,63	195,15	302,66
41+00	42+00	0,44	0,70	167,58	343,60
42+00	42+77	0,42	0,76	123,86	290,13
42+77	43+00	0,42	0,61	36,49	66,33
43+00	44+00	0,37	0,52	138,94	241,30
44+00	45+00	0,36	0,46	132,50	206,75
45+00	46+00	0,39	0,47	147,62	214,61
46+00	47+00	0,38	0,50	143,26	230,54
47+00	48+00	0,34	0,54	124,03	249,45
48+00	49+00	0,34	0,62	124,03	296,93
49+00	50+00	0,32	0,65	117,76	311,31
50+00	51+00	0,31	0,54	113,62	249,45
51+00	52+00	0,32	0,44	117,76	196,37
52+00	53+00	0,34	0,45	126,14	201,55
53+00	54+00	0,38	0,51	141,09	233,22
54+00	55+00	0,37	0,58	138,94	274,32
55+00	56+00	0,38	0,77	143,26	386,00
56+00	57+00	0,39	0,96	145,43	505,15
57+00	58+00	0,38	0,69	143,26	337,36
58+00	59+00	0,46	0,52	178,94	238,33
59+00	59+53	0,53	0,63	112,22	160,41
59+53	60+00	-	-	-	-
60+00	61+00	0,46	0,74	176,65	364,61
61+00	62+00	0,41	0,66	156,42	317,11
62+00	63+00	0,38	0,53	141,09	244,01
63+00	64+00	0,35	0,54	128,25	252,19
64+00	65+00	0,30	0,53	107,45	246,73
65+00	66+00	0,28	0,48	101,36	217,25
66+00	67+00	0,30	0,56	107,45	263,19
67+00	68+00	0,29	0,53	103,38	243,74
68+00	69+00	0,28	0,45	99,34	203,89
69+00	70+00	0,31	0,58	111,55	271,53
70+00	71+00	0,37	0,60	136,78	282,74
71+00	72+00	0,39	0,52	147,62	241,30
72+00	73+00	0,37	0,53	136,78	246,73
73+00	74+00	0,36	0,55	134,64	254,93
74+00	75+00	0,36	0,54	132,50	252,19
75+00	75+48	0,39	0,58	69,81	131,67
75+48	76+00	0,40	0,54	77,90	129,72
76+00	77+00	0,38	0,46	141,09	206,75

2. Решение плановой задачи

Ликвидация недостаточной длины прямой вставки между кривыми одного направления устройством новой кривой взамен прямой вставки, круговой кривой большего радиуса и части второй кривой.

Рисунок 1 -- Общая схема плановой задачи

Исходные данные

Радиус первой кривой --R1 = 637 м;

Радиус второй кривой -- R2 = 920 м;

Угол поворота первой кривой -- б1 = 32?29';

Угол поворота второй кривой -- б2 = 10?12';

Длина существующей прямой вставки -- dс = 39 м;

Радиус проектной кривой -- Rпр =1100 м.

Рассмотрим треугольник ОАВ, в котором нам известна существующая прямая вставка dc=39 м. и разница между двумя существующими радиусами ДR =R2-R1 = 920 - 637 = 283 м.

Согласно этим данным, найдем угол ОВА

Данный угол будет являться разницей между проектным и существующим углом первой кривой:

бпр1= б1- ц = 32029' - 7048' = 24041'

Так как при реконструкции изменение положения пути остается неизменным, а именно, общий угол поворота существующих кривых остается равным общему углу поворота проектных кривых, определим проектный угол второй кривой:

бпр2 = (бс1+ бс2) - бпр1

бпр2 = г =(32029' + 12008') - 24041' = 19056'

Далее определим сдвижку второй кривой, для этого рассмотрим треугольник BCD. Сдвижкой конца второй кривой является отрезок BC, который мы определяем, отталкиваясь от известных нам величин в треугольнике.

После определения всех искомых величин находим новое положение проектных кривых:



Далее определим неправильный пикет при получившихся новых значения кривых:

После определения нового положения кривой определим сдвижки этих кривых, для этого изобразим наши кривые на диаграмме сдвижек и посчитаем эти самые сдвижки, которые будут равны разностям площади фигур ограниченных пикетами и началом либо концом кривых, пикетами, а также линией существующих кривых и проектной. Угловая диаграмма плановой задачи представлена на рисунке 2.

