Размещено на http://www.allbest.ru/

ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Кафедра: «Изыскания и проектирование

железных дорог»

КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему «Проектирование новой железнодорожной линии»

ХАБАРОВСК

2005 г.

Оглавление

Введение

1. Изучение и описание района трассирования

2. Трассирование участка новой железнодорожной линии

2.1 Установление направления проектируемой линии

2.2 Проектирование плана и продольного профиля трассы

2.3 Определение длины поезда, выбор стандартной длины приемоотправочных путей и станционной площадки

2.4 Размещение раздельных пунктов

3. Размещение и выбор типов отверстий малых водопропускных сооружений

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Проектирование железных дорог является одним из видов строительного проектирования.

Проект новой железнодорожной линии - это комплекс экономических и технических документов, включающих описание, расчеты, чертежи и обоснование принятых решений по всем железнодорожным сооружениям и устройствам.

Составление проекта новой железнодорожной линии направлено на изучение методов выбора таких параметров трассы, которые обеспечивают благоприятные условия эксплуатации железной дороги в соответствии с требованиями современных строительно-технических норм при выполнении заданных объемов перевозок, условий бесперебойности, плавности и безопасности движения поездов установленной массы с установленными скоростями.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Топографическая карта масштаба 1:50000 (1 км = 20 мм) с сечением горизонталей 5 и нанесёнными конечными пунктами трассы.

1. ИЗУЧЕНИЕ И ОПИСАНИЕ РАЙОНА ПРОЕКТИРОВАНИЯ

На карте представлен Хабаровский край.

Хабаровский край образован 20 октября 1938г. Он расположен в дальневосточном регионе Российской Федерации на площади 834,6 тыс. кв. км. Число административно-территориальных единиц: районов - 17, городов краевого подчинения - 6, городов районного подчинения - 1, районов в городах - 7, поселков городского типа - 31, сельсоветов - 179. Центр - г. Хабаровск. Год образования - 1858. Другие города краевого подчинения (наименование города, год образования): г. Амурск, 1973, г. Бикин, 1938, г. Комсомольск-на-Амуре, 1932, г. Николаевск-на-Амуре, г. Советская Гавань, 1941. Главные города (население в тыс. чел.): Хабаровск (609,1), Комсомольск-на-Амуре (311,1), Амурск (58,4). Основную часть поверхности Хабаровского края занимают горы, представленные низко- и среднегорными хребтами и массивами, образующими иногда обширные горные системы (Сихотэ-Алинь, Джугджур и другие). Высоты их над уровнем моря не превышают 2500 м. В южной части края обширную территорию занимают межгорные впадины, в пределах которых абсолютные высоты 20-70 м (Среднеамурская, Удыль - Кизинская, Эворон-Чукчагирская и др.). Равнины сложены в основном суглинистыми отложениями в верхней части разреза и поэтому сильно заболочены.

Климат на преобладающей части территории Хабаровского края муссонный умеренных широт, отличается значительным разнообразием в отдельных районах ввиду большой меридиональной протяженности и сложного рельефа.

Поверхностные воды Хабаровского края сосредоточены в основном в реках и озерах. Речная сеть в административных районах представлена преимущественно малыми водотоками длиной менее 10 км.

В Хабаровском крае получили развитие все основные виды транспорта - железнодорожный (значительно превосходит другие виды транспорта по количеству перевозимых грузов и грузообороту), морской, речной, автомобильный, трубопроводный и воздушный. Эта отрасль хозяйства занимает важное место, осуществляя перевозки грузов и пассажиров в пределах обширной территории края и дальневосточного региона, обеспечивая внешнеторговые связи страны и международный азиатско-европейский транзит.

Физико-географические характеристики местности района проектирования: Топография местности - холмистый рельеф. Максимальная отметка на карте составляет 700 м., минимальная 650 м. Таким образом перепад высот составил

700-650=50 м.

Формы рельефа определяются гидрографическими (конфигурацией речных систем) и орографическими (конфигурацией водоразделов, горных хребтов) условиями района исследования. Растительность - в основном сосновый лес и кустарник.

