Изыскания и проектирование мостовых и тоннельных переходов
Установление возможных направлений и руководящих уклонов проектируемой линии. Приемы камерального трассирования на участках вольных и напряженных ходов. Расчет времени хода поезда. Размещение на продольном профиле искусственных сооружений, выбор типов.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 17.07.2012 |
| Размер файла | 89,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение
Изыскания и проектирование железных дорог - область транспортной науки, изучающая методы инженерных изысканий для сбора и обработки информации о районе проектирования и разработки на ее основе комплексных научно обоснованных проектов строительства новых и реконструкции действующих железных дорог.
Железная дорога - это комплекс различных по назначению, но взаимосвязанных сооружений, необходимых для нормальной эксплуатации. Строительство железной дороги - это сложный процесс, при котором создаются железнодорожные линии для обеспечения перевозок грузов и пассажиров, сооружения для технического обслуживания дорог и культурно-бытовые объекты для работников железнодорожного транспорта.
Для обеспечения эффективного строительства железной дороги вопросы целесообразного планирования и рациональной организации играют не малую роль. Имеется ввиду, что при создании нового сооружения сегодня уже недостаточно требовать сдачу его под ключ. Новый объект должен обеспечивать инвестору эксплуатационную рентабельность, чтобы он мог после сдачи его в эксплуатацию получить прибыль.
1. Установление возможных направлений и руководящих уклонов проектируемой линии
Изучение рельефа местности в районе трассирования лучше всего начинать с ее гидрографического строения, т.е. надо установить наличие постоянных водотоков и направление стока воды.
После этого устанавливают главный водораздел, разделяющий основные речные системы, и водоразделы, отделяющие бассейны, реки от ее притоков или сами притоки друг от друга.
Затем следует установить общий характер укладки вариантов трассы, т.е. будут ли это долинный, водораздельный, поперечно-водораздельный или косогорный ходы. Применительно к характеру ходов выявляют основные фиксированные точки, по которым намечают возможные направления трассы.
Фиксированные точки назначают по условиям пересечения или обхода высотных и контурных препятствий, встречающихся на рассматриваемом направлении. К контурным препятствиям относятся излучины больших рек, населенные пункты, озера, неблагоприятные в геологическом отношении зоны и т.п. К высотным препятствиям относятся горные хребты, высокие водоразделы, отдельные возвышенности; ущелья, крутые обрывистые берега рек и т.п. Контурные и высотные препятствия необходимо либо обойти, либо наиболее благоприятно пересечь.
Характерными фиксированными точками пересечения естественных препятствий являются пониженные точки на водоразделах (седлах) или горные перевалы, удобные места пересечения больших и средних рек и других препятствий. Примерами фиксированных точек, назначаемых для обхода препятствий, могут служить места обхода излучин рек, глубоких болот, крутых выступающих мысов, населенных пунктов, горных выработок и т.п.
По фиксированным точкам воздушно-ломаной линии строится профиль. Горизонтальный масштаб его соответствует масштабу карты, а вертикальный-1:1000.
Рациональная величина руководящего уклона должна удовлетворять двум основным требованиям:
1) близко приближаться к величине преобладающих средних естественных уклонов местности, т.е.
, (1.1)
где i - спрямляемый уклон;
l - длина элемента;
при этом iср не должно превышать 15 ‰ (если iср >15 ‰, то принять iр =15 ‰)
2) не вызывать излишнего дополнительного удлинения линии.
Выбор величины руководящего уклона по условиям топографии должен производиться на основе анализа продольного профиля воздушной трассы.
По фиксированным точкам воздушно-ломаными линиями начинают намечать направления и ориентировочно оценивают условия укладки трассы, выделяя участки напряженного и вольного ходов. Действительную возможность укладки трассы по выявленным принципиально возможным направлениям проверяют прокладкой циркульного хода.
Для этого по определенной величине руководящего уклона iр подсчитывают горизонтальное заложение между горизонталями (т.е. раствор циркуля «для наколки линии нулевых работ») по формуле:
, (1.2)
что в масштабе карты составит:
, (1.3)
где N - знаменатель масштаба карты;
?h - превышение между смежными горизонталями, м;
iр - заданный руководящий уклон;
iэкв - ориентировочное значение эквивалентного уклона от кривой,
iэкв = 0,5…1 ‰;
imp - уклон трассирования,
, (1.4)
Этим определяется возможность укладки трассы заданным iр на участках напряженного хода.
Раствором циркуля, равным l'ц последовательно «шагают» с горизонтали на горизонталь, получая в результате «линию нулевых работ». Прокладку «линии нулевых работ» следует вести от более высоко расположенных фиксированных точек (седла водоразделов и пр.) к расположенным более низко, т.е. постепенно идти на спуск.
Определим раствор циркуля l'ц, если
‰
ip =13,8= 14 ‰.
iэкв = 0,0005 = 0,5 ‰
?h = 10 м;
М = 1: 50000.