Определение сдвигов пути:



Рисунок 5.2 - Угловая диаграмма

3. Проектирование реконструкции поперечных профилей

После построения подрезок и досыпок указываются типы поперечных профилей земляного полотна второго пути, руководствуясь следующими положениями:

1 тип. Ось проектируемого пути располагается на нормальном междупутье М. Отметки низа балластного слоя, существующего и проектируемого путей совпадают. Наибольшая проектная отметка головки рельса второго пути ПГР определяется двумя условиями:

-возможностью наращивания высоты балластной призмы без разрушения безопасности движения по существующему пути при заданном междупутье;

-сохранением наименьшей ширины обочины b(b=0,4м) со стороны, противоположному второму пути

2 тип. Между осью проектируемого пути и осью существующего пути устанавливается междупутье . После сооружения земляного полотна и проектной балластной призмы реконструируется существующий путь, причем ось существующего пути смещается в сторону оси проектного пути на определенное расстояние и занимает смещенное положение. Отметка проектной головки рельса в этом случае сверху не ограничена техническими соображениями.

3 тип. Ось существующего пути по тем или иным причинам должна сохранять свое положение. Ось сначала устанавливается во временное положение на контрольное междупутье, определенное временной минимальной шириной земляного полотна. После перевода движения на временную ось земляное полотно существующего пути реконструируется на старой оси до нужной отметки, а затем временную ось перемещается в положение оси проектного пути по направлению к существующей так, чтобы расстояние между ними составило М. Необходимость сохранения положения существующей оси приводит к существенному увеличению объемов работ.

3.1 Установление типа поперечных профилей

В курсовой работе были рассмотрены поперечники на пикетах:

Поперечный профиль выемки - ПК 49+00. Тип I.

Поперечный профиль насыпи - ПК 64+00. Тип I.

Схемы поперечников представлены в Приложении Б и В.

3.2 Определение контрольного(конструктивного) междупутья

После назначения типов поперечных профилей на всех пикетах и плюсах подсчитываются контрольные междупутья по формулам:

1) на участке поперечника типа I

, (12)

2) на участке поперечника типа II

, (13)

3) на участке поперечника типа III

, (14)

Расчеты сводим в таблицу 8.

Таблица 8- Расчет междупутных расстояний.

Показатель	ПП на ПК 49+00,00	ПП на ПК 64+00
Исходные данные , м
СГР	216,46	208,49
ПБс	215,77	207,83
ОЗ	219,80	206,00
ПГР	216,79	208,77
ПБпр	215,77	207,83
Всущ	7,6	7,6
Впр	7,6	7,6
Шпалы	дерево/дерево	дерево/дерево
Рельсы	Р43/Р50	Р43/Р50
Тип поперечного профиля	I	I
Междупутье	-	-
Междупутье	4,10	4,10
Сторонность II пути	лево	лево

3.3 Построение поперечного профиля

В курсовой работе проектирование земляного полотна по поперечным профилям (в дальнейшем для кратности будем называть «проектирование поперечных профилей») производится на двух пикетах или плюсах по указанию руководителя в масштабе 1:100.

В процессе проектирования поперечных профилей необходимо соблюдать следующие требования технических условий:

-на кривых участках пути при расположении второго пути снаружи, расстояние от оси второго пути до бровки земляного полотна должно быть увеличено;

-если при сохранении оси существующего пути ширина обочины со стороны, противоположной второму пути, получается менее 0,4 м, то необходимо в эту сторону предусмотреть уширение земляного полотна;

-на откосе существующего земляного полотна со стороны второго пути при высоте насыпи более 2 м устраиваются уступы: верхняя часть пристраемого земляного полотна под второй путь должна проектироваться с уклоном от междупутья в выемках-40‰, на насыпях-20‰.

4. Расчет выправки существующей железнодорожной кривой

При проектировании переустройства существующих железных дорог необходимо предусмотреть выправку кривых (приведение их к геометрически правильному очертанию с устройством необходимых переходных кривых). При проектировании второго пути необходимо предусмотреть возможность последующей выправки кривых существующего пути без помех для эксплуатации второго пути. Для решения указанных задач необходимо по каждой кривой существующего пути произвести «расчет кривой», при котором устанавливаются угол поворота, радиус кривой, положение кривой в пикетаже, длины переходных кривых и подсчитываются рихтовки. Исходными данными являются материалы съемки кривой. Расчет кривой методом Гоникберга позволяет производить расчет кривых по методу угловых диаграмм и является графоаналитическим.

Исходными данными для расчета кривой являются материалы натурной съемки кривой, содержащие углы между смежными основными хордами и стрелы , измеряемые в конце каждой двадцатки. Исходные данные представлены в таблице 9.

