Проект участка новой железнодорожной линии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Российский университет транспорта (МИИТ)

Кафедра «Проектирование и строительство железных дорог»

Курсовой проект

по дисциплине «Изыскания и проектирование железных дорог»

«Проект участка новой железнодорожной линии»

Выполнил: ст. гр. СЖД-412

Ващенко А.П.

Руководитель: Переселенкова И.Г.

Москва 2017



Введение

Российские железные дороги являются второй по величине транспортной системой мира, уступая по общей длине эксплуатационных путей лишь США. По протяженности электрифицированных магистралей российские железные дороги занимают первое место в мире. Российская Федерация в настоящее время осуществляет более 20 % грузооборота и 10 % пассажирооборота всех железных дорог мира.

По своему географическому положению железные дороги России являются неотъемлемой частью евразийской железнодорожной сети, они непосредственно связаны с железнодорожными системами Европы и Восточной Азии. Кроме того, через порты может осуществляться взаимодействие с транспортными системами Северной Америки.

Железные дороги органично интегрированы в единую транспортную систему Российской Федерации. Во взаимодействии с другими видами транспорта они удовлетворяют потребностям населения, экономики и государства в перевозках. При этом железнодорожный транспорт является ведущим элементом транспортной системы, его доля в обеспечении пассажирских и грузовых перевозок составляет более 40 % от всего транспорта страны.

Ведущее положение железных дорог определяется их возможностью осуществлять круглогодичное регулярное движение, перевозить основную часть потоков массовых грузов и обеспечивать мобильность трудовых ресурсов для их обслуживания. Особое значение железных дорог определяется также большими расстояниями перевозок, слабым развитием коммуникаций других видов транспорта в регионах Сибири и Дальнего Востока, удаленностью мест производства основных сырьевых ресурсов от пунктов их потребления и морских портов. В 2008 году была принята стратегическая программа развития железнодорожного транспорта. Эта программа была рассмотрена и утверждена правительством РФ.

В стратегии предусмотрено: стратегические линии протяженностью почти 4500 км предназначены для укрепления транспортной целостности Российской Федерации, социально-значимые линии протяженностью свыше 1200 км предназначены для улучшения транспортного обслуживания населения и регионов. Реализация Стратегии приведет к кардинальным изменениям в мировых торговых связях Евро-Азиатского, Азиатско-Тихоокеанского и Северо-Американского регионов, качественно усилив транзитную роль железнодорожного транспорта России.

При разработке проекта новой железной дороги стоит сложная задача по определению параметров технических объектов, между которыми существуют устойчивые связи различной природы: структурные, функциональные, физические и другие. В процессе проектирования целесообразно представлять железную дорогу в виде сложной технической системы, состоящей из следующих подсистем 1-го порядка:

· трасса - продольная ось железнодорожного пути, определяющая пространственное положение системы и взаимное расположение её подсистем;

· путевое развитие - разъезды, обгонные пункты, промежуточные, участковые, сортировочные, грузовые и пассажирские станции и железнодорожные узлы;

· несущие конструкции - земляное полотно, водопропускные сооружения, тоннели, виадуки, подпорные стены, рельсы, рельсовое скрепления, шпалы балласт;

· подвижной состав - локомотивы, вагоны, мотор-вагонные поезда;

· электроснабжение - на электрифицированных линиях устройство тягового электроснабжения;

· средства управления процессом перевозок, устройства СЦБ и связи, средства технического обслуживания (локомотивное, вагонное, пассажирское, грузовое хозяйства дороги);

· коммуникации - линии связи, устройства водо- и электропередачи, и теплоснабжения.

В курсовом проекте был сделан выбор двух направлений трассы, по которым были выполнены следующие работы:

· выбраны основные технические параметры железнодорожной линии;

· произведено трассирование;

· запроектированы план и продольный профиль;

· проведена проверка на необходимость устройства раздельных пунктов;

· размещены водопропускные сооружения;

· рассчитана строительная и эксплуатационная стоимость вариантов.

В конце курсового проекта произведено сравнение вариантов и был выбран наиболее выгодный.

железнодорожный проектирование профиль трассирование



1. Исходные данные

1.1 Задание на проектирование

Район проектируемой дороги - Челябинская область

Проектирование ведется по учебной карте масштаба 1:25000 с сечением горизонталей 5 м.

Начальный пункт - участковая станция А, конечный пункт - направление Б.

Таблица 1 Размеры потребных перевозок на расчетные годы эксплуатации

Год	Грузопоток, млн. т в год	Число пар пассажирских поездов в сутки
	туда	обратно
5-ый	8	6,4	2
10-ый	12	8,8	5

Линия проектируется однопутной, колеи 1520 мм.

Вид тяги - электрическая, тип локомотива - 2ТЭ10В.

Масса пассажирских поездов - 1000 т.

Средняя погонная нагрузка - 5,8 т/пог.м.

Расчетная пропускная способность 26 п.п./сутки.

Расчетная толщина снежного покрова - 80 см.

Грунты - песок.

1.2 Район проектирования

Географическое положение. Площадь Челябинской области равна 88,5 тысячам квадратных километров. Протяжённость области с севера на юг -- 490 км, с запада на восток -- 400 км. Географический центр области располагается на правом берегу реки Уя. Общая протяжённость границ составляет 2751 км.