2. ТРАССИРОВАНИЕ УЧАСТКА НОВОЙ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ ЛИНИИ

2.1 Установление направления проектируемой линии

Одним из главных факторов, определяющих направление новой железнодорожной линии, является основное назначение будущей линии. Целью ее является обеспечение межрайонных связей. Естественно, наиболее рациональным будет кратчайшее расстояние между конечными пунктами, то есть станцией А и станцией В. Вместе с тем, основными предпосылками при установлении положения трассы на карте будут являться топографические и инженерно-геологические условия трассы, которые диктуют необходимость использования естественных форм рельефа или обхода сложных неблагоприятных в геологическом отношении участков.

Предварительное изучение и обработка карты дают наглядное представление о характере и особенностях рельефа и позволяют выявить местонахождение, так называемых фиксированных точек, через которые целесообразно провести трассу в местах обхода контурных препятствий (населенных пунктов, болот, заповедников и т. д.) или при отыскании местоположения трасы на пересечении высотных препятствий.

Изучение топографии местности позволяет выявить расположение попутных водоразделов и долин. Проектируемый участок может переходить из одной речной долины в другую, пересекая водораздел.

В результате можно наметить 2-3 варианта направления трассы, которые представляют собой ломаные линии, соединяющие между собой начальный и конечный пункты и выявленные между ними фиксированные точки.

Вариантом направления трассы может быть геодезическая линия, которая соединяет по кратчайшему направлению начальный и конечный пункты проектируемого участка. Рассматривая варианты, по каждому намеченному направлению необходимо изучить конфигурацию горизонталей, колебание отметок местности.

С целью изучения рельефа пересекаемой местности и выявления возможных препятствий между начальным и конечным пунктами, а также для оценки возможности применения принятого руководящего уклона и приобретения навыков определения отметок земли и уклонов местности по планам в горизонталях, рекомендуется построить продольный профиль по спрямленному направлению выбранного варианта трассы.

2.2 Проектирование плана и продольного профиля трассы

Трассирование представляет собой сложный процесс одновременного проектирования трассы в горизонтальной и вертикальной плоскости с учетом выполнения необходимых требований.

Требования, которым должен удовлетворять план линии и продольный профиль, подробно изложены в строительно-технических нормах - СТН Ц 01-95.

Трасса - это ось железной дороги, разбитая на местности или на карте, план трассы - это проекция оси пути на горизонтальную плоскость, а элементами плана линии являются: прямые участки, круговые кривые и переходные кривые.

Целью проектирования трассы является отыскание такого положения оси будущей линии, которое дает рациональное соотношение между длиной и объемами земляных работ при соблюдении основных норм проектирования.

Выбранное принципиальное направление трассы является ориентиром при установлении положения трассы.

После выбора направления переходят к установлению положения трассы на плане в горизонталях. Первоначально - на отдельных участках, учитывая возможность использования руководящего уклона.

Шаг трассирования - это расстояние в сантиметрах между двумя соседними горизонталями, соответствующее данному уклону трассирования - d.

Длина d, см, каждого звена линии устанавливается расчетом (для карт масштаба 1: 50000):

, (1)

где сечение горизонталей, м;

руководящий уклон, ‰;

уклон, эквивалентный сопротивлению от кривых (может быть принят равным 1 ‰ для рельефа средней сложности) d.= 2*5 / 5-1 = 2,5

Переходя с горизонтали на горизонталь, шагом получают точки «линии нулевых работ». Эта линия применяется на участках напряженного хода.

Укладывая трассу, следует избегать образования острых углов, исключающих возможность размещение круговых кривых.

Трассирование начинается с укладки станционной площадки.

Выбранное место должно позволить не только просто уложить станционную площадку нужной длины, но и обеспечить минимальные работы по отсыпке земляного полотна на станции.

2.3 Определение длины поезда, выбор стандартной длины приемоотправочных путей и станционной площадки.

Длина поезда устанавливается в соответствии с заданным типом подвижного состава:

Ln = ni * li + lл + 10 (3)

где длина поезда, м;

количество вагонов i-го типа;

длина вагона i-го типа;

длина локомотива, м;

допуск на установку поезда в пределах полезной длины приемоотправочного парка пути, м.

Ln =(5550/(22+63))*13,92+21+10 = 975

По длине поезда принимается стандартная длина приемоотправочных путей (850 м, 1050 м, 1700 м, 2100 м), в данном случае 1050 м.

В углы поворота, полученные в результате проведения примерной линии трассы, необходимо вписать круговые для плавного сопряжения прямых участков трассы.

К основным параметрам круговых кривых относят: угол поворота, равный углу между продолжением трассы и ее новым направлением;

радиус; тангенс кривой, равный расстоянию от вершины угла поворота (ВУ) до начала (НК) или конца (КК) кривой; длина кривой; биссектриса, определяемая длиной от вершины угла до середины кривой.

Таким образом, план линии будет состоять из прямолинейных отрезков и круговых кривых.

Радиусы круговых кривых принимают стандартной длины от 180 до 4000 м. Для проектирования предусматриваются следующие величины радиусов в м: 4000, 3000, 2500, 2000, 1800, 1500, 1200, 1000, 800, 700, 600, 500, 350, 300, 250, 200, 180.

Нормы проектирования плана принимаются в соответствии с СТН, где приведены рекомендуемые и допускаемые значения радиусов в зависимости от категории дороги и условий проектирования.

Для этого на листе миллиметровой бумаги вычерчивается сетка профиля, на которую в графе «Отметки земли» переносят отметки точек пересечения оси трассы с горизонталями и отметки характерных точек. Отметки показывают на чертеже в принятом вертикальном масштабе, располагая их так, чтобы полученная по отметкам линия поверхности земли не вышла за пределы чертежа и не находилась бы слишком низко. В соответствии с отметками земли с профиля следует опустить ординаты.

Продольный профиль выполнен в следующих масштабах: вертикальном - 1:1000 (1 м = 1 мм), горизонтальном - соответствующим масштабу карты - 1: 50000 (1 км = 20 мм).

Для более точного определения точек начала и конца круговых кривых определяются параметры кривых, которые вносятся в «Ведомость элементов плана линии» (табл. 1).

Эта ведомость включает: углы поворота (), радиусы (), тангенсы (), длины круговых () и переходных кривых (), длины прямых. Углы поворотов измеряют с точностью до 0,5є , элементы кривых вычисляют по формулам:

(4)

(5)

В результате заполнения ведомости определяются суммы углов поворота, длин кривых и прямых участков.

Точки начала и конца кривых фиксируют на плане трассы, откладывая тангенсы в масштабе карты в обе стороны от вершин углов поворотов.

Таблица 1

Ведомость элементов плана линии

Проектируя смежные круговые кривые, то есть две соседние кривые, расположенные на минимально возможном сближении, необходимо контролировать длины прямых вставок между ними.

Прямая вставка - это расстояние между точками начал переходных кривых. Длины прямых вставок принимаются по табл. 6 [1] в соответствии с СТН в зависимости от категории дороги и условий проектирования трассы.

Переходные кривые устраиваются в местах сопряжения прямых участков с круговыми кривыми радиусом 4000 м.

Разметив на плане трассы точки начала и конца каждой круговой кривой, производят расстановку километровых знаков, тщательно проверяя длину запроектированного участка.

Сумма длин прямых и кривых должна быть равна длине варианта трассы между осями раздельных пунктов.

Вместе с тем, окончательное положение трассы устанавливается в результате одновременного проектирования плана и продольного профиля выбранного направления линии.

Продольный профиль представляет собой то или иное сочетание его элементов - подъемов, спусков, площадок.

Уклон определяется отношением разности отметок по концам элемента к горизонтальной проекции длины элемента.

В ходе проектирования профиля следует нанести проектную линию, соответствующую уровню бровки основной площадки земляного полотна. Проектная линия наносится на составленный продольный профиль поверхности земли.

Для обеспечения безопасности и плавности движения поездов решающее значение имеет правильное назначение длины элементов профиля и наибольшей алгебраической разности сопрягаемых уклонов.

Продольный профиль следует проектировать элементами возможно большей длины при наименьшей алгебраической разности смежных уклонов. Точнее, в благоприятных топографических условиях длина элемента профиля может назначаться равной длине поезда. Места сопряжения элементов профиля запроектированы, используя рекомендуемые и допускаемые нормы алгебраической разности уклонов и длин элементов по табл. 7 [1]. При полезной длине приемоотправочных путей 1050 м и II категории железнодорожной линии наибольшая алгебраическая разность уклонов по рекомендуемым и допускаемым нормам равна 8 ‰ и 13 ‰ соответственно при минимальной длине элемента 200 м.

При проектировании продольного профиля необходимо обеспечить бесперебойность движения поездов расчетной массы. Для этого профиль запроектирован так, что ни на одном его участке фактическое сопротивление поезда, равное сумме сопротивлений от уклона и кривых, не превышает расчетного, т.е. сопротивления от руководящего уклона.

Уклон, эквивалентный сопротивлению от кривой, определяется с учетом соотношения длины кривых с длиной поезда, если длина кривой больше длины поезда, то:

(6)

если меньше:

(7)

где радиус кривой, м., б° - угол поворота кривой в градусах, l - длина участка в метрах, на котором производится смягчение руководящего уклона (но не более длины поезда).

Рабочие отметки на профиле определяются разностью проектных отметок и отметок земли и размещаются на насыпях над проектной линией, а выемках - под ней.

2.4 Размещение раздельных пунктов

Раздельные пункты делят железную дорогу на перегоны, обеспечивая необходимые для безопасного движения поездов интервалы между поездами и пропуск заданного числа поездов.

При заданной расчетной пропускной способности линии в парах поездов в сутки параллельного графика движения и скрещения с остановкой, расчетное время хода пары поездов между осями раздельных пунктов не должно превышать величины:

(8)

где сумма станционных интервалов, определяемая системой СЦБ, при полуавтоблокировке - 5 мин;

поправка на разгон и замедление поездов, которая учитывается при приближенном подсчете времени хода ( при электрической тяге).

tрасч= 1440 /27-(2*4+5) =40,33

Фактическое время хода поезда (туда и обратно) от оси начальной станции до оси разъезда определяется по элементам проектной линии в табличной форме, используя покилометровое время хода в зависимости от уклона элемента, при заданном типе локомотива и величине руководящего уклона (прил. 6 [1]).

Фактическое время хода на запроектированном участке составило 34,88 мин, т.к. фактическое время хода меньше расчетного, то размещение разъезда не требуется.

Таблица 2

Определение времени хода поезда по направлениям

3. РАЗМЕЩЕНИЕ И ВЫБОР ТИПОВ ОТВЕРСТИЙ МАЛЫХ ВОДОПРОПУСКНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Профиль поверхности земли по оси трассы описывает все неровности пересекаемой местности. Во всех пониженных местах профиля возможно скопление притекающей к трассе воды, создается угроза сохранности земляного полотна. Поэтому на всех пересечениях железной дорогой рек, ручьев, логов, оврагов и других пониженных мест, где протекает вода, размещены искусственные сооружения.

Для установления расхода воды, т.е. количества воды, притекающей к сооружению в единицу времени, устанавливают границы и площади бассейна сооружения, т.е. - территорию, с которой вода будет стекать к данному сооружению, ограниченная с верховой стороны линиями главного и второстепенного водоразделов, а с низовой - трассой.

При выборе типов водопропускных сооружений следует учесть, что фактическая высота насыпи по профилю должна быть больше или равна потребной для данного типа искусственного сооружения.

Для выбора типов отверстий искусственных сооружений используются графики водопропускной способности труб и мостов в зависимости от глубины подпертой воды, перед сооружением, приведенным в прил. 7 [1], на которых при выборе трубы точка пересечения графика водопропускной способности трубы с величиной расчетного расхода по линии вертикали должна быть ниже ограничения расчетных расходов.

При выборе отверстия трубы учитывается достаточность высоты насыпи на профиле для размещения трубы по конструктивным условиям (табл. 9 [1]).

Таблица 3

Ведомость малых водопропускных сооружений

железнодорожная линия проектирование

Список литературы

1. Н.Л. Скрипачева. Проектирование участка новой железнодорожной линии с анализом овладения перевозками. Учебное пособие - Хабаровск: ДВГУПС, 2000.

2. Изыскание и проектирование железных дорог. Учебник для вузов ж.-д. транспорта / Под ред. И. В. Турбина. - М.: Транспорт, 1989. - 479 с.

3. Экономические изыскания и основы проектирования железных дорог. Учебник для вузов ж.-д. транспорта / Под ред. Б. В. Яковлева. - М.: Транспорт, 1989. - 269 с.

4. Проектирование, строительство и реконструкция железных дорог. Учебное пособие для вузов ж.-д. транспорта / Под ред. И. В. Турбина. - М.: Транспорт, 1989. - 263 с.

5. СТН Ц - 01 - 95 Железные дороги колеи 1520 мм.

Размещено на Allbest.ru