Таблица 9 - Исходные данные для расчета кривой

Направление кривой	Лево
ПК	+	Угол	мм
50	00		0
	20		68
	40		258
	60		482
	80		397
51	00		0
	20		249
	40		465
	60		521
	80		300
52	00		0
	20		345
	40		680
	60		645
	80		472
53	00		0
	20		402
	40		580
	60		450
	80		240
54	00		0

4.1 Построение угловой диаграммы существующей железнодорожной кривой

Угловая диаграмма представлена в приложении Г.

На оси абсцисс откладывается пикетаж, через каждые 20 м. В последней точке откладываем величину общего угла поворота кривой и через нее проводим горизонтальную линию. По оси ординат откладываем значения в серединах двадцаток. Наколотые точки соединяются прямыми линиями. По полученной угловой диаграмме существующей кривой необходимо произвести анализ:

- кривая имеет примерно один радиус, а не является составной из кривых разных радиусов;

- кривая расстроена, т.к. угловая линия отклоняется от правильной прямой;

- кривая имеет переходные кривые, т.к. участки в начале и в конце кривой имеют закругления;

4.2 Расчет параметров проектируемой кривой

Порядок расчета (все определенные величины вносятся в таблицу 10):

1. Определяем общий угол поворота кривой, как сумму всех углов (в градусах и минутах, а также в радианном измерении). В нашем случае, ;

2. Определяем двадцатикратные значения всех углов в радианной мере;

3. Определяем двадцатикратные величины углов между начальной касательной и данной основной хордой. Последовательно нарастающие значения подсчитываются как сумма величин данного и всех предыдущих углов;

Проверка: последнее значение деленное на 20, должно быть равно общему углу поворота кривой в радианной мере.

4. Определяем значения , где - число двадцаток в последующей основной хорде. В нашем случае все 4 хорды имеют по 5 двадцаток;

Проверка: в пределах каждой основной хорды сумма положительных должна быть равна сумме отрицательных и одновременно должна быть равна наибольшей стреле.

1)

2)

3)

4)

5. Определяем значения - элементарные площади угловой диаграммы кривой в пределах одной двадцатки;

6. Определяем нарастающую площадь угловой диаграммы последовательным суммированием элементарных площадей



Проверка: против каждой вершины угла величина должна быть равна сумме величин, выписанных против всех предыдущих вершин углов.

0,727=0,727

8,319=0,727+7,592

29,612=0,727+7,592+21,293

58,556=0,727+7,592+21,293+28,943

4.3 Построение угловой диаграммы проектируемой кривой

Угловая диаграмма представлена в приложении Г.

На оси абсцисс откладывается пикетаж, через каждые 20 м. В последней точке откладываем величину общего угла поворота кривой и через нее проводим горизонтальную линию. По оси ординат откладываем значения в серединах двадцаток. Наколотые точки соединяются прямыми линиями. По полученной угловой диаграмме существующей кривой необходимо произвести анализ:

- кривая имеет примерно один радиус, а не является составной из кривых разных радиусов;

- кривая расстроена, т.к. угловая линия отклоняется от правильной прямой;

- кривая имеет переходные кривые, т.к. участки в начале и в конце кривой имеют закругления;

Подбор радиуса заключается не только в определении величины радиуса, но и в определении элементов кривых и положение кривой в пикетаже. Данная задача решается нанесением угловой линии подобранного радиуса на угловую диаграмму существующей кривой.

Угловая линия подобранного радиуса проводится через точку СК (середина кривой) с координатами:

(16)

(17)

Через полученную точку проводим линию, таким образом, чтобы получить минимальные рихтовки. Это зависит от следующих факторов:

- направление кривой (лево);

- сторонность 2 пути (лево);

Для определения величины подобранного радиуса, которому соответствует намеченное положение угловой линии, графически находим предварительную длину кривой. В нашем случае:

НКК/………ПК 50+75,10

ККК/………ПК 53+51,80

К/ 2+76,70

Таким образом, предварительная длина круговой кривой К=276,70 м, следовательно, предварительное значение радиуса:

 (18)

Уточняем длину кривой К=880*0,31387=276,20 м.

Перед тем, как перейти к расчету рихтовок, необходимо выполнить 4 проверку: вся площадь угловой диаграммы кривой подобранного радиуса должна быть равна всей площади угловой диаграммы существующей кривой.