Климат. Челябинской области - континентальный. Зима холодная и продолжительная, лето относительно жаркое с периодически повторяющимися засухами. Особенности климата связаны с расположением области в глубинах Евразии, на большом удалении от морей и океанов. Суровые зимы абсолютный минимум температуры воздуха составляет минус 46 - 48 градусов, а в пониженных местах достигает минус 50 градусов. Абсолютная амплитуда температуры воздуха, т. е. разница между абсолютным максимумом летом и абсолютным минимумом зимой, на Зауральской равнине достигает 80 - 85 градусов, на вершинах гор уменьшается до 75 градусов, в долинах и котловинах увеличивается до 90 градусов. Безморозный период продолжается 100-120 дней. В горных и предгорных районах на 10-15 дней короче за счет поздних весенних заморозков.

Рельеф. Территория Челябинской области состоит из горной и равнинной частей. Горная часть расположена на восточных склонах Среднего и Южного Урала. Только небольшая часть территории области на западе, так называемая Горно-Заводская зона, заходит на западные склоны Среднего и Южного Урала. Восточную и южную часть области занимает Западно-Сибирская равнина.

Описание района проектирования по карте

На карте Челябинской области изображена местность, по которой пройдет участок новой железной дороги.

С востока на запад протекает река Светлая. На западе и востоке располагаются озера соответственно Тихое и Мелкое.

Севернее реки, тянется гряда возвышенностей высотой от 318 м до 350 м, а южнее - высотой до 350 м.

На юге и так же на севере в районе гряды возвышенностей произрастают кустарники; в пойме реки находятся луга. Преимущественный грунт - пески.

Описание трассы вариантов

Первый вариант: от начальной станции А запроектирована станционная площадка длиной 1,35 км, далее следует участок напряженного хода с 2,5 км до 4-го км, где трасса поднимается в седловину с отм. 318,74 м. Далее трасса спускается с чередованием напряженного и вольного ходов с 4-го по 8-ой км в долину реки Светлая, вблизи пос. Ветры. После чего пересекает эту реку вольным ходом на отметке 295 м между 8-ым и 9-ым км. После следует участок напряженного хода, проходящий вблизи пос. Деткино. Затем через седловину, с отметкой 318,76 м, трасса напряженным ходом спускается к направлению на ст. Б.

Второй вариант: от начальной станции А запроектирована станционная площадка длиной 1,35 км, далее следует участок напряженного хода с 2,5 км до 4-го км, где трасса поднимается в седловину с отм. 318,74 м. Далее трасса спускается с чередованием напряженного и вольного ходов с 4-го по 9-ый км в долину реки Светлая, вблизи пос. Ветры. После чего пересекает эту реку вольным ходом на отметке 299,31 м между 9-ым и 10-ым км. После следует участок напряженного хода, проходящий через пос. Деткино, до 16-го километра. Затем через седловину трасса напряженным ходом спускается к кривой радиусом 600 м, необходимая для выхода на направление ст. Б.

Третий вариант: от начальной станции А запроектирована станционная площадка длиной 1,35 км, далее следует участок напряженного хода, где трасса поднимается в седловину с отм. 318,74 м. Далее трасса спускается с чередованием напряженного и вольного ходов с 4-го по 8-ый км в долину реки Светлая, вблизи пос. Ветры. После чего пересекает эту реку вольным ходом на отметке 295 м между 8-ым и 9-ым км. После следует участок напряженного хода до седловины, затем трасса напряженным ходом спускается к направлению на ст. Б.

2. Выбор основных технических параметров железнодорожной линии

2.1 Определение категории проектируемой линии

Категория новой железнодорожной линии определяется по расчетной годовой приведенной грузонапряженности нетто в грузовом направлении на 10-й год эксплуатации в соответствии с п.3 табл.1 СП 119.1330.2012.

,

где - приведенная потребная грузонапряженность на 10-й год эксплуатации, млн. ткм / км в год;

- потребная грузонапряженность в грузовом движении на 10-й год эксплуатации, млн. ткм / км в год;

- потребная грузонапряженность в пассажирском движении на 10-й год эксплуатации, млн. ткм / км в год;

, где

- число пар пассажирских поездов в сутки на 10-й год эксплуатации, пар поездов/сутки;

- масса пассажирского поезда, т.

млн.т./год

Приведенная грузонапряженность для проектируемой железной дороги на 10-й год эксплуатации составляет 13,19 млн. тонн в год, что соответствует III категории линии.

2.2 Основные технические параметры трассы

Таблица 2 Расчет длины 1, 2 и 3направлений в зависимости от i_p.

№ участка	Длина участка , км	Разность отметок , м	Средний естественный уклон , %	Длинна участка при руководящем уклоне , км
				4	10	16
1-2	2,25	13,74	3,1	3,93	2,5	2,25
2-3	4,8	23,74	4,9	6,78	4,8	4,8
3-4	2,75	0	0	2,75	2,75	2,75
4-5	4,4	23,76	8,8	6,79	4,32	2,8
5-6	3,325	15,26	5,2	4,36	2,95	2,95
	?=24,6	?=17,3	?=15,5
	4	10	16
1-2	2,25	13,74	6,1	3,93	2,5	2,25
2-3	4,8	23,74	4,9	6,78	4,8	4,8
3-4	2,75	0	0	2,75	2,75	2,75
4-5	4,4	37	8,4	10,6	6,73	4,93
5-6	3,325	28,5	8,6	8,14	5,18	3,8
	?=35	?=19,5	?=16,8
	4	6	9
1-2	2,25	13,74	6,1	3,93	2,5	2,25
2-3	3,91	23,74	6,1	6,78	4,32	3,91
3-4	2,275	0	0	2,28	2,28	2,28
4-5	4,1	37	9	10,6	6,73	4,35
5-6	3,325	28,5	8,6	8,14	5,18	3,35
	?=31,7	?=21	?=16

Для направления определяется средний естественный уклон местности участков воздушной трассы:



где: l₀ - длина участка, км;

H_к - H_н - разность отметок в конце и начале участка, м.

Для направления определяется зависимость длины направления от величины руководящего уклона.

Длина направления определяется как сумма длин участков в зависимости от назначенного значения руководящего уклона:

Для этого в таблице пересчитывается длина участков в зависимости от вида трассировочного хода:

если на участке средний естественный уклон местности меньше уклона трассирования iср.ест. < ip - 0,5, то имеет место вольный ход, при котором длина участка не изменяется l = l0;

если на участке средний естественный уклон местности больше или равен уклону трассирования iср.ест. > ip - 0,5, то имеет место напряженный ход и длина участка увеличивается:

На основе полученных зависимостей, принимая во внимание уклон линии примыкания, для дальнейшего рассмотрения принимаем 2 варианта трассы:

1 вариант - руководящий уклон 8 ‰;

2 вариант - руководящий уклон 6 ‰.

Выбираем второе направление с руководящими уклонами 8 ‰ и 6 ‰

2.2 Определение длины приёмо-отправочных путей

, м

Для 1-го варианта трассы: i_p=8 ‰ ; Q_вн=5200 т. для локомотива 2ТЭ10В

Для 2-го варианта трассы: i_p=6 ‰ ; Q_вн=6750т. для локомотива 2ТЭ10В

,

принимаем как на линии примыкания.



2.3 Нормы проектирования

В соответствии с нормами СП 119.1330.2012 для данного проекта железнодорожной линии III категории принимаются:

§ рекомендуемые радиусы 4000-1200 м;

§ допускаемые радиусы 1000, 800, 600 м;

§ по согласованию с РЖД радиусы 400 м;

§ наименьшая длина прямых вставок для кривых направленных в одну сторону -100 м;

§ наименьшая длина прямых вставок для кривых направленных в одну сторону в трудных условиях - 50 м;

§ наименьшая длина прямых вставок для кривых направленных в разные стороны - 75 м;

§ наименьшая длина прямых вставок для кривых направленных в разные стороны в трудных условиях - 50 м;

Нормы сопряжения элементов продольного профиля 1 и 2 вариантов для линии III категории и длины приёмо-отправочных путей 1050 м принимаются в соответствии с СП 119.1330.2012:

§ наибольшая рекомендуемая алгебраическая разность уклонов смежных элементов продольного профиля - 7 ‰;

§ наибольшая допускаемая алгебраическая разность уклонов смежных элементов продольного профиля - 10 ‰;

§ наименьшая рекомендуемая длина разделительных площадок и элементов переходной крутизны - 200 м;

§ наименьшая допускаемая длина разделительных площадок и элементов переходной крутизны - 200 м.

Для линии III категории и длине приёмо-отправочных путей 1050 м при полупродольном расположении приёмо-отправочных путей длина станционной площадки должна быть не менее 2400 м.



3. Проектирование плана и продольного профиля

3.1 Трассирование

Проектирование плана и профиля новой линии начинается с трассирования. Главная задача трассирования - это укладка плана трассы с минимальным отклонением от кратчайшего направления и с максимальным использованием руководящего уклона. Различают два вида трассировочных ходов:

· напряженный ход, если i_ср.ест. > i_тр

· вольный ход, если i_ср.ест. < i_тр

где: i_ср.ест. - средний естественный уклон местности, ‰;

i_тр - уклон трассирования, ‰.

Порядок трассирования на участках вольного и напряженного ходов различен. На вольном ходу делается попытка уложить максимально спрямленную трассу в плане. На напряжённом ходу для укладки плана трассы применяется способ укладки линии «нулевых работ», при этом шаг трассирования определяется:

Совокупность участков вольного и напряженного ходов представляют собой магистральный ход - основу для плана линии.

3.2 План трассы

План трассы наносится, ориентируясь на магистральный ход. Выявляются направления трассы, определяются положения вершин углов поворота трассы и расстояния между ними, измеряются углы поворота и назначаются радиусы круговых кривых. Рассчитываются основные параметры плана.

Длина кривой:

где: R - радиус круговой кривой, м;

б - угол поворота кривой, градусы.

Тангенс кривой:

На особо грузонапряженных линиях, а также линиях III и IV категорий и подъездных путях длины переходных кривых l принимают из таблицы, приведенной в СП 119.1330.2012.

Для обеспечения плавности движения поездов проверяется достаточность длин прямых вставок. Длина проектной прямой вставки может быть определена:

где: S_i - расстояние между соседними вершинами углов поворота, м.

Полученные значения длин прямых вставок сравниваются с нормативными величинами, приведенными в СП 119.1330.2012.

На плане трассы проставляются начало и конец круговых кривых, условные пикеты и обозначаются километровые столбики.



3.3 Продольный профиль трассы

Проектирование продольного профиля трассы начинается с нанесения линии земли. Отметки земли снимаются на каждом условном пикете, а также в характерных точках изменения рельефа местности.

Продольный профиль строится в масштабе: горизонтальный - 1:25000,
вертикальный - 1:1000.

Проектная линия продольного профиля должна быть нанесена так, чтобы максимально снизить объемы земляных работ. При этом должны выполняться требования, обеспечивающие безопасность, плавность и бесперебойность движения поездов.

Проектная линия укладывается на участках напряженного, затем вольного хода. Следует следить за тем, чтобы уровень проектной линии создавал насыпь достаточной высоты для защиты от снежных заносов и размещения водопропускных сооружений в пониженных местах трассы. На участках сильно пересеченной местности проектная линия укладывается так, чтобы уравнять объемы насыпей и выемок.

