|
|
Проект участка новой железнодорожной линииСодержание Введение. 4 1 Описание района проектирования. 5 2 Выявление возможных направлений железной дороги и величин руководящих уклонов проектируемой линии, укладки вариантов магистрального хода для трассирования. 6 3 Описание протрассированных вариантов с составлением ведомостей планов линий. 10 4 Определение массы состава и длины поезда. 14 5 Расчет стока от дождевого паводка и весеннего половодья во всех пониженных местах трассы, выбор типов, подбор отверстий и размещение малых водопропускных сооружений. 17 6 Расчет объемов работ и технико-экономическое сравнение вариантов запроектированных участков трассы. 19 Литература 25 Таблица 1 - Исходные данные Расчетная пропускная способность, пар поездов в сутки Грузонапряженность на 10-й год эксплуатации, млн. т нетто/год: в направлении "туда" то же "обратно" Число пар пассажирских поездов в сутки Локомотив В составе вагонов по количеству, %: 4-осных 6-осных Грузоподъемность вагонов, т 4-осных 6-осных Тара вагонов, т: 4-осных 6-осных Коэффициент использования грузоподъемности вагона Расчетная длина приемо-отправочных путей, м 32 22 42 2 2ТЭ10 22 78 50 95 22 33 0,92 1050 Введение Основы науки о проектировании железных дорог были заложены в трудах выпускников Петербургского института инженеров сообщения в середине XIX в. Развитие железнодорожного строительства дает импульс не только проектированию железных дорог, но и многим другим отраслям науки. Перед разработчиками проекта стоит сложная задача по определению параметров технических объектов, между которыми существуют устойчивые связи различной природы: структурные, физические и др. В данной работе стоит цель усвоения деления железных дорог по категориям норм проектирования, стадии проектирования и содержание проектов на каждой из них, элементы продольного профиля и плана трассы, сущность, задачи и принципы трассирования железных дорог, способы расчета стока и гидравлический расчет малых водопропускных сооружений, методы расчета отверстий средних и больших мостов, способы расчета капитальных вложений и эксплуатационных расходов по сравниваемым вариантам. Описание района проектирования Район проектирования располагается в Московской области. Местность холмистая, преходящая в долину реки. Средний уклон в месте проложения трассы i = 33 ‰, максимальный уклон iмах = 200‰. Горизонтали проведены через 20м. Большая часть местности располагается между двух седел с отметками 287,1 и 248,3 м. При выборе проложения трассы наиболее целесообразно будет провести трассу между двух седел с заходом в долину, образованной малым водотоком. Начало трассы будет проходить по равнинной местности с уклоном ?30 ‰. Особого влияния на проложение трассы дороги водотоки водотоки роли не сыграют. При строительстве потребуется возведения дополнительного переезда. Выявление возможных направлений железной дороги и величин руководящих уклонов проектируемой линии, укладки вариантов магистрального хода для трассирования С целью выявления возможных вариантов положения проектируемой железной дороги необходимо детально изучить карту, чтобы получить ясное представление о рельефе местности. Для улучшения ориентировки предварительно обрабатываем карту: наносим недостающие надписи горизонталей, отсутствующие отметки господствующих точек, возвышенностей. Линии основных водоразделов намечаем на карте коричневым цветом. Прокладываем по карте возможные воздушно-ломаные направления (магистральные хода) по предварительно намеченным фиксированным точкам между конечными пунктами проектируемой линии (А - В). Для уточнения направления магистральных ходов на участках напряженного хода может потребоваться наколка "линии нулевых работ" с помощью циркуля, имеющего раствор, равный в сантиметрах: где ?h - превышение между смежными горизонталями (сечение рельефа горизонталями), м; iтр - уклон трассирования, ‰; m - масштаб карты в горизонталях ( для нашего случая m = 100000). Величину руководящего уклона выбираем по продольному профилю местности для каждого варианта (магистрального хода) на основе среднего уклона местности, определенного по формуле: где i - уклон участка местности длиной ?. Наносим циркулем с раствором ?ц горизонтальные отрезки, получаем линию "нулевых работ", проложенную с заданным уклоном. Рассматриваем ее как магистральный ход. На основе анализа магистральных ходов определяем возможные величины руководящего уклона. Для чего намечаем 3 варианта руководящего уклона и укладываем магистральные ходы. Результаты укладки магистральных ходов сводим в таблицу 2. Таблица 2. - Основные характеристики вариантов магистрального хода Показатели Варианты I II III Длина трассы по варианту, км Возможная величина руководящего уклона, ‰ Сумма преодолеваемых высот, туда/обратно, м Число больших мостов, ед. Число/длина тонелей, ед./м Протяженность геологически неблагоприятных мест, км 8,6 9 25 2 0 9,5 11 125 2 0 7,4 12 120 2 0 Если Если На основании этих условий составляем таблицу 3. Таблица 3 Длина ?о, км ?h, м iест, ‰ При iмах = 15‰, ?, км При iср = 11‰, ?, км При imin = 7‰, ?, км 1. 8,6 9,5 7,4 255 - 235 = 25 230 - 105 = 125 225-105 3 13 16 8,6 9,5 8,3 8,6 11,9 11,4 8,6 19,2 18,5 ? 26,4 ?31,9 ?46,3 По данным таблицы 2 строим график зависимости ? = f (i). В результатте чего принимаем к трассированию iр = 11‰. Рис. 1. График зависимости ? = f (i). Определяем категорию норм проектирования и делаем выписку соотвествующих нормативов. При выборе норм проектирования учитываем предстоящие на проектируемой железной дороге перевозки, на основе которых определяем категорию норм проектирования. По СНиП 32.01-95 выбираем I категорию грузонапряженности. Основные нормы проектирования. Категория дороги I. Руководящий уклон 11‰. Полезная длина приемно-отправочных путей 1050 м. Алгебраическая разность сопрягаемых уклонов: рекомендуемая 5‰, допускаемая 15‰ Длина элементарных переходов крутизны и раздельных площадок рекомендуемая 500 м, допускаемая 600 м. Минимальная высота панели из условия снегозаносимости 2м Мин. радиус кривых не требующих ТЭО 1500м. 8. Мин. вставки между смежными кривыми переходными и направленными в одну сторону 150(75)/100(50) м. в разные стороны 150(50)/75(30) м. Ширина основной площадки З.П.М. 10 м. Длина станционных площадок в зависимости от схемы расположения приемно-отправочных путей, м а) станции промежуточные продольная 2900 м, полупродольная 2200 м, поперечная 1650 м; б) разъезды продольный 2450 м, полупродольный 1800 м, поперечный 1450 м. Описание протрассированных вариантов с составлением ведомостей планов линий Трассирование ведем в соответствии с основными положениями трассирования по планам в горизонталях [1]. Трассирование ведем от оси начальной станции подряд, небольшими участками, причем одновременно с укладкой линии в плане составляется схематический продольный профиль трассы в масштабе карты. Таблица 4 - Ведомость расчета суммарного времени хода для размещения раздельных пунктов для варианта I №№ элементов Уклон элемента i, ‰, туда/обратно Длина ?, км Расчетное время хода, мин туда обратно нарастающим итогом в оба направления на 1 км на элемент на 1 км на элемент 1 0 4 1,25 5 0,85 3,4 8,4 2 4 2,35 0,94 2,2 0,81 1,9 12,5 3 -2 2,65 0,83 2,2 1,09 2,9 17,6 4 -8 2,5 0,72 1,8 0,92 2,3 21,7 5 -4 0,5 0,60 0,3 0,60 0,3 22,3 6 0 0,5 0,80 0,4 0,60 0,3 23 7 4 0,5 0,60 0,3 0,80 0,4 23,7 8 8 0,8 0,75 0,6 0,75 0,6 24,9 9 10 0,95 0,84 0,8 0,74 0,7 26,4 10 0 1,25 0,88 1,1 0,72 0,9 28,4 11 4 0,3 1,00 0,3 0,67 0,2 28,9 12 8 0,7 0,86 0,6 0,71 0,5 30 13 11 2,5 1,24 3,1 0,80 2 35,1 14 2 1 1,50 1,5 1,30 1,3 37,9 15 -2 0,5 0,80 0,4 2,00 1 39,3 16 -11 1,6 0,75 1,2 2,00 3,2 43,7 17 -10,4 0,3 1,00 0,3 2,33 0,7 44,7 18 -11 3,2 0,47 1,5 1,59 5,1 51,3 19 -10,4 0,3 1,00 0,3 1,33 0,4 52 20 -7 0,3 1,00 0,3 1,00 0,3 52,6 21 -3 0,3 0,67 0,2 1,33 0,4 53,2 22 0 1,2 0,67 0,8 0,42 0,5 54,5 23 -6 2,8 1,46 4,1 1,89 5,3 63,9 Таблица 5 - Ведомость расчета суммарного времени хода для размещения раздельных пунктов для варианта II №№ элементов Уклон элемента i, ‰, туда/обратно Длина ?, км Расчетное время хода, мин туда обратно нарастающим итогом в оба направления на 1 км на элемент на 1 км на элемент 1 11 5 1,33 6,33 1,00 5,00 11,33 2 8 3,5 0,86 4,36 0,71 2,49 18,18 3 11 2,5 1,33 3,83 1,00 2,50 24,51 4 5 3 0,97 3,97 0,67 2,01 30,49 5 -11 3 0,75 3,75 2,00 6,00 40,24 6 -2 1 0,80 1,80 2,00 2,00 44,04 7 4 1 1,00 2,00 0,67 0,67 46,71 8 19 4 1,86 5,86 0,53 2,12 54,69 9 20 2 1,93 3,93 0,49 0,98 59,60 Определение основных элементов плана линии выполняется на основе величин углов, радиусов кривых и пикетных положений вершин углов, радиусов кривых и пикетных положений вершин углов поворота. Для определения тангенсов Т и длин кривых К используем формулы: и Данные о кривых заносятся в ведомость плана линии (табл. 6,7). Таблица 6 - Ведомость плана линий для варианта I № элемента Угол поворота, ?о Радиус, м ВУ пикет и + Тангенс, м НКК, пикет и + Кривая, м ККК, пикет и + Длина прямой, м 1 - - - - - - - 5907 2 22о 1500 62+00 291 59+08 575 64+84 - 3 - - - - - - - 1929 4 66о 1200 91+92 779 84+13 1382 97+95 - 5 - - - - - - - 435 6 143о 1200 138+16 3686 102+30 2994 132+25 7 - - - - - - - 3545 8 16о 1200 169+38 168 167+70 335 171+05 9 - - - - - - - 3265 10 18о 1200 205+60 190 203+70 376,8 207+95 11 - - - - - - - 1815 12 12о 1200 223+36 126 226+10 251 228+60 13 - - - - - - - 3276 14 50о 1200 255+77 559 261+36 1046 271+82 15 - - - - - - - 3818 Таблица 7 - Ведомость плана линий для варианта II № элемента Угол поворота, ?о Радиус, м ВУ пикет и + Тангенс, м НКК, пикет и + Кривая, м ККК, пикет и + Длина прямой, м 1 - - - - - - - 5115 2 18 1500 5350 238 5115 471 5586 3 - - - - - - - 5542 4 30 1500 11520 402 11128 785 11913 5 - - - - - - - 3211 6 15 1500 15320 197 15124 393 15516 7 - - - - - - - 4832 8 5 2000 20435 87 20348 174 20522 9 - - - - - - - 3478 Определение массы состава и длины поезда Масса состава Q определяется исходя из условий полного использования мощности локомотива и накопленной поездом кинетической энергии. Для расчета необходимы основные характеристики вагонов. Таблица 8 - Основные характеристики вагонов Наименование Обозначение, ед. измер. 4-осн 6-осн 1. Расчетная масса груза в вагоне (полногрузность). Коэффициент использования полногрузности вагона. Соотношение вагонов по количеству. Собственная масса вагона (тара). Длина вагонов qгр ? ?, % q, т ?, м 50 0,92 22 22 15 95 0,92 78 33 17 Таблица 9 - Основные характеристики локомотива Наименование Обозначение, ед. измер. Характеристики 1. Расчетная масса локомотива Расчетная сила тяги Расчетно-максимальная скорость движения Сила тяги при троганьи поезда с места Длина локомотива Р, т Fк (р), кгс ?р, км/ч Fк (тр), кгс ?л, м 258 50600 23,4 76500 34 Определение массы вагона брутто: q = qт + ? • qгр; q4 = 22 + 0,92 • 50 = 68 т, q6 = 33 + 0,92 • 95 = 120,4 т. Масса состава приходящаяся на ось вагона qо(4) = 68 / 4 = 17 т; qо(6) = 120,4 / 6 =20,07 т. Соотношение вагонов по массе . Основное удельное сопротивление движению грузовых вагонов кгс/т; кгс/т. Основное удельное сопротивление движению состава. wо" = ?4 • wо"(4) + ?6 • wо"(6); wо" = 0,14 • 1,39 + 0,86 • 1,28 = 1,29 кгс/т. Основное удельное сопротивление локомотива в режиме тяги wо = 1,9 + 0,01v + 0,0003v2 = 2.30 кгс/т. Масса состава т. Определяем число вагонов в поезде шт.; шт. Уточненная масса состава т. Масса груза в составе т. Масса груза в составе М = Р + Qбр = 258 + 3915,2 = 4173,2 т. Определение длины поезда ?n = ?4 • n4 + ?6 • n6 + ?n + 10 = 15 • 8 + 17 • 28 + 34 + 10 = 640 м. Расчет стока от дождевого паводка и весеннего половодья во всех пониженных местах трассы, выбор типов, подбор отвестий и размещение малых водопропускных сооружений Водопропускные сооружения следует предусматривать на всех водотоках. Выявление мест расположения водопропускных сооружений выполняется по продольному профилю железной дороги, на котором водотоки представлены пониженными местами и имеют ямообразное очертание. Результаты расчета стока и подбора водопропускных сооружений сводим в таблицу 10. Таблица 10 - Ведомость искусственных сооружений по варианту I № бассейна Местоположение, ПК и + Площадь, км2 Расчетный расход, м3/с Высота насыпи, м Тип искусственного сооружения Отверстие, м Возможный расход, м3/с Допускаемая высота насыпи, м Стоимость тыс. руб. 1 40+00 9,25 42,781 5,00 БТП 5 65 4,78 90 2 70+50 4,50 20,813 3,10 ПЖБТ 4х2,5 28 3,05 78 3 90+00 3,75 17,343 3,10 ПЖБТ 4х2,5 28 3,05 78 4 120+30 - - 10,10 мост. ЖБМ 27,6х2 240 5 150+50 5,3 24,512 4,00 ПЖБТ 4х2,5 28 3,05 92 6 190+00 6,2 28,68 4,80 БПТ 4 36 3,88 108 7 230+00 5,75 26,593 7,39 ПЖБТ 4х2,5 28 3,05 112 8 250+00 8,25 38,186 9,39 БПТ 5 65 4,78 140 9 280+00 6,50 30,062 5,20 БПТ 4 36 3,88 87 10 300+00 4,75 21,97 6,40 ПЖБТ 4х2,5 28 3,05 97 Таблица 11 - Ведомость искусственных сооружений по варианту II № бассейна Местоположение, ПК и + Площадь, км2 Расчетный расход, м3/с Высота насыпи, м Тип искусственного сооружения Отверстие, м Возможный расход, м3/с Допускаемая высота насыпи, м Стоимость тыс. руб. 1 80+00 14,63 67,669 5,00 БТП 5 65 4,78 90 2 128+00 8,54 39,50 4,80 ПЖБТ 4х2,5 28 3,05 78 3 190+00 - - 10,10 мост. ЖБМ 27,6х2 240 4 213+00 7,5 34,69 4,00 БПТ 4 36 3,88 87 5 234+00 5,25 24,283 4,80 ПЖБТ 4х2,5 28 3,05 97 Расчет объемов работ и технико-экономическое сравнените вариантов запроектированных участков трассы Запроектированные варианты сравниваем по основным технико-экономическим показателям. Чтобы выбрать наиболее целесообразный вариант, необходимо сопоставить строительную стоимость и эксплуатационные расходы. Строительную стоимость участка железнодорожной линии, руб., в курсовом проекте вычисляют по формуле К = Кзр + Кис + а • L + Кпр, где Кзр - стоимость земляных работ по варианту, руб.; Кис - стоимость водопропускных сооружений, руб.; а - покилометровая стоимость устройств, пропорциональная длине линии, руб./км; L - строительная длина варианта, км; Кпр - стоимость прочих устройств и сооружений, входящих в рассматриваемый вариант и отсутствующих в других вариантах, руб. Стоимость земляных работ составляет Кзр = S(1,1•Qгл + Qстп), где S - средневзвешенная стоимость разработки 1 м3 профильного объема земляных работ, принимаемая в зависимости от категории трудности строительства, зависящей от профильных объемов земляных работ V на 1 км главного пути и категории норм проектирования, принимаемой по табл. 10 МУ. Qстп - профильный объем земляных работ по станционным путям (кроме главного), м3; Qгп - профильный объем земляных работ по главному пути, м3. Весь подсчет объемов земляных работ ведем в таблице (табл. 12,14). Эксплуатационные расходы определяются по укрупненным измерителям и слагаются из расходов по передвижению поездов и расходов по содержанию постоянных устройств. Эксплуатационные расходы по передвижению поездов вычисляются по формуле Эдв = 365 • эдв • nпр, где эдв - стоимость пробега одного поезда по участку в оба направления, зависящая от локомотива, массы состава и длины участка, руб./поезд. Таблица 12 - Ведомость объемов земляных работ по главному пути по варианту I Средняя рабочая отметка, м Протяженность элемента, км Объем работ, м3 насыпь выемка насыпь выемка на 1 км на элемент на 1 км на элемент 1,16 - 4,45 10963 48237 - - - 1,15 1,4 - - 20876 29226 1,4 - 1,8 15892 28606 - - - 0,8 0,4 - - 10100 4044 1,1 - 0,8 10210 8168 - - - 2,9 1,69 - - 45300 76557 6,25 - 2,4 100800 24192 - - - 6,25 1,35 - - 124080 241920 1,38 - 2,5 15384 38460 - - - 3,6 1,25 - - 24205 30256 1,4 - 1,55 12169 18862 - - - 1,5 1,30 - - 21155 27502 5,75 - 2,25 115824 260604 - - - 4,30 1,30 - - 76224 99091 2,22 - 4,60 25394 116812 - - - 2,6 0,6 - - 38555 23133 3,2 - 1,1 10244 44268 - - - 0,8 0,3 - - 8965 2689 ? 31 ? 588,209 ? 534,418 Vг.п = ?Vн + ?Vв = 1122,6 тыс. м3. Vр.п = 5,3 (3 - 1) ?р.п • ?ср • 10-3 = 36,7 тыс. м3. Vосн = Vг.п + Vр.п = 1159,4 тыс. м3. Vдоп = 0,1•Vг.п = 112,3 тыс. м3. Косн = 2•Vосн = 2 • 1122,6 = 2318,7 тыс. м3. Кдоп = 0,8•Vдоп = 0,8 • 112,3 = 89,84 тыс. м3. Таблица 13 - Ведомость расчета стоимости пробега грузового поезда по участку в оба направления по варианту I № элементов Уклон элемента i, ‰, туда/обратно Длина ?, км Стоимость пробега, руб туда обратно нарастающим итогом в оба направления на 1 км на элемент на 1 км на элемент 1 0 4 2,48 9,92 2,48 9,92 19,84 2 4 2,35 3,54 8,32 1,50 3,53 31,69 3 -2 2,65 1,45 3,84 2,91 7,71 42,05 4 -8 2,5 1,91 4,775 5,09 12,73 59,55 5 -4 0,5 1,5 0,75 3,54 5,31 64,86 6 0 0,5 2,48 1,24 2,48 1,24 68,34 7 4 0,5 3,54 1,77 1,50 0,75 70,86 8 8 0,8 5,09 4,07 1,91 1,53 76,46 9 10 0,95 6,01 5,7 2,12 2,01 84,17 10 0 1,25 2,48 3,1 2,48 3,1 90,37 11 4 0,3 3,54 1,06 1,50 0,45 91,88 12 8 0,7 5,09 3,56 1,91 1,34 96,78 13 11 2,5 6,53 16,33 2,22 5,55 118,66 14 2 1 2,91 2,91 1,45 1,45 122,42 15 -2 0,5 1,45 0,73 2,91 1,45 124,61 16 -11 1,6 2,22 3,55 6,53 0,45 138,61 17 -10,4 0,3 2,13 0,64 6,24 1,87 141,12 18 -11 3,2 2,22 7,10 6,53 20,89 169,12 19 -10,4 0,3 2,13 0,64 6,24 1,87 171,63 20 -7 0,3 1,81 0,54 4,67 1,40 173,57 21 -3 0,3 1,39 0,42 3,21 0,96 174,95 22 0 1,2 2,48 2,98 2,48 2,98 180,90 23 -6 2,8 1,70 4,76 4,29 12,01 197,67 Таблица 14 - Ведомость объемов земляных работ по главному пути по варианту II Средняя рабочая отметка, м Протяженность элемента, км Объем работ, м3 насыпь выемка насыпь выемка на 1 км на элемент на 1 км на элемент 2,13 - 7,2 34658 249538 - - - 6 1,0 - - 20876 29226 7,17 - 3,0 80568 241704 - - - 2,83 3,15 - - 34715 109352 1,88 - 6,65 22050 146632 - - - 0,5 3,0 - - 5604 16812 ? 24 ? 637874 ? 155390 Vг.п = ?Vн + ?Vв = 793,264 тыс. м3. Vр.п = 5,3 (3 - 1) ?р.п • ?ср • 10-3 = 28,3 тыс. м3. Vосн = Vг.п + Vр.п = 793,3 тыс. м3. Vдоп = 0,1•Vг.п = 79,3 тыс. м3. Косн = 2•Vосн = 2 • 793,3 = 1586,6 тыс. м3. Кдоп = 0,8•Vдоп = 0,8 • 79,3 = 63,44 тыс. м3. Таблица 15 - Ведомость расчета стоимости пробега грузового поезда по участку в оба направления по варианту II № элементов Уклон элемента i, ‰, туда/обратно Длина ?, км Стоимость пробега, руб. туда обратно нарастающим итогом в оба направления на 1 км на элемент на 1 км на элемент 1 11 5 6,53 11,53 2,22 11,10 22,63 2 8 3,5 5,09 8,59 1,91 6,69 37,91 3 11 2,5 6,53 9,03 2,22 5,55 52,49 4 5 3 3,54 6,54 1,5 4,50 63,53 5 -11 3 2,22 5,22 6,53 19,59 88,34 6 -2 1 1,46 2,46 2,91 2,91 93,71 7 4 1 3,54 4,54 1,5 1,50 99,75 8 -19 4 3,8 7,80 11,28 45,12 152,67 9 -20 2 4 6,00 11,87 23,74 182,41 1. Вычислим строительную стоимость участка железной дороги по вариантам: КI = 2,7 (1,1 • 1122,6 + 112,3) + 1122 + 31 • 88,3 + 368 • 2 = 9232,6 тыс. руб.; КII = 2,7 (1,1 • 796,264 + 79,3) + 592 + 24 • 88,3 + (41,7+44,2) = 5367,1 тыс. руб. Эксплуатационные расходы по вариантам: Эдв.I = 198,67 тыс. руб.; Эдв.II = 182.41 тыс. руб. Проведя технико-экономический анализ, принимаем к строительству II вариант проекта участка новой железнодорожной линии. Литература Изыскания и проектирование железных дорог: Учебник для ВУЗов железнодорожного транспорта/И.В. Турбин, А.В. Гавриленков, И.И. Кантор и др./ Под ред. И.В. Турбина. - М.:Транспорт, 1989. Кантор И.И., Пауль В.П. Основы проектирования и постройки железных дорог: учебник для техникумов ж.-д. трансп. - М.: Транспорт, 1983. - 231с. Копытенко В.А. Гидравлические характеристики малых водопропускных сооружений. - М.: МИИТ, 1985. Райфельд В.Ф. Геодезические работы при строительстве и реконструкции железных дорг. - М.: Недра, 1989. - 217с. Строительные нормы и правила. Железные дороги калеи 1520 мм. СНиП 32-01-95.-М.: Минстрой России, 1995. Чернышев М.А., Крейнис З.Л. Железнодорожный путь: учебник для техникумов ж.-д. трансп. - М.: Транспорт, 1985. - 302с. 2 Работа на этой странице представлена для Вашего ознакомления в текстовом (сокращенном) виде. Для того, чтобы получить полностью оформленную работу в формате Word, со всеми сносками, таблицами, рисунками, графиками, приложениями и т.д., достаточно просто её СКАЧАТЬ. |
|
Copyright © refbank.ru 2005-2024
Все права на представленные на сайте материалы принадлежат refbank.ru. Перепечатка, копирование материалов без разрешения администрации сайта запрещено. |
|