Точное положение кривой в пикетаже определяется из условия, что середина кривой находится в точке СК. Соответствующие расчёты производятся исходя из пикетажа точки Б (конца съёмки кривой) и располагаются в следующем порядке:

точка Б ……….. ПК 54+00,00

Xск ……….. 1+86,56

точка СК ……….. ПК 52+13,44

0,5К ……….. 1+38,10

НКК ……….. ПК 50+75,34

+ К ………….. 2+76,20

ККК ………….. ПК 53+51,54

Площадь угловой диаграммы кривой подобранного радиуса определяется по формуле:

(19)

где Х - расстояние от конца кривой до конца съёмки, определяется как:

точка Б ………….. 54+00,00

ККК ………….. 53+51,54

Х 48,46

Таким образом,

4.4 Определение рихтовок (сдвижек)

В графе 11 (Приложение Д) выписываем пикетажные значения НКК и ККК, против ближайших меньших (по пикетажу) двадцаток.

В графе 12 в пределах круговой кривой выписываем нарастающее расстояние от начала КК до данной точки. Иными словами, из последующего большего (по пикетажу) значения вычитаем пикетажное положение НКК, затем прибавляем по 20 м на каждом значении, начиная с первого. За пределами КК выписываем нарастающие расстояния от ККК до данной точки. Порядок заполнения аналогичен.

В графе 13 в пределах КК выписываем значения К2, с точностью до 1.

В графе 14 в пределах КК вписываем поперек строк величину:

(20)

Произведение q в пределах КК представляет собой нарастающие площади угловой диаграммы кривой подобранного радиуса. За пределами КК подсчитываются как сумма площадей всей треугольной части угловой диаграммы и соответствующего прямоугольника от конца кривой до данной точки, которые выписаны в графе 15, постоянная величина выписана в графе 16 поперек строк, а их сумма в графе 17.

В графе 18 и 19 выписываем рихтовки с учетом знака без учета переходных кривых.

За счет устройства переходных кривых ось кривой сдвигается к центру, в результате чего отрицательные рихтовки уменьшаются, а положительные увеличиваются. В зависимости от величины сдвижки от устройства переходных кривых окончательные рихтовки могут оказаться либо положительными, либо отрицательными.

Максимальная отрицательная рихтовка. Определим длину переходной кривой:

(21)

Величина сдвижки:

(22)

Привязка к пикетажу точек начала и конца переходных кривых

НКК	50+75,34	ККК	53+51,54
-		...

Подобные документы

• Реконструкция плана и профиля существующей железнодорожной линии

  Подбор радиуса существующей кривой, подсчет рихтовок по методу угловых диаграмм. Проектирование реконструкции продольного профиля. Определение отметок расчетной головки рельса. Построение графика овладения перевозками, пропускная способность линии.
  
  курсовая работа [136,7 K], добавлен 28.05.2012
  

• Реконструкции участка железной дороги

  Проектирование и расчет реконструкции участка железной дороги Керчь – порт Крым (Республика Крым). Определение допустимых скоростей движения по соединениям кривых. Реконструкция продольного профиля. Полевая съемка кривых с помощью программы "Rwplan".
  
  дипломная работа [2,2 M], добавлен 28.03.2015
  

• Реконструкция промежуточного раздельного пункта

  Нормы проектирования станционных путей в плане и в профиле. Координирование раздельного пункта после реконструкции. Расчет поперечных профилей земляного полотна и расчет объема земляных работ. Технология работы промежуточной станции после реконструкции.
  
  дипломная работа [412,1 K], добавлен 23.08.2014
  

• Разработка комплекса мероприятий по проектированию второго пути участка Белорусской железной дороги Волковыск-Гродно

  Факторы, влияющие на выбор сторонности второго пути. Требования по проектированию плана, профиля, трассы пути и реконструкции железнодорожной линии. Рациональная группировка перегонов для этапного их переустройства от однопутной линии к двухпутной.
  
  дипломная работа [1,2 M], добавлен 21.10.2012
  

• Проектирование переустройства продольного профиля железнодорожного участка Строганово-Мшинская

  Административное деление Гатчинской дистанции пути ПЧ-24. Определение классов путей. Анализ профиля и плана существующей линии. Определение фронта работ по замене рельсошпальной решетки. Определение длин рабочих поездов. Построение графика работ по дням.
  
  дипломная работа [1,4 M], добавлен 08.11.2012
  

• Проект автомобильной дороги Ильинка - Дружба

  Экономика района проектирования. Транспортная сеть. Технические нормативы пректирования. План предположительного варианта трассы. Проектирование плана трассы. Проектирование продольного профиля. Проектирование поперечного профиля земляного полотна.
  
  курсовая работа [56,0 K], добавлен 27.08.2008
  

• Проект реконструкции узловой участковой станции

  Описание общего назначения участковой станции. Характеристика плана и профиля расположения существующей станции. Определение количества участковых и сборных поездов, количества путей на подходах к станции, сторонности линий. Расчет потребного числа стойл.
  