Величина насыпи, достаточная для предотвращения снежных заносов:

где: h_сн - расчетная толщина снежного покрова, м

На участках напряженного хода необходимо обеспечить смягчение руководящего уклона на величину уклона, эквивалентного сопротивлению в кривой:

Действительный уклон при этом составит:

Алгебраические разности уклонов смежных элементов продольного профиля не должны превышать нормативные величины, а длины разделительных площадок не должны быть меньше нормативных.

Переходные кривые в плане не должны совпадать с вертикальными кривыми в профиле. Между переломом профиля и началом или концом круговой кривой должно быть расстояние не менее:

где: - длина переходной кривой, м;

T_в - тангенс вертикальной кривой, рассчитываемый по формуле:

где: Д_i - алгебраическая разность уклонов смежных элементов профиля в месте перелома профиля, ‰;

R_в - радиус вертикальной кривой, м.

После предварительного нанесения проектной линии продольного профиля должны быть рассчитаны проектные отметки, и проектная линия откорректирована в соответствие с расчетными данными.

Проектная отметка продольного профиля:

где: i - уклон элемента продольного профиля, ‰;

- длина элемента продольного профиля, км.

После разработки плана и продольного профиля обоих вариантов, составляется таблица, в которой представлены все их показатели.

Таблица 3 Показатели трассы, плана и продольного профиля

Показатели трассы, плана и профиля вариантов
№	Показатель	Измеритель	Вариант 1	Вариант 2
1	Руководящий уклон	‰	8	6
2	Полезная длина приемо-отправочных путей	м	1050	1050
3	Длина трассы	км	19,75	19,9
4	Длина геодезической линии	км	15,5
5	Коэффициент развития трассы	-	1,27	1,28
6	Протяженность и удельный вес напряженных ходов	км / %	11,75 / 59,5	14,88 / 74,5
7	Сумма высот "вредных" спусков (туда/обратно)	м / м	64,9 / 52,9	48,9 / 43,4
8	Протяженность "вредных" спусков (туда/обратно)	км / км	7,89 / 7,33	9,33 / 7,47
9	Протяженность и удельный вес кривых участков пути	км / %	6,965 /35,2	8,715 / 43,8
10	Сумма углов поворота всех кривых	град	371	427
11	Сумма углов поворота кривых на "вредных" спусках (туда/обратно)	град / град	146 / 225	184 / 198
12	Средний радиус кривых	м	930	1169
13	Минимальный радиус кривой	м	600	600



4. Размещение раздельных пунктов

Раздельные пункты на новых линиях следует размещать с учетом этапного наращивания пропускной и провозной способности железной дороги на основании взаимосвязанного выбора основных параметров проектируемой линии, а также с учетом пропускной способности и условий эксплуатации смежных участков. Размещение раздельных пунктов осуществляется с целью обеспечения потребной провозной и пропускной способности проектируемой линии на основе идентичности времени хода поездов по перегонам.

Для линии III категории разъезды размещаются так, чтобы была обеспечена провозная и пропускная способность на 10-ый год эксплуатации.

На однопутных линиях раздельные пункты с путевым развитием, станции и разъезды обеспечивают потребную пропускную способность дороги. Для обеспечения расчетной пропускной способности железной дороги, фактическое время хода пары поездов по перегону не должно превышать расчетное значение t_p.

Расчет пропускной способности должен учитывать все поезда, обращающиеся на линии и определяется по формуле:



Где: =60 мин; -время технологических «окон» для ремонтных работ. В расчетах принимают 120 мин на двухпутных участках, 60 мин на однопутных;

=0.9; - коэффициент надежности работы устройств автоматики, принимается 0,88...0,98 (чем сложнее устройство, тем меньше величина коэффициента);

- период графика движения поездов, мин;

К=1; К - число пар поездов в периоде графика.

=0.8; =1.1; =1.4; =0.85; =5200т (1вар) и 6750 т (2вар).

т

т

пп/сутки пп/сутки

пп/сутки пп/сутки

мин мин

мин мин

- определили при помощи программы «speed».



5. Размещение водопропускных сооружений

Принцип назначения типов и конструкций искусственных сооружений обусловлен местными топографическими, гидрологическими, инженерно-геологическими и климатическими условиями.

Земляное полотно железной дороги, пересекая русла водотоков и склоны водосборов, подвергается воздействию поверхностных вод. Если не принять необходимых мер, то может произойти размыв насыпей или затопление выемок. Для защиты железнодорожного полотна от воздействия поверхностных вод проектируются водоотводы: продольный и поперечный.

Поперечный водоотвод проектируется на пересечениях водотоков для пропуска воды, притекающей к железной дороге по руслам постоянных и временных водотоков, с помощью водопропускных сооружений - мостов и труб. На каждом пересечении постоянного или временного водотока с железной дорогой должно быть предусмотрено водопропускное сооружение.

К малым водопропускным сооружениям относятся трубы, мосты длиной до 25 м, лотки, дюкеры, акведуки, фильтрующие насыпи. Наиболее распространенным типом малого водопропускного сооружения являются трубы: круглые железобетонные, круглые из гофрированного металла, прямоугольные железобетонные.

Задача проектирования водопропускных сооружений включает в себя три этапа:

· размещение водопропускных сооружений;

· определение гидрологических характеристик водотока;

· выбор параметров водопропускных сооружений.

5.1 Размещение малых водопропускных сооружений

При камеральном трассировании места размещения водопропускных сооружений устанавливаются при сопоставлении продольного профиля с подробным планом трассы. На продольном профиле места размещения водопропускных сооружений определяются понижениями местности, где имеются водотоки.

Территория, с которой атмосферные осадки стекают к водопропускному сооружению, называется водосбором или бассейном сооружения. Водосбор располагается с верховой стороны от трассы и ограничен по периметру осью трассы, боковыми и главными водоразделами. Линия, соединяющая наиболее пониженные точки водосбора, называется логом или руслом. Боковые поверхности, ограниченные водоразделом и руслом - склоны водосбора.

5.2 Определение гидрологических характеристик водотока

Подбор водопропускных сооружений производится по доминирующему стоку. В районе проектирования доминирующим является дождевой сток. Так как подбор искусственных сооружений осуществляется приближённым методом, то достаточно ограничиться расчётом только дождевого стока.

Гидрологические характеристики водотока:

Расход стока дождевых паводков вероятностью превышения 1 % для водосборов с суглинистыми почвами Q_hom определяется по номограмме в зависимости от площади водосбора F и уклона главного лога I_л.

Для определения расходов иных вероятностей превышения и при наличии почв водосбора, отличных от песчаных и супесчаных, расход, полученный по номограмме Q_hom умножают на поправочный коэффициент k.

Челябинская область, в которой осуществляется строительство, принадлежит к 4 ливневому району и, соответственно, к IV группе климатических районов. Вероятность превышения расходов паводков и соответствующих им уровней воды следует принимать для линий III категории равной р = 0,33% - минимальная, р = 1% - расчетная.

Определенные по номограмме расходы Q_hom, расходы заданных вероятностей превышения Qp% для заданного типа грунтов, а также расходы с учетом аккумуляции.

5.3 Определение параметров малых водопропускных сооружений и их стоимость

Таблица 4 Расчет водопропускных сооружений для 1-ого варианта

№	Площадь водосбора F, км2	Уклон главного лога Iл, ‰	Отметка дна лога Hл, м	Проектная отметка Hп, м	Расчетный расход QРАСЧ, м3/с	Наибольший расход QНАИБ, м3/с	1/3 QРАСЧ	1/3 QНАИБ	Высота насыпи hн, м	Подпор hНАИБ, м	Строительная стоимость, тыс. руб .	Отверстие трубы, м
1	1.88	23.0	303.00	307.00	10,8	15	3,6	5	4	2,08	11	1
2	0.90	29.0	304.80	307.00	6,5	9	2,2	3	2,2	1,47	8,1	1
3	0.56	22.6	308.00	313.54	4,6	6,4	1,5	2,1	5,54	1,16	12,9	1
4	0.17	32.0	316.83	319.03	2	2,8	0,7	0,9	2,2	0,66	8,1	1
5	0.53	24.0	317.90	320.10	4,4	6,1	1,5	2	2,2	1,12	8,1	1
6	1.35	24.4	309.50	312.20	8,6	12	2,9	4	2,7	1,78	8,8	1
7	1.72	17.5	306.65	308.85	10	13,9	3,3	4,6	2,2	1,23	10,3	2*1
8	0.94	30.0	293.50	297.71	6,7	9,3	2,2	3,1	4,21	1,5	11,2	1
9	2.56	19.2	300.00	308.38	13,3	18,5	4,4	6,2	8,38	2,56	17,2	1
10	1.01	14.5	316.89	319.09	6,8	9,5	2,3	3,2	2,2	1,54	8,1	1
11	0.56	4.4	322.23	324.43	4,3	6	1,4	2	2,2	1,12	8,1	1
12	0.66	22.2	324.00	326.82	5,2	7,2	1,7	2,4	2,82	1,27	8,9	1
13	1.77	26.0	310.00	312.91	10,4	14,5	3,5	4,8	2,91	2,01	9	1

Суммарная стоимость малых водопропускных сооружений для первого варианта - 140,1 тыс. руб.

Таким образом, на первом варианте трассы размещено 12 труб диаметром 1 м и 1 двух очковая труба тоже диаметром 1 м. Кроме того есть малый и большой мост, стоимость которых будет посчитана дальше.

Таблица 5 Расчет водопропускных сооружений для 2-ого варианта

№	Площадь водосбора F, км2	Уклон главного лога Iл, ‰	Отметка дна лога Hл, м	Проектная отметка Hп, м	Расчетный расход QРАСЧ, м3/с	Наибольший расход QНАИБ, м3/с	1/3 QРАСЧ	1/3 QНАИБ	Высота насыпи hн, м	Подпор hНАИБ, м	Строительная стоимость, тыс. руб .	Отверстие трубы, м
1	1.88	23.0	303.00	307.00	10.8	15	3.6	5	4	2.08	11	1
2	0.90	29.0	304.80	307.00	6.5	9	2.2	3	2.2	1.47	8.1	1
3	0.90	30.0	305.30	311.19	6.5	9	2.2	3	5.89	1.47	13.4	1
4	0.81	22.9	312.30	314.50	6	8.3	2	2.8	2.2	1.41	8.1	1
5	1.69	21.6	306.00	309.30	10	13.9	3.3	4.6	3.3	1.96	10.3	1
6	1.94	1.0	301.60	303.80	9.6	13.3	3.2	4.4	2.2	1.2	10.3	2*1
7	0.94	22.0	293.50	298.11	6.6	9.2	2.2	3.1	4.61	1.5	11.7	1
8	2.80	19.0	298.00	306.94	14.2	19.7	4.7	6.6	8.94	2.74	17.8	1
9	1.13	19.2	313.00	315.49	7.5	10.4	2.5	3.5	2.49	1.63	8.5	1
10	0.61	8.3	319.29	321.49	4.6	6.4	1.5	2.1	2.2	1.16	8.1	1
11	0.83	17.2	314.36	316.56	6	8.3	2	2.8	2.2	1.41	8.1	1
12	2.26	20.0	303.00	307.84	12.2	17	4.1	5.7	4.84	2.35	11.9	1
13	0.38	20.0	302.64	304.84	3.5	4.9	1.2	1.6	2.2	0.97	8.1	1

Суммарная стоимость водопропускных сооружений для второго варианта - 135.4 тыс. руб.

Таким образом, на втором варианте трассы размещено 12 труб диаметром 1 м и 1 двух очковая труба тоже диаметром 1 м. Кроме того есть малый и большой мост, стоимость которых будет посчитана дальше.



6. Определение объемов работ и строительной стоимости вариантов

6.1 Стоимость земляных работ

В данном курсовом проекте для подсчета объемов земляных работ была использована программа института «МИИТ», разработанная на кафедре «Изыскание и проектирование железных дорог» «prof». В эту программу были попикетно введены рабочие отметки продольного профиля.

Ширину земляного полотна для линии III категории принимаем равной 7,3м.

где - суммарный объем земляных работ, тыс.м³;

тыс.м³;

а_з.р. - средняя стоимость разработки 1 м³ земляных работ, руб.

Для определения стоимости 1 м³ земляного полотна вычислен покилометровый объем земляных работ:

По вычисленному значению определена категория трудности строительства 3 >



6.2 Стоимость искусственных сооружений

Стоимость труб (определена в таблице 5.3.1): тыс. руб.

Стоимость мостов определяется:

где -- стоимость 1 м длины моста, тыс. р., зависит от характеристики применяемых пролетных строений, типа фундаментов опор и средней высоты моста;

-- длина моста, м, принимается как расстояние между задними гранями устоев.

Средняя высота моста, м:

где F-- площадь, перекрываемая мостом ограниченная сверху уровнем подошвы рельса, а снизу -- штриховой линией.

Стоимость моста равна

тыс. руб

Стоимость малого моста, в зависимости от ширины русла и высоты насыпи, равна: 30 тыс. руб ; , ,

Суммарная стоимость искусственных сооружений - 1779.4 тыс. руб .

6.3 Стоимость верхнего строения пути

Для линий III категории мощность верхнего строения главных путей при проектировании новых ж. д. линий следует устанавливать по нормам:

· тип рельсов - старогодные Р75-Р65; новые Р65

· род шпал - деревянные I типа или железобетонные

· число шпал на 1 км пути (на прямых и кривых более и менее 1200 м) -1840 шт.

· Балласт щебеночный или асбестовый на балластной подушке из песка. Толщина слоя балласта под деревянной шпалой - 30/20

где, - стоимость 1 км верхнего строения пути, тыс.р.:

L - длина линии, км: L = 19,75 км.

тыс. руб.

6.4 Стоимость линейных устройств:

К_лин = ( к_пт + к_св + к_эн + к_эи)·L

где, к_пт - стоимость подготовки территории строительства, к_пт = 22 тыс. руб/км.

к_св - стоимость устройств связи и СЦБ, к_св =44,2 тыс. руб/км.

к_эн - стоимость устройств энергетического хозяйства, к_эн = 28,2 тыс. руб/км.

к_эи - стоимость эксплуатационного инвентаря и инструмента, отнесенная на 1 км длины линии, к_эи = 1,3 тыс. руб/км.

К_лин = ( 22+ 44,2 + 28,2 + 1,3 ) · 19,75 = 1,89 млн. руб.

6.5 Стоимость раздельных пунктов:

К_рп = к_рп · n_р.п

где к_р.п - стоимость раздельного пункта данного типа, тыс. р., к_рп = 368 тыс. руб

n_р.п - количество раздельных пунктов данного типа, приходящееся на длину запроектированного варианта.

К_рп = 368 · 0,95= 349,6 тыс. руб .

6.6 Стоимость объектов жилищного строительства

К_ж = к_ж · L,

где к_ж - стоимость объектов жилищно-гражданского назначения, отнесенная на 1 км длины линии, к_ж = 132 тыс. руб

К_ж = 132 · 19,75 = 2607 тыс. руб .

6.7 Общая строительная стоимость линии

К = б · ( К_з.р. + К_ис. + К_в.с.п + К_лин + К_рп) + К_ж

К = 1,0 · ( +1890+349,6)+ 2607= 13,3 млн.руб.

Вариант 2. Руководящий уклон 6 ‰



6.8 Стоимость земляных работ

где Q_з.р. - суммарный объем земляных работ, тыс.м³; Q_з.р = 805,4 тыс.м³;

а_з.р. - средняя стоимость разработки 1 м³ земляных работ, руб.

Для определения стоимости 1 м³ земляного полотна вычислен покилометровый объем земляных работ:

По вычисленному значению определена категория трудности строительства 3 >

6.9 Стоимость искусственных сооружений

Стоимость труб (определена в таблице 5.4.1): тыс. руб.

Стоимость мостов определяется:

где -- стоимость 1 м длины моста, тыс. р., зависит от характеристики применяемых пролетных строений, типа фундаментов опор и средней высоты моста;

-- длина моста, м, принимается как расстояние между задними гранями устоев.

Средняя высота моста, м:

где F-- площадь, перекрываемая мостом ограниченная сверху уровнем подошвы рельса, а снизу -- штриховой линией.

Стоимость моста равна:

тыс. руб

Стоимость малого моста, в зависимости от ширины русла и высоты насыпи, равна: 60 тыс. руб ; , ,

Суммарная стоимость искусственных сооружений - 1449.4 тыс. руб .

6.10 Стоимость верхнего строения пути

где, - стоимость 1 км верхнего строения пути, тыс.р.:

L - длина линии, км: L = 19,9 км.

тыс. руб.



6.11 Стоимость линейных устройств:

К_лин = ( к_пт + к_св + к_эн + к_эи)·L

где, к_пт - стоимость подготовки территории строительства, к_пт = 24,4 тыс. руб/км.

к_св - стоимость устройств связи и СЦБ, к_св =44,2 тыс. руб/км.

к_эн - стоимость устройств энергетического хозяйства, к_эн = 28,2 тыс. руб/км.

к_эи - стоимость эксплуатационного инвентаря и инструмента, отнесенная на 1 км длины линии, к_эи = 1,3 тыс. руб/км.

К_лин = ( 24,4+ 44,2 + 28,2 + 1,3 ) · 19,75 = 1,95 млн.руб.

6.12 Стоимость раздельных пунктов

К_рп = к_рп · n_р.п

где к_р.п - стоимость раздельного пункта данного типа, тыс. р., к_рп = 368 тыс. руб

n_р.п - количество раздельных пунктов данного типа, приходящееся на длину запроектированного варианта.

К_рп = 368 · 0,84= 309,1 тыс. руб .



6.13 Стоимость объектов жилищного строительства

К_ж = к_ж · L,

где к_ж - стоимость объектов жилищно-гражданского назначения, отнесенная на 1 км длины линии, к_ж = 132 тыс. руб

К_ж = 132 · 19,9 = 2626,8 тыс. руб .

6.14 Общая строительная стоимость линии

К = б · ( К_з.р. + К_ис. + К_в.с.п + К_лин + К_рп) + К_ж

К = 1,0 · ( +1952+309,1)+ 2626,8= 13,85 млн.руб.

Результаты вычислений сведены в таблицу 6

Таблица 6

Строительная стоимость вариантов трассы (в млн.руб.)
№	Слагаемые строительной стоимости	Вариант 1	Вариант 2
1	Стоимость земляных работ	1,903	2,556
2	Стоимость искусственных сооружений	1,779	1,449
3	Стоимость ВСП	1,736	1,749
4	Стоимость линейных устройств всего в том числе (на 1 км): подготовки территории строительства; устройств связи и СЦБ; устройств энергетического хозяйства; эксплуатационного инвентаря и инструмента	1,89 0,022 0,0442 0,0282 0,0013	1,952 0,0244 0,0442 0,0482 0,0013
5	Стоимость раздельных пунктов	0,3496	0,3091
6	Стоимость временных зданий и сооружений, прочие работы и затраты, содержание дирекции строящегося предприятия, проектные и изыскательские работы и затраты (0,4 от стоимости по п.п. 1-5)	3,063	3,206
7	Стоимость объектов жилищно-гражданского назначения	2,607	2,626
Суммарная строительная стоимость ( в первом территориальном районе ЕРЕР)	13,329	13,85
Суммарная строительная стоимость ( с учетом территориального коэффициента изменения стоимости)	13,329	13,85
Строительная стоимость 1 км линии	0,675	0,696



7. Определение эксплуатационных расходов при сравнении вариантов

При сравнении вариантов нового строительства и реконструкции железнодорожных линий применяются различные показатели экономической эффективности капитальных вложений.

Определяющим в применении тех или иных показателей является

одноэтапность или многоэтапность осуществления капитальных вложений.

При одноэтапных капиталовложениях обычно применяются показатели: годовые приведенные затраты и относительный срок окупаемости дополнительных капиталовложений.

Оценка вариантов с многоэтапными капиталовложениями производится по сумме приведенных строительных и эксплуатационных расходов за расчетный период.

При подсчетах приведенных затрат капиталовложения в подвижной состав можно учитывать двумя способами:

- определением капиталовложений в локомотивный и вагонный парки на момент начала эксплуатации и дополнительных капиталовложений в парки при увеличении размеров работы (с учетом отдаленности затрат во времени);

- объединением капиталовложений в подвижной состав с эксплуатационными расходами путем приведения стоимости подвижного состава с помощью нормативного коэффициента эффективности.

Применение первого способа рекомендуется при сравнении вариантов по сроку окупаемости дополнительных капиталовложений.

Второй способ можно применять только при сравнении вариантов по сумме приведенных строительных и эксплуатационных расходов промежуточных раздельных пунктах, а также расходы по содержанию постоянных устройств дороги.

Эксплуатационные расходы определяются по формуле:

С(t)=С_проб(t)+С_ОСТ(t)+С_пм(t)+С_пу+ Е_н(К_л(t)+ t_КВ(t)+ К_г(t),

где С_проб (t) - расходы по пробегу поездов; С_ОСТ (t) - расходы, вызванные остановками поездов; С_пу (t) - расходы по содержанию постоянных устройств; С_пм (t) - расходы по перелому массы составов в пунктах примыкания; Е_н - нормативный коэффициент эффективности; Е_н = L/Tн (здесь Тн - нормативный срок окупаемости); К_л (t) - капитальные вложения в локомотивный парк; КВ (t) - то же в вагонный парк; К_г (t) - стоимость грузовой массы, находящейся в процессе перевозок.

7.1 Эксплуатационные расходы по пробегу поездов

Годовые эксплуатационные расходы по пробегу поездов, тыс руб./год, определяются умножением на число затрат одного поезда на пробег приведенных поездов в год:

,

где N_пр(т)-годовое приведенное число поездов с учетом пассажирских

(туда/обратно); N_{гр(т/o)(t)} - число грузовых поездов в год;

_пс - коэффициент приведения пассажирских поездов к грузовым; n_пс - число пассажирских поездов в сутки

Г(t) - грузонапряженность (туда / обратно), млнткм/км в год;

- коэффициент перехода от массы состава брутто к массе состава нетто.

Q_cp - средняя масса состава, т;

эксплуатационные расходы по пробегу одного поезда различных категорий в направлении “туда” и “обратно”;

Эксплуатационные расходы можно определить по единичным, укрупненным или групповым нормам. Так, по показателям трассы расходы по пробегу поездом , руб., участка длиной L, км, определяют по формуле:

где H - алгебраическая разность отметок конечно и начальной точек трассы, м;

- сумма углов поворота всех кривых на трассе, град; - сумма высот всех спусков на трассе в данном направлении движения поезда (всегда положительная величина), имеющих крутизну больше предельно безвредного уклона (=2,5-3‰), м; - сумма углов поворота кривых в пределах этих спусков, град; - протяженность спусков круче предельно безвредного, км; - норма расходов на пробег поездом 1км по площадке, руб/м; А - норма расходов на преодоление поездом 1 м высоты, руб/м; Б - норма расходов, пропорциональных высоте спусков круче предельного безвредного, на 1 м, руб/м; В - поправка к величине расходов на этих спусках, учитывающая часть кинетической энергии поезда, поглощаемую сопротивлением движению подвижного состава, руб/км.

Для первого варианта:

Для второго варианта:



7.2 Эксплуатационные расходы, вызванные остановками поездов

Расчет расходов, вызванных остановками поездов, выполняем приближенным методом - с использованием коэффициентов, учитывающих затраты на остановки как долю от расходов по пробегу поездов:

С_ост(t)= (К_рз+К_пр)*С_проб(t)

где К_РЗ - коэффициент, учитывающий расходы на разгон и замедление грузовых поездов на остановках; К_ПР - коэффициент, учитывающий расходы по простою поездов при остановках. Для первого варианта:

Для второго варианта:

7.3 Эксплуатационные расходы по содержанию постоянных устройств

Где - норма расходов на содержание 1 станции, тыс. руб.; - количество промежуточных станций; - норма расходов на содержание 1 разъезда, тыс. руб.; - количество разъездов; - норма расходов по содержанию устройств, пропорциональных длине линии, тыс. руб.; - длина варианта, км.

Для 1 варианта:

Для 2 варианта:

7.4 Эксплуатационные расходы по вариантам трассы

Таблица 7 Результаты определения эксплуатационных расходов по вариантам трассы

Наименование показателя	Варианты
	Первый: iр = 8‰ L = 19,75 км	Второй: iр = 6‰ L = 19,9 км
Тип локомотива	2ТЭ10В	2ТЭ10В
Норма массы грузового состава Qвн, т	5200	6750
Грузопоток нетто на 10-й год эксплуатации Г , млн. т/год (туда/обратно)	12/8,8	12/8,8
Число грузовых поездов Nгр , п. п/год (туда/обратно)	4,1/3,6	3,2/2,6
Число приведённых поездов Nпр , п. п/год (туда/обратно)	5,3/4,5	4,1/3,5
Расходы по пробегу одного поезда Cпр, руб./поезд (туда/обратно)	79,1/72,43	84/83,46
Расходы по продвижению поездов, СДВ, тыс. руб.	740	642,3
Расходы на остановку поездов CОСТ, тыс. руб.	179,3	136,9
Расходы по содержанию постоянных устройств, СПУ, тыс. руб.	193,5	190,8
Суммарные эксплуатационные расходы на 10-й год эксплуатации C, тыс. руб	1112,8	970,1



Суммарные эксплуатационные расходы для первого варианта -
1112,8 млн. руб.

Суммарные эксплуатационные расходы для второго варианта -
970,1 млн. руб.



8. Сравнение вариантов проектируемой линии

Сравнение по сроку окупаемости.

К1, К2 - строительные стоимости вариантов, млн.руб.;

С1, С2 - эксплуатационные расходы вариантов, млн.руб./год.

Так как срок окупаемости менее нормативного срока (10 лет), то к строительству принят 2-й более дорогой вариант трассы.

Для выбранного варианта был построен подробный продольный профиль на участке с ПК 1+00 по ПК 3+00. На профиле уточнено местоположение искусственных сооружений и была произведена разбивка кривой.



Список литературы

1. Проектирование участка железной дороги: Методические указания к курсовому проектированию/ Под редакцией И.И. Кантора. - М: МИИТ, 2005. Бучкин В.А., Кантор И.И., Копыленко В.А.

2. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию по дисциплине «Изыскания и проектирование железных дорог». «Определение эксплуатационных расходов и капиталовложений в подвижной состав при проектировании железной дороги»./Москва-1985

3. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию по дисциплине «Изыскания и проектирование железных дорог». «Определение строительной стоимости при проектировании железных дорог»/ Москва-1986

4. Копыленко В.А. «Гидравлические характеристики малых водопропускных сооружений» /Москва - 1985

5. Изыскания и проектирование железных дорог. Учебник. Изд. «Транспорт». И.В. Турбин / 1989 СП 119.1330.2012

6. Учебные лекции по дисциплине «Изыскания и проектирование железных дорог».

Размещено на Allbest.ru