м,
что в масштабе карты составит:
2. Трассирование
Перед выполнением подробного трассирования выбранного варианта нужно изучить нормы и технические условия проектирования новых железных дорог. Необходимо знать приемы камерального трассирования на участках вольных и напряженных ходов, а также особенности трассирования в различных топографических условиях.
После того как установлено принципиальное направление трассы, правильная ее укладка на местности достигается в результате последовательных попыток. Поэтому на данной стадии работы, чтобы избежать многочисленных переделок всей трассы и профиля, следует укладывать трассу участками длиной не более 4…5 км. Параллельно составляется схематический продольный профиль и на нем наносится проектная линия. Укладка трассы на всем протяжении (от начального пункта до выхода на заданное направление) только на карте без параллельного проектирования продольного профиля не обеспечивает контроль правильности укладки и обычно приводит к бросовым трассировкам.
Укладка трассы в плане производится от начального пункта. Таким начальным пунктом является ось заданной станции «А». В пределах станционной площадки положение трассы установлено заданным на карте направлением главного пути.
Станция по нормам проектирования в нормальных условиях в плане должна располагаться на прямом участке пути и на горизонтальной площадке в профиле. Длина станционной площадки Lст определяется СТН [7]. Величину Lст следует принимать по таблице.
Конечный пункт «Б» новой железнодорожной линии является в данной работе лишь направлением, на которое должны быть выведены варианты трассы для смычки заданного участка трассы с соседним.
Категория железной дороги выбирается на основе исходных данных (по грузонапряжённости на 10-й год эксплуатации в грузовом направлении).
Выбор схемы расположения приемо-отправочных путей должен быть обоснован условиями местности или заданием. Первый угол поворота может располагаться только за пределами станционной площадки таким образом, чтобы от конца станционной площадки до его вершины было расстояние, достаточное для размещения переходной и тангенса круговой кривых, а также учитывалось возможное удлинение станционных путей. Можно рекомендовать следующий порядок построения отхода от начальной станции. От оси станции откладывается отрезок (Lст /2)+а (а длиной 200-300 м), и через полученную точку касания прочерчивается по шаблону приемлемая по местным условиям кривая. Если первый угол поворота не расположен в непосредственной близости к станции, то вышеуказанных расчётов и построений, естественно, делать не следует.
Порядок работ при камеральном трассировании следующий:
1. По намеченному направлению с помощью линейки и шаблона круговых кривых, изготовленного в масштабе карты, наносят на карту план трассы на участке длиной 4…5 км. При этом схематически намеченное ранее положение трассы используют как магистральный ход, показывающий в первом приближении положение линии на местности.
Хотя в процессе проведения трассы получаются лишь ориентировочные значения высот насыпей и глубин выемок (окончательные их значения будут получены в процессе проектирования профиля), всё же следует придерживаться приемлемого порядка их величин. В средних топографических условиях небольшие по протяжению насыпи, в пределах нескольких сотен метров, можно назначать с учётом категории дороги до 6-7 м, выемки - до 4-5 м. Узкие лога и водоразделы можно пересекать с рабочими отметками до 10-115 м. Выемки, при условии разработки их взрывом на выброс, можно назначать глубиной до 20-25 м. Чем сложнее рельеф или выше категория дороги, тем более оправдано относительное увеличение объёмов работ.
В местах пересечения логов и водотоков необходимо предусматривать насыпи высотой, обеспечивающей размещение искусственного сооружения с превышением над горизонтом затопления, а в небольших лога (при площади бассейна менее 1 км2 - насыпи не менее 3 м. С увеличением площади бассейна насыпь увеличивается и может иметь высоту 4-5 м (в широких логах) и 6-7 м (в узких).
Для того, чтобы уточнить положение кривых в плане линий, измеряют транспортиром углы поворота на трассе с точностью до 0,5° и по таблицам круговых кривых определяют их длины К и тангенсы Т с точностью до метров, а затем отмечают на плане штрихами в виде буквы Т точки начала и конца круговых кривых (НК и КК), откладывая их тангенсы от вершины угла поворота.
При отсутствии таблиц тангенс Т и длину кривой К можно найти по формулам:
, (2.1)
, (2.2)
При назначении радиусов кривых руководствуются нормами проектирования железных дорог (СТН), где значения радиусов даны в зависимости от категории линии и степени трудности условий проектирования. Радиусы менее 800 м на дорогах I и II категорий и 600 м на дорогах III категории следует применять лишь при обязательном технико-экономическом обосновании. В курсовой работе при средних топографических условиях можно считать таким обоснованием наличие земляных работ более: насыпи высотой 8-10 м, выемки - 6-8 м протяжённостью 1000-500 м соответственно. При проектировании плана на участках, где кривые близко расположены одна от другой, необходимо сразу учитывать размещение не только круговых, но и переходных кривых. При этом следует соблюдать условия сопряжения кривых, т.е. обеспечивать минимальные прямые вставки между концами переходных кривых. При трассировании шаблоны применяются без учёта переходных кривых. Прямые вставки между концами круговых кривых определяют путём прибавления к минимальной вставке b двух половин переходных кривых l/2, которые берутся из табл. 6 СТН, иногда же эту сумму ориентировочно принимают равной 100-150 м. Прямая вставка b для дорог I и II категории между переходными кривыми, направленными в разные стороны, составит 75 м, в одну сторону - 100 м. Для дорог III категории в обоих случаях - 50 м. В трудных условиях допускается сокращение длины вставки до 30 м - для дорог I и II категории и до 20 м - для дорог III категории. Предварительно минимальная величина этой вставки в данной работе может быть принята lmin= 250…300 м. По запроектированному плану трассы железнодорожной линии составляется ведомость плана линий.
Таблица 2.1 - Ведомость плана линий
|
№ элемента |
Угол поворота кривой |
Радиус кривой R, м |
Тангенс кривой Т, м |
Длина кривой К, м |
Длина прямой, м. |
||
|
вправо |
влево |
||||||
|
1 |
- |
- |
- |
- |
- |
3850 |
|
|
2 |
- |
107 |
1000 |
1351 |
2700 |
- |
|
|
3 |
- |
- |
- |
- |
- |
6450 |
2. Для уложенного участка трассы составляют схематический продольный профиль.
Горизонтальный масштаб схематического продольного профиля соответствует масштабу карты (1:50000), а вертикальный - (1:1000). Отметки земли берут с карты не только на пересечении трассой горизонталей, но и в характерных промежуточных точках между ними; отметки последних устанавливают по интерполяции с точностью 0,5 м. Обязательно должны быть взяты отметки самых высоких и самых низких точек рельефа на пересечении логов и мысов.
Для наколки отметок земли на схематическом профиле, составляемом в масштабе карты, можно рекомендовать прием, описанный в учебниках. Он состоит в том, что на полоску бумаги сносят отметки земли с обязательным фиксированием километровых знаков на карте и на профиле. Это позволит исключить линейные невязки. Расстояния можно переносить с карты на профиль и другим способом, промеряя их измерителем от километровых знаков предварительно разбитого километража.
После того как на схематическом продольном профиле проставлены отметки земли, наносят проектную линию с учетом технических требований к продольному профилю. Проектная линия должна быть нанесена с соблюдением требований безопасности, плавности и бесперебойного движения поездов, а также с четким выполнением требований СТН.
Минимум земляных работ должен сочетаться с незаносимостью линии снегом, для чего в зависимости от категории железной дороги насыпь должна возвышаться над уровнем расчётной толщины снега или в любом случае быть не менее расчётной высоты.
Нанесение проектной линии на профиле начинают с установления проектной оси начального раздельного пункта. Ее назначают, исходя из того, что раздельный пункт желательно располагать на насыпи высотой 1…1,5 м. Последующие проектные отметки вычисляют прежде всего в точках перелома проектной линии по проектным уклонам и длине элементов профиля с точностью до 0,01 м.
После того, как установлено положение проектной линии, по проектным уклонам и расстояниям подсчитывают проектные отметки по формуле:
(2.3)
Затем с точностью до 0,01 м определяют рабочие отметки, как разность проектных отметок и отметок земли, т.е.
(2.4)
3. Расчет времени хода поезда
На расчетном перегоне должна быть обеспечена заданная пропускная способность. Наибольшее время хода поезда при парном графике движения определяется по формуле:
, (3.1)
где t ' - время движения поезда в направлении «туда» (без учета времени на разгон и замедление), мин;
t» - то же в направлении «обратно», мин;
Nр - расчетная пропускная способность, пар поездов в сутки;
ф1 + ф2 - время станционных интервалов, т.е. время на станционные операции на ограничивающих перегон раздельных пунктах, мин (при автоблокировке сумма ф1 + ф2 принимается равной 4 мин);
tр.з. - время на разгон и замедление поезда (принимается равным 3 мин).
Полученное расчетное время tР сравнивается с поэлементным временем хода поезда У(t'+t») (табл. 3.1). На месте, где поэлементное время хода будет равным расчетному У(t'+t») = tР, устраивается разъезд. На перегонах, прилегающих к участковым станциям, tР необходимо уменьшить на 4 мин.
Время хода («туда» и «обратно») подсчитывается по всем элементам проектируемого профиля с накоплением суммарного времени хода.
Значение покилометрового времени хода ti,соответствующее заданному локомотиву и принятой величине уклона, приведено в графиках. Подсчет времени хода выполняется в табличной форме (табл. 3.1).
, (3.2)
где l - длина элемента;
К - длина кривой в пределах этого элемента.
Таблица 3.1 - Подсчет времени хода поезда по направлениям
|
№Эл-та |
Уклоны, ‰ |
Дли на эл. l, км |
Время хода, мин |
Суммарное время хода |
||||||||
|
Действит. iд |
Экв. укл. iэкв |
Приведен. iпр=iд+iэкв |
туда |
обратно |
||||||||
|
туда |
обр. |
туда |
обр. |
на 1 км |
на элем |
на 1 км |
на элем |
|||||
|
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1,25 |
0,6 |
0,75 |
0,6 |
0,75 |
1,5 |
|
|
2 |
9 |
-9 |
0,24 |
9,24 |
-8,76 |
3,95 |
1,04 |
4,11 |
0,6 |
2,37 |
7,98 |
|
|
3 |
0 |
0 |
0,59 |
0,59 |
0,59 |
1,6 |
0,6 |
0,96 |
0,6 |
0,96 |
9,9 |
|
|
4 |
8 |
-8 |
0 |
8 |
-8 |
2,4 |
0,98 |
2,35 |
0,6 |
1,44 |
13,69 |
|
|
5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1,5 |
0,6 |
0,9 |
0,6 |
0,9 |
15,49 |
|
|
6 |
10 |
-10 |
0 |
10 |
-10 |
0,5 |
1,05 |
0,53 |
0,6 |
0,3 |
16,32 |
|
|
7 |
14 |
-14 |
0 |
14 |
-14 |
1,8 |
1,3 |
2,34 |
0,6 |
1,08 |
19,74 |
Т.к. tр > , т.е. 62,4 мин. > 19,74 мин., то разъезд не нужен.
4. Размещение на продольном профиле искусственных сооружений, выбор их типов и определения их отверстий
Земляное полотно дороги является преградой на пути стекания поверхностных вод, существенно меняя режим их работы. Для предохранения дороги от затопления и размывания вода, притекающая к ней, должна быть либо отведена в сторону, либо пропущена через земляное полотно с помощью водопропускного сооружения (трубы или моста).
Размещение водопропускных сооружений.
Часть земной поверхности, с которой атмосферные осадки стекают к пониженному месту на трассе железной дороги, где размещено водопропускное сооружение, называют водосбором, или бассейном сооружения. Водосборы расположены с нагорной (верховой) стороны от трассы. Верхняя граница водосбора - это главный или продольный водораздел, нижняя граница - трасса, участки которой в пределах каждого водосбора являются замыкающими створами. Боковые границы водосбора - поперечные водоразделы, каждый из которых определяет границу смежных (соседних) водосборов.
Задачу размещения водопропускных сооружений (установление места их расположения) и определения границ водосборов решают одновременно. На продольном профиле трассы выделяют пониженные точки.
Между соседними пониженными точками выделяют водораздельные точки. От каждой водораздельной точки на трассе по нормалям к горизонталям (по гребням возвышенностей) проводят линии местных или поперечных водоразделов до пересечения с главным продольным водоразделом.
Площадь бассейнов определяют графическим путем с помощью палетки (сетки квадратов 5x5 мм) или с помощью планиметра.
По найденным расходам и высоте насыпи подбираем искусственные сооружения (трубы), принимая ближайшее большее по расходу сооружение (таблица 4.1).
Следует учесть, что при подборе труб не рекомендуется применять их более чем двухочковые.
Таблица 4.1 - Определение водопропускного сооружения
|
ПК |
S, км2 |
L, км |
Hв, м |
Hз, м |
?H, м |
i, ‰ |
Hр, м |
Q, м3/с |
Qр, м3/с |
Qmax, м3/с |
|
|
99+50 |
14,5 |
4,85 |
438,9 |
163,5 |
275,4 |
56,8 |
18,7 |
70 |
73,5 |
102,2 |
Подсчитываем расход воды от ливневого расхода стока Q. Расход стока - это количество воды, притекающей к замыкающему створу водостока в единицу времени Q, м3/с, значение расхода стока принято регламентировать через вероятность его превышения. Расход может быть превышен в среднем один раз в п лет, т.е. вероятность превышения этого расход р=1/п. Расчеты труб и мостов при проектировании ж. д. производим по двум расходам воды:
- расчетному, имеющему вероятность превышения на пике паводка в пределах 1%, т.е. раз в 100 лет;
- наибольшему, имеющему вероятность превышения 0,33% - раз в 300 лет.
Расчет ведется в табличной форме (таблице 4.2).
Таблица 4.2 - Ведомость определения расходов заданной вероятности превышения
|
№№ п.п. |
Отметка уровня Hi, м |
Расход Qм(i), м3/с |
Средняя скорость vср, м/с |
Площадь живого сечения |
Модульный коэф. Ki |
Ki2 |
P0% |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
|
1 |
150,75 |
512,5 |
1,38 |
371,4 |
1,97 |
3,88 |
4 |
|
|
2 |
150,6 |
480 |
1,4 |
342,9 |
1,85 |
3,42 |
8 |
|
|
3 |
150,44 |
450 |
1,4 |
321,4 |
1,73 |
2,99 |
12 |
|
|
4 |
150,29 |
422,5 |
1,39 |
304 |
1,63 |
2,66 |
16 |
|
|
5 |
150,13 |
397,5 |
1,36 |
292,3 |
1,53 |
2,34 |
20 |
|
|
6 |
149,97 |
375 |
1,34 |
279,9 |
1,44 |
2,07 |
24 |
|
|
7 |
149,81 |
355 |
1,32 |
268,9 |
1,37 |
1,88 |
28 |
|
|
8 |
149,65 |
332,5 |
1,3 |
248,1 |
1,24 |
1,54 |
32 |
|
|
9 |
149,5 |
315 |
1,28 |
246,1 |
1,21 |
1,46 |
36 |
|
|
10 |
149,34 |
295 |
1,24 |
237,9 |
1,14 |
1,3 |
40 |
|
|
11 |
149,19 |
277,5 |
1,2 |
231,3 |
1,07 |
1,14 |
44 |
|
|
12 |
149,03 |
257,5 |
1,16 |
222 |
0,99 |
0,98 |
48 |
|
|
13 |
148,87 |
240 |
1,12 |
214,3 |
0,92 |
0,85 |
52 |
|
|
14 |
148,71 |
220 |
1,07 |
205,6 |
0,85 |
0,72 |
56 |
|
|
15 |
148,55 |
205 |
1,01 |
203 |
0,79 |
0,62 |
60 |
|
|
16 |
148,4 |
190 |
0,96 |
197,9 |
0,73 |
0,53 |
64 |
|
|
17 |
148,24 |
175 |
0,89 |
196,6 |
0,67 |
0,45 |
68 |
|
|
18 |
148,08 |
162,5 |
0,81 |
200,6 |
0,63 |
0,4 |
72 |
|
|
19 |
147,93 |
150 |
0,73 |
205,5 |
0,58 |
0,34 |
76 |
|
|
20 |
147,77 |
137,5 |
0,64 |
214,8 |
0,53 |
0,28 |
80 |
|
|
21 |
147,62 |
125 |
0,55 |
227,3 |
0,48 |
0,23 |
84 |
|
|
22 |
147,46 |
115 |
0,46 |
250 |
0,44 |
0,19 |
88 |
|
|
23 |
147,31 |
107,5 |
0,38 |
283 |
0,41 |
0,17 |
92 |
|
|
24 |
147,15 |
100 |
0,3 |
333,3 |
0,38 |
0,14 |
96 |
|
|
25 |
147,0 |
100 |
0,2 |
500 |
0,38 |
0,14 |
100 |
Математическое ожидание максимального расхода:
Qм=?Qм(i)/n;
Qм=259,9 м3/с.
Модульный коэффициент:
Ki=Qм(i)/Qм,
Правильность вычисления модульных коэффициентов контролируют суммой, которая должна удовлетворять равенству:
?Ki=n.
Эмпирическая вероятность превышения каждого члена ряда определяется по формуле:
Pэ=m/n•100,
где m - порядковый номер считая от наиболее высокого;
n - общее число наблюдений.
Определяется изменчивость статического ряда, которых характеризуется коэффициентом изменчивости (вариации):
Cv =v?K2-n/n-1;
Cv =v30,72-25/24=0,49.
Принимаю Cv =0,5.
По составляющей таблице и значению Cv строим теоретическую кривую распределения вероятности превышения максимальных расходов при помощи таблицы 4.3.
Таблица 4.3
|
P% |
0,3 |
0,5 |
1 |
3 |
5 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
99 |
|
|
Kp% |
2,91 |
2,74 |
2,51 |
2,13 |
1,94 |
1,67 |
1,38 |
1,19 |
1,03 |
0,92 |
0,8 |
0,69 |
0,57 |
0,44 |
0,21 |
|
|
Qр м3/с |
756,31 |
712, 13 |
652, 35 |
553,59 |
504,21 |
434,03 |
358,66 |
309,28 |
267,7 |
239,11 |
207,92 |
179,33 |
148, 14 |
114,36 |
54,58 |
Расчетный расход:
Qр= Kр•Qм;
Qр(1%)= Kр(1%)•Qм=2,51•259,9=652,35 м3/с;
Qр(0,3%)= Kр(0,3%)•Qм=2,91•259,9=756,31 м3/с.
На сводном графике определяем:
HУВВ(1%)=160,34 м;
HУВВ(0,3%)=160,69 м.
Проектирование профиля на мостовом переходе.
Определение минимальной отметки проектной линии на мосту:
Hmin=Hрсу+hг+C+hвсп,
где Hрсу - на 1 м меньше УВВ 1%,
hг - табличные данные,
C - 1,5 м,
hвсп - 0,9 м.
Hmin=159,34+7,0+1,5+0,9=168,74 м.
Определение минимальной отметки проектной линии на пойме:
Hmin(п)=HУВВ(0,3%)+Z+hн+0,5,
где Z - 0,21,
hн - табличные данные.
Hmin(п)=160,69+0,21+1,40+0,5=162,8 м.
Принимаю Hmin(п)=163,0 м.
Все результаты подсчетов и выбора типов искусственных сооружений сводятся в ведомость водопропускных сооружений (таблица 4.4).
Таблица 4.4 - Ведомость водопропускных сооружений
|
Месторасположения |
Площадь бассейна, км2 |
Максимальный расход, м3/с |
Расчетный расход, м3/с |
Высота насыпи, м |
Выбранный тип исскуственных сооружений |
Отверстие b, м |
Возможный расчетный расход, м3/с |
Допускаемая высота насыпи, м |
Стоимость, тыс. руб. |
||
|
км |
ПК |
||||||||||
|
5 |
54+50 |
- |
756,31 |
652,35 |
13,0 |
м. мост |
700 |
652,35 |
13,0 |
182000 |
|
|
9 |
99+50 |
14,5 |
102,2 |
73,5 |
18,7 |
ПБТ |
2х3,0 |
78 |
4,92 |
5712 |
5. Определение технико-экономических показателей
В качестве критерия для оценки вариантов используем суммарные затраты (капитальные вложения и эксплуатационные расходы). Для этого определяем приведенные расходы Эпр. Приведенные расходы без учета капитальных вложений в подвижной состав определяются в тыс. руб. по формуле:
Эпр = Ен К + Э, (5.1)
где Ен - нормативный коэффициент сравнительной эффективности, принимаемый равным 0,10;
К - размер капитальных затрат, тыс. руб.;
Э - размеры эксплуатационных расходов, тыс. руб.
5.1 Определение капитальных вложений
Капитальные вложения вычисляются по формуле:
К = Кзр + Кис+ аL + Уb•р + Kпр, (5.2)
где Кзр - стоимость земляных работ, тыс. руб.;
Кис - стоимость искусственных сооружений, тыс. руб.;
а - покилометровая стоимость устройств, пропорциональная длине линии, тыс. руб.;
L - строительная длина варианта, км;
b - стоимость одного разъезда, тыс. руб.;
Кпр - стоимость прочих устройств и сооружений, входящих в рассматриваемый вариант и отсутствующих в других вариантах, тыс. руб.;
р - число разъездов.
Стоимость земляных работ Кзр определяется по формуле:
Кзр = S (1,1Qг.п. + Qст.п.), (5.3)
где S - средневзвешенная стоимость производства одного кубометра земляных работ профильного объема, равная примерно 140…230 руб./м3;
Qг.п. - профильный объем земляных работ по главному пути, м3;
Qст.п. - профильный объем земляных работ по путям станций и разъездов (кроме главного пути), м3.
1,1 - коэффициент, учитывающий дополнительные земляные работы.
Профильный объем земляных работ по путям станций и разъездов (кроме главного пути) определяется по формуле:
Qст.п = 5,3 (n - 1) hсрLст, (5.4)
где n - количество приемоотправочных путей;
Lст - длина станции;
hср - средняя рабочая отметка данного массива.
Объем земляных работ Qг.п определяем по массивам (выемка, насыпь), по средним рабочим отметкам выемки или насыпи, используя данные о покилометровых объемах работ.
Средние рабочие отметки массивов (насыпь, выемка) можно считать по формуле приближенно:
, (5.5)
где h - рабочая отметка;
n - количество рабочих отметок в массиве.
Подсчет объемов земляных работ ведется в таблице 5.1.
Профильный объем земляных работ по главному пути вычисляется по формуле:
Qг.п.= УQн + УQв, (5.6)
где УQн, УQв - сумма соответственно объемов насыпи и выемки.
УQн(в) = qн(в) l, (5.7)
где qн(в) - покилометровый объем соответственно насыпи и выемки;
l - длина насыпи или выемки.
Таблица 5.1 - Ведомость объемов земляных работ
|
№ п.п. |
Средняя отметка, м |
Длина массива, км |
Объем работ, м3 |
|||||
|
выемки |
насыпи |
|||||||
|
выемки |
насыпи |
на 1 км |
на эл-т |
на 1 км |
на эл-т |
|||
|
1 |
- |
8,23 |
6,8 |
- |
- |
161244 |
1096459 |
|
|
2 |
4,59 |
- |
1,8 |
81950 |
147510 |
- |
- |
|
|
3 |
- |
9,08 |
2,8 |
- |
- |
190312 |
532874 |
|
|
4 |
14,83 |
- |
1,6 |
490969 |
785550 |
- |
- |
Qг.п = 2562393 мі;
Qст.п =5,3 (5-1)•1,22•1100=28450,4 мі.
Кзр = 180•(1,1•2562393+28450,4) = 512474886 руб.
Стоимость строительства малых искусственных сооружений в зависимости от их типа, отверстия и высоты насыпи может быть принята по данным приложения.
Кис = 182000+5712=187712 тыс. руб.
Стоимость устройств, пропорциональных длине линии а, в основном будет слагаться из стоимости верхнего строения пути а1, устройства СЦБ и связи а2, путевых зданий, устройства снеговой защиты и др. При электрической тяге к этому следует добавить стоимость контактной сети а3:
а=а1+а2+а3. (5.8)
Стоимость 1 км верхнего строения пути может быть принята:
при рельсах Р65 - 7340 тыс. руб.
Стоимость всех прочих устройств, пропорциональная длине линии, приведена в таблице.
Стоимость 1 км контактной сети равна 7500…8000 тыс. руб.
а =7340+8000+8460=23800 тыс. руб.
К = 512474,9+187712+309400=1009586,9 тыс. руб.
5.2 Определение эксплуатационных расходов
Работа железной дороги связана со значительными текущими эксплуатационными расходами по передвижению поездов, ремонту подвижного состава и всех сооружений дороги, а также содержанию необходимого штата дороги.
При определении эксплуатационных расходов различают расходы, пропорциональные объему работы (размерам движения) Эдв, и расходы по содержанию постоянных устройств ЭПУ.
Суммарные эксплуатационные расходы:
Э = Эдв + Эпу. (5.9)
Расходы электрической энергии Е подсчитывают раздельно по направлениям и приведённым уклонам, результаты сводят в таблицу 5.2.
Таблица 5.2 - Ведомость расходов электроэнергии
|
№Эл-та |
Уклоны, ‰ |
Длина эл. l, км |
Расход электроэнергии |
Суммарный расход электроэнергии |
||||||||
|
Действит. iд |
Экв. укл. iэкв |
Приведен. iпр=iд+iэкв |
туда |
обратно |
||||||||
|
туда |
обр. |
туда |
обр. |
на 1 км |
на элем |
на 1 км |
на элем |
|||||
|
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1,25 |
19 |
23,8 |
19 |
23,8 |
47,6 |
|
|
2 |
9 |
-9 |
0,24 |
9,24 |
-8,76 |
3,95 |
87,92 |
347,3 |
0 |
0 |
394,9 |
|
|
3 |
0 |
0 |
0,59 |
0,59 |
0,59 |
1,6 |
22,54 |
36,1 |
22,54 |
36,1 |
467,1 |
|
|
4 |
8 |
-8 |
0 |
8 |
-8 |
2,4 |
79 |
189,6 |
0 |
0 |
656,7 |
|
|
5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1,5 |
19 |
28,5 |
19 |
28,5 |
713,7 |
|
|
6 |
10 |
-10 |
0 |
10 |
-10 |
0,5 |
94 |
47 |
0 |
0 |
760,7 |
|
|
7 |
14 |
-14 |
0 |
14 |
-14 |
1,8 |
127 |
228,6 |
0 |
0 |
989,3 |
Соотношение между затратами механической работы (ткм) и потреблением электрической энергии (кВт*ч) локомотивами определяется по формуле:
Rм= 0,323 * Еэ ткм, (5.10)
Rм= 0,323•989,3=319,5 ткм.
Принимая число поездов п одинаковым в направлении туда и обратно,
Эдв, руб./г, определим по формуле:
, (5.11)
где Rм - механическая работа локомотива на 1 пару поездов, ткм;
tx - время хода поезда туда и обратно по участку, ч;
р и q - принимаются по таблице.
в - коэффициент участковой скорости;
nпр - приведенное число пар грузовых поездов в сутки.
Коэффициент участковой скорости в при оборудовании линии авто-блокировкой можно определить по формуле:
в = 1 - 0,009 (nГР +2• nПАСС), (5.12)
где nГР - число грузовых поездов в сутки в грузовом направлении на расчетный год;
nПАСС - число пассажирских поездов в сутки в том же направлении на расчетный год.
Общее приведенное число пар грузовых поездов определяется по формуле:
nпр = nГР + з•nПАСС. (5.13)
Число грузовых поездов (в грузовом направлении по грузообороту на заданный год эксплуатации) определяется по формуле:
, (5.14)
где Г - грузовой грузопоток (на расчетный 10-й год эксплуатации);
г - коэффициент внутригодичной неравномерности перевозок, принимается равным 1,1;
QН - полезная масса поезда нетто.
Полезная масса находится по формуле:
QН=QБб, (5.15)
где б - соотношение массы поезда нетто и брутто, б = 0,65… 0,7;
QБ - масса состава (брутто).
Коэффициент з определяется в зависимости от соотношения масс брутто пассажирского и грузового поездов по таблице.
Масса пассажирского поезда принимается стандартной:
QБ.ПАСС=1000 т.
Найдем массу поезда, если руководящий уклон трассы iр = 14 ‰, локомотив ВЛ80.
По графику на шкале iр находим точку, соответствующую 14 ‰, и через нее проводим вертикальную линию до пересечений с линией, соответствующей локомотиву ВЛ80. Через полученную точку проводим горизонтальную линию до пересечения со шкалой QБ.ГР (масса поезда брутто).
QН= 2350•0,7 = 1645 т.
;
nпасс = 2;
nпр = 74+0,581•2=76;
в = 1 - 0,009 (74 + 2•2) = 0,298.
Расходы по содержанию постоянных устройств, руб./год, определяются по формуле:
ЭПУ =а•L + b•nр, (5.16)
где L - длина проектируемого участка линии, км;
nр - число раздельных пунктов.
Значения a и b принимаются по таблице.
ЭПУ =533000•13=6929000 руб./г.
Э = 914784,2+6929=921713,2 тыс. руб./г.
Эпр = 0,1•1009586,9+921713,2=1022671,89 тыс. руб.
Заключение
В данной курсовой работе по карте в горизонталях были установлены возможные направления и руководящие уклоны вариантов проектируемой железной дороги; произведен анализ вариантов овладения перевозками и выбрано техническое вооружение новой железнодорожной линии с учетом этапного усиления ее мощности; произведено трассирование выбранного варианта с составлением схематического продольного профиля, размещением раздельных пунктов и водопропускных сооружений; произведен расчет водопропускных сооружений для трассированного варианта; произведены технико-экономическое обоснование выбранного варианта. Экономические показатели определены по размерам движения на 10-й год эксплуатации.
Список источников
трассирование поезд сооружение уклон
1. Проектирование новой железной дороги. Учебное пособие к Расчетно-графической работе / В.И. Сай: Рост. гос. ун-т путей сообщения. Ростов н/Д, 2000. - 60 с.
2. Проектирование, строительство и реконструкция железных дорог. Под ред. Яковлева В.В.М.: Недра, 1989.
3. Основы проектирования и построение железных дорог./ Кантор И.И., Пауль В.П.М.: Транспорт, 1983
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Обоснование требований к элементам трассы дороги и их взаимному сочетанию. Проектирование искусственных сооружений на малых водотоках. Проложение трассы в плане. Проектирование водоотводных сооружений, мостовых переходов через большие и средние водотоки.
курсовая работа [166,3 K], добавлен 23.05.2012Описание района строительства. Выбор направления и руководящего уклона, его критерии и параметры. Основные показатели трассы. Размещение раздельных пунктов. Размещение водопропускных сооружений. Определение стоимости данного исследуемого строительства.
курсовая работа [56,1 K], добавлен 05.01.2011Составление плана размещения сети местных дорог в районе. Определение размеров малых мостов и дорожных труб. Проектирование дороги в продольном профиле. Расчет объемов земляных работ и стоимости строительства. Методы улучшения сети местных дорог.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 23.04.2013Расчет основных размеров сооружений в плане и профиле. Выбор оптимального варианта конструкции ограждения. Определение расчетной схемы поперечной рамы, размеров ее сечений и геометрических параметров оси. Вычисление нормативных и расчетных нагрузок.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 26.12.2012Всероссийская сеть автомобильных дорог. Обеспечение возможности движения потоков автомобилей с высокими скоростями. Изыскания, проектирование и строительство горных дорог в южных районах. Проектирование и строительство любых тоннельных конструкций.
презентация [2,6 M], добавлен 25.11.2013Трассирование плана дороги на карте в горизонталях с расчетом элементов кривых. Проектирование продольного профиля и размещение искусственных сооружений. Типовые поперечные профили земляного полотна автомобильных дорог лесозаготовительных предприятий.
курсовая работа [278,0 K], добавлен 11.09.2012Определение категории трудоемкости строительства и характера рельефа местности. Организация работ по строительству малых искусственных сооружений. Построение исходного базисного плана методом аппроксимации Фогеля. Связь и устройство энергоснабжения.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 16.04.2016Краткая характеристика района строительства. Определение технической категории автомобильной дороги. Обоснование норм и параметров проектирования. Расчет искусственных сооружений. Проектирование продольного профиля. Подсчет объемов земляных работ.
курсовая работа [943,9 K], добавлен 12.03.2013Краткая характеристика района строительства. Определение технической категории автомобильной дороги. Обоснование норм и параметров проектирования. Расчет искусственных сооружений. Проектирование продольного профиля. Подсчет объемов земляных работ.
курсовая работа [909,6 K], добавлен 21.05.2013Характеристика рельефа местности. Расчет лесотранспортных измерителей. Гидравлический расчет искусственных сооружений. Оценка объема земляных работ и дорожной одежды нежесткого типа. Параметры дорожно-климатического потока. Основные строительные работы.
курсовая работа [611,1 K], добавлен 18.11.2012