  курсовая работа [209,8 K], добавлен 06.12.2012
  

• Проектирование участка новой железнодорожной линии с анализом овладения перевозками

  Описание области проектирования. Анализ геодезической линии. Проектирование плана трассы и продольного профиля. Проектирование малых водопропускных сооружений. Определение капитальных вложений и эксплуатационных расходов. Анализ овладения перевозками.
  
  курсовая работа [54,6 K], добавлен 12.11.2008
  

• Проектирование и расчет промышленных железных дорог

  Проектирование поперечного профиля земляного полотна. Выбор типа верхнего строения пути. Расчет пути в кривых участках. Определение возвышения наружного рельса в кривых. Расчет обыкновенного стрелочного перевода. Разработка эпюры стрелочного перевода.
  
  курсовая работа [4,7 M], добавлен 07.08.2013
  

• Проектирование транспортной развязки типа "клеверный лист"

  Рельеф Гомельской области. Обоснование категории пересекающихся дорог. Расчет параметров геометрических элементов съездов. Проектирование продольного профиля пересекающихся дорог. Определение отметок фиксированных точек и продольных уклонов в них.
  
  курсовая работа [581,9 K], добавлен 27.07.2016
  

• Расчет автодороги

  Установление технических нормативов дороги. Определение перспективной интенсивности движения и пропускной способности. Проектирование плана трассы, расчет элементов кривых, контроля трассы. Проектирование продольного профиля и подсчет объемов работ.
  
  курсовая работа [432,3 K], добавлен 11.12.2009
  

• Совершенствование работы участковой станции за счет её реконструкции

  Взаимоотношения подразделений железных дорог с отправителями грузов и с другими видами транспорта. Проект реконструкции и увеличения пропускной способности станции, обеспечения безопасности движения поездов, пассажиров и обслуживающего персонала.
  
  дипломная работа [579,3 K], добавлен 03.07.2015
  

• Строительство и ремонт железных дорог

  Категории норм проектирования железных дорог, расчетная схема дистанции пути. Расчет контингента монтеров пути околотка и графика осмотров пути. Определение фонда заработной платы, штатное расписание. Безопасность движения поездов и охрана труда.
  
  дипломная работа [984,9 K], добавлен 05.02.2011
  

• Проектирование участка новой автомобильной дороги

  Определение технических нормативов проектируемой дороги. Характеристика рельефа местности и выбор направлений трассы. Составление продольного профиля земли. Определение отметок контрольных точек. Обоснование типов поперечных профилей земляного полотна.
  
  курсовая работа [130,4 K], добавлен 11.01.2012
  

• Проектирование трассы на карте и продольного профиля

  Определение категории дороги, климатическая характеристика места положения трассы. Расчет параметров элементов плана и профиля с расчетными схемами. Определение ширины проезжей части, предельного продольного уклона, радиусов кривых в плане и профиле.
  
  курсовая работа [30,4 K], добавлен 16.01.2010
  

• Проектирование промежуточной станции

  Выполнение расчета и масштабной накладки промежуточной станции на заданном полигоне железных дорог согласно указанной схемы. Построение продольного и поперечного профилей, определение объема земляных работ для сооружения четной горловины станции.
  
  курсовая работа [1020,3 K], добавлен 17.08.2011
  

• Проектирование промежуточной станции

  Координирование схемы промежуточной станции, проектирование масштабного плана. Построение поперечных профилей земляного полотна, определение объема земляных работ. Расчет стоимости строительства станции, технология ее работы с различными видами поездов.
  
  курсовая работа [581,0 K], добавлен 30.03.2014
  

• Проектирование железнодорожных путей

  Определение грузонапряженности участка и классификации железнодорожных путей. Построение поперечных профилей земляного полотна. Расчет параметров и размеров стрелочного перевода, длин путей станционного парка. Организация работ по капитальному ремонту.
  
  курсовая работа [1,6 M], добавлен 06.02.2013
  

• Проектирование верхнего строения пути. Организация ремонтно-путевых работ

  Определение классификации железнодорожных путей. Организация работ по их капитальному ремонту. Построение поперечных профилей земляного полотна по расчетам глубины водоотводных канав. Расчет размеров стрелочного перевода и длин путей станционного парка.
  
  курсовая работа [1,6 M], добавлен 24.03.2015
  

• Строительство автомобильных дорог

  Производство и организация работ при реконструкции автомобильной дороги: дорожная одежда, технологические карты, сметный расчет реконструкции. Обновление асфальтобетонных покрытий. Подбор смесей, технологические процессы холодной регенерации покрытий.
  
  дипломная работа [2,6 M], добавлен 16.03.2008
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам