Проектирование железных дорог

Размещено на http://www.allbest.ru/

8

1. Исходные данные

Продольный профиль участка 5 км - выдан.

Расчётная пропускная способность нетто в грузовом направлении, млн..т.км/км в год:

на начало расчётного периода - 17;

на 2-й год эксплуатации - 27;

на 5-й год эксплуатации - 37;

на 10-й год эксплуатации- 47;

на 15-й год эксплуатации - 87.

Число пассажирских поездов в сутки:

на начало расчётного периода - 2;

на 2-й год експлуатации - 2;

на 5-й год експлуатации - 3;

на 10-й год експлуатации - 4;

на 15-й год експлуатации - 5.

Число сборных поездов в сутки:

на начало расчётного периода - 2;

на 2-й год експлуатации - 2;

на 5-й год експлуатации - 3;

на 10-й год експлуатации - 3;

на 15-й год експлуатации - 3.

Протяжённость участка, подлежащего реконструкции - 107 км.

Локомотив, эксплуатируемый на участке - ТЭ3.

Отношение массы состава нетто к массе состава брутто - 0,73.

Период параллельного графика применительно к ограничивающему перегону - 45 мин.

Средняя скорость в кривой - 45 км/ч.

Средняя длина перегона на реконструируемом участке - 20 км.

Сторонность 2-го пути - левая.

Ширина основной площадки земляного полотна - 6 м.

Тип рельсов - Р50.

2. Расчёты пропускной и провозной способности

Пропускной способностью железнодорожного участка пути по перегонам называется наибольшее количество поездов установленной массы, которое может быть пропущено по этому участку в течение суток в зависимости от технической оснащённости и способа организации движения поездов. Пропускная способность однопутной железной дороги определяется в парах поездов; пропускная способность однопутной железной дороги -- в поездах для каждого направления.

Пропускная способность может ограничиваться наиболее трудным перегоном данного участка или мощностью отдельных сооружений и устройств. Величины пропускной способности перегонов и отдельных устройств должны быть увязаны между собой и обеспечивать необходимую мощность железной дороги на каждом этапе её работы.

Провозной способностью называется наибольшее количество грузов, которое может быть перевезено по участку пути в течение года.

Мощность железной дороги определяется её пропускной способностью.

Наличная пропускная способность

Суточная наличная пропускная способность участка пути подсчитывается с учётом выделения технологических «окон» и коэффициента надёжности работы технических устройств .

Под технологическим окном понимается свободный от пропуска поездов промежуток времени, предоставляемый в графике движения, и необходимый для выполнения работ по текущему содержанию пути и ремонту устройств пути, контактной сети, СЦБ. При существующих машинах и механизмах и применяемой технологии производства работ продолжительность технологического окна в расчётах наличной пропускной способности принимается равной 120 мин на двухпутных участках пути, имеющих вставки для безостановочного скрещения поездов 90 мин, и 60 мин для однопутного участка.

Пропускная способность перегонов зависит от количества главных путей, системы СЦБ, типа графика и времени хода поездов по перегонам.

Пропускная способность однопутных перегонов при парном непакетном графике определяется в парах поездов по формуле:

(1.1)

где - период непакетного графика, мин;

- продолжительность технологического окна:

при параллельном графике и частично-пакетном - 60 мин;

при 2-хпутных вставках - 90 мин;

при 2хпутном пути - 120 мин;

- коэффициент надёжности работы технических устройств;

-время хода по перегону в нечётном и чётном направлении 45 мин;

, - станционные интервалы ,= 4 мин;

- время на разгон и замедление 3 мин.

Расчётная пропускная способность

Расчётной пропускной способностью называется, определяемая техническим оснащением, которое предусматривается на соответствующий проектный этап работы дороги.

При проектировании новых и усилении существующих дорог расчётная пропускная способность устанавливается с учётом коэффициента, учитывающего технологические перерывы для содержания и ремонта сооружений и устройcтв и необходимый резерв для обеспечения внутрисуточных колебаний размеров движения поездов и подсчитывается по следующим формулам:

1. Для однопутных линий, не оборудованных автоблокировкой:

Т_пг = +++ = 45 + 4 + 3 = 52мин (1.2.1)

2. Для однопутных линий, оборудованных автоблокировкой, при двух поездах в пакете:

, Т_чпг = 1,5Т + І = 1,5*52 + 10 = 88мин (1.2.2)

Т_чпг = 1,5Т + І = 1,5*52 + 8 = 86мин

3. Для однопутных линий с двухпутными вставками:

, Т_2вст = 0,5Т = 0,5*52 = 26мин (1.2.3)

4. Для двухпутных линий с автоблокировкой:

, Т_2пут = І = 8-10мин (1.2.4)

І = 8мин (при электровозной тяге); І = 10мин (при тепловозной тяге).

Провозная способность.

Провозная способность рассчитывается по формуле:

(1.3.1)

где - средняя масса нетто, т;

- норма массы поезда, т;

- коэффициент неравномерности перевозок.

Количество грузовых поездов на участках с преимущественным грузовым движением в условиях непараллельного графика определяется по формуле:

(1.3.2)

где n - пропускная способность участка при параллельном графике;

, - коэффициент съёма грузовых и пассажирских поездов соответственно;

, - число грузовых и пассажирских поездов соответственно;

- резерв пропускной способности. При параллельном графике и при частично-пакетном, при 2хпутных вставках и 2хпутке.

Рассчитаем провозную и пропускную способности существующей железной дороги для локомотива ТЭ3.

1. ПАБ, ТЭ3, параллельный обыкновенный график, І путь.

пар поезд/сут; млн т/год (ТЭ3);

0) nгр.в. = (25,5/1+0,05)-(1,2*2 +1,5*2) =	18,9
2) nгр.в. = (25,5/1+0,05)-(1,2*2 +1,5*2) =	18,9
5) nгр.в. = (25,5/1+0,05)-(1,2*3 +1,5*3) =	16,2
10) nгр.в. =(25,5/1+0,05)-(1,2*4 +1,5*3) =	15,0
15) nгр.в. =(25,5/1+0,05)-(1,2*5 +1,5*3) =	13,8

0) Гв. = 1,26*18,9 =	23,8 млн т/год
2) Гв. = 1,26*18,9 =	23,8 млн т/год
5) Гв. = 1,26*16,2 =	20,4 млн т/год
10) Гв. = 1,26*15,0 =	18,8 млн т/год
15) Гв. = 1,26*13,8 =	17,3 млн т/год

2. ТЭ3, частично-пакетный график, І путь.

пар поездов/сутки;

0) nгр.в. = (30,1/1+0,15)-(1,2*2 +1,5*2) =	20,8
2) nгр.в. = (30,1/1+0,15)-(1,2*2 +1,5*2) =	20,8
5) nгр.в. = (30,1/1+0,15)-(1,2*3 +1,5*3) =	18,1
10) nгр.в. = (30,1/1+0,15)-(1,2*4 +1,5*3) =	16,9
15) nгр.в. = (30,1/1+0,15)-(1,2*5 +1,5*3) =	15,7

0) Гв. = 1,26*20,8 =	26,2 млн т/год
2) Гв. = 1,26*20,8 =	26,2 млн т/год
5) Гв. = 1,26*18,1 =	22,8 млн т/год
10) Гв. = 1,26*16,9 =	21,3 млн т/год
15) Гв. = 1,26*15,7 =	19,8 млн т/год

3. Расчёт суммарных приведённых строительно-эксплуатационных затрат

Проведём сравнительный анализ полученных вариантов, которые характеризуются различными эксплуатационными расходами и капитальными вложениями. Для этого определим суммарные за весь расчётный период приведённые строительно-эксплуатационные расходы с учётом отдаления отдельных слагаемых во времени. Соответствующая формула:

где K_t - затраты, проведённые в году;

- коэффициент приведения, учитывающий уменьшение значимости затрат, совершённых через лет;

- капитальные вложения, проведённые в году;

Э_t - эксплуатационные расходы за год;

Т - период суммирования затрат.

Коэффициент приведения находиться по формуле:

где - норматив для приведения разновременных затрат.

Первоначальные капитальные вложения не учитываем т.к. исходное техсостояние в обеих вариантах одинаково. Величина - основная для выбора лучшего из вариантов и характеризуется наименьшей суммой приведённых затрат за расчётный период. Капитальные вложения, входящие в, определим по укрупнённым показателям.

При введении ЧПГ предусматриваются затраты на сооружение дополнительных приёмо-отправочных путей на части раздельных пунктов. Число таких пунктов зависит от коэффициента пакетности б. Если б = 0,67, то дополнительные П-О пути укладывают через один раздельный пункт и стоимость их строительства составит:

,

где - полезная длина п-о путей, км (определим по формуле =/+100м, = 5,5 т/м);

- стоимость пристройки 1км дополнительного п-о пути, принимаем для лёгких условий 200 тыс. у.е.

- стоимость сооружения 1 стрелочного перевода и его централизация, принимаем 20 тыс. у.е.

Число вычислим в зависимости от общего числа раздельных пунктов N по формуле пропускной провозной способность поезд

где L - общая длина реконструируемого участка, 107км;

- средняя длина перегона на участке, 20км.

Тогда = N/2.

Cтоимость электрификации однопутной ж/д линии:

где - средняя стоимость электрификации 1км, при постоянном токе (ВЛ8) 160тыс.у.е.

если электрифицируется пристраиваемый второй путь, то вместо вводится равный 100 тыс. у.е.

Стоимость перестройки второго главного пути определяется по формуле:

где - средняя стоимость пристройки 1км второго пути, принимаем 400тыс. у.е.

Эксплуатационные расходы слагаются из расходов, пропорциональных расходам движения Э_дв и расходов по содержанию постоянных устройств Э_пу:

Э = Э_дв + Э_пу

При подсчёте Э для сравнения вариантов учитываем только расходы по грузовому движению, поэтому эксплуатационные расходы подсчитаем по формуле:

Э_дв = 365

где С_пр - расходы, у.е./поезд, по пробегу поездом маршрута длиной L, км;

где - норма расхода на пробег поездом 1км на площадке, у.е./км;

А - то же на преодоление 1м высоты, у.е./м;

Н - алгебраическая разность конечной и начальной точек маршрута, м;

- сумма градусов углов поворота всех кривых на маршруте, град.;

Б - норма дополнительных расходов на движение поездов на каждый метр высоты тормозного спуска, у.е./м;

Н_с - сумма высот всех спусков на маршруте данного направления, имеющих крутизну более предельного безвредного уклона, м;

- сумма углов поворота кривых в пределах этих спусков, град.;

В - поправка к величине расходов на тормозных спусках, учитывающая часть кинетической энергии поезда, расходуемой на преодоление основного удельного сопротивления подвижного состава;

- протяжение тормозных спусков, км.

Расходы на содержание постоянных устройств: Э_пу = с_лин*L

где с_лин - удельные затраты по содержанию постоянных устройств, пропорциональные длине линии и определяются по укрупнённым данным.

Значение Э считаем только для каждого года перехода от одного техсостояния к другому и для конечного срока суммирования затрат (для остальных лет принятого периода расходы определяются линейной интерполяцией).

В состав годовых эксплуатационных расходов включают расходы на пополнение локомотивного парка. Потребное число локомотивов зависит от размеров движения и производительности локомотива. Размеры движения, пар поездов в сутки:

где Г_п - потребная провозная способность проектируемой ж/д, млн.т/год;

- коэффициент неравномерности перевозок;

365 -кол-во дней в году;

- масса поезда, тыс. т (ТЭ3 = 5200*0,73 =3796 = 3,8; ВЛ8 = 5900*0,73= 4307= 4,3)

Рабочий парк локомотивов грузового движения:

Л_раб = Т_л*/24,

где Т_л - время полного оборота локомотива на обслуживание одной пары поездов на данном участке протяжённостью L, км.

Т_л = 2L/V_уч + t_л,

где V_уч - участковая скорость, км/ч (40км/ч при электрической тяге, 30км/ч при тепловозной)

t_л - среднее время простоя локомотива:

при электрической тяге

при тепловозной тяге

Инвентарный парк локомотивов грузового движения:

Л_инв = Л_раб* б_п,

где б_п - коэффициент перехода, учитывающий локомотивы, находящиеся во всех видах ремонта: б = 1,1; б = 1,2.

Расчёт суммарных приведённых строительно-эксплуатационных затрат для

1-го варианта.

Исходные данные: территориальный район - ІV, длина реконструируемой ж.д. - 107км, руководящий уклон - 6‰, масса состава при тепловозной тяге - 5200т, отношение массы состава нетто к массе состава брутто - 0,73, используемый локомотив - ТЭ3, расчётный срок суммирования затрат - 15лет.

Для 1-го варианта формулу можно записать в виде:

Затраты в связи с переходом на ЧПГ движения поездов: устройство дополнительных приёмо-отправочных путей на раздельных пунктах потребует капитальных вложений:

= 5200/5,5 + 100 = 1045м, принимаем 1050м.

шт.

= 6,35/2 = 3шт.

тыс. у.е.

Затраты на строительства 2-хпутных вставок для организации безостановочного скрещения составят:

тыс. у.е.

Капитальные вложения при переходе из состояния 1 в состояние 5 составят:

А₁ = А_дп + А_вп = 870 + 21400 = 22270 тыс. у.е.

Эксплуатационные расходы по передвижению поездов на первый год эксплуатации при грузонапряжённости 23,8 млн. т км/км в год и тепловозной тяге:

поездов

Расходы С _пр1 пробегу одним поездом участка длиной 107км в направлении «туда» (уч. шифр БЗ-557; Н = 57м; =557^о; Н_с = 12м; _с=17^о; = 6км; =2,66; А = 0,427; Б = 0,561; В = 1,39):

у.е.

В направлении «обратно»( Н = -57м; Н_с = -12м):

у.е.

= 310,1 + 247,95 = 558,04 у.е.

Общие затраты по передвижению поездов на первый год:

Э_дв1 = 365*млн. у.е.

Расходы на содержание постоянных устройств:

Э_пу1 = 6,1*107 = 652,7 тыс. у.е.

Сюда же включаем расходы на пополнение локомотивного парка (разность между стоимостью инвентарного парка на начало расчётного периода и на 1й год эксплуатации).

На начало расчётного периода (грузонапряжённость 17 млн. т км/км в год):

поездов

Среднее время простоя тепловозов:

ч

Время полного оборота тепловозов на обслуживание одной пары поездов:

Т_л1 = 2*107/30 + 10,17 = 17,13ч

Рабочий парк тепловозов для грузового движения:

Л_раб1 = 17,13*14/24 = 10 тепловозов

Инвентарный парк тепловозов:

Л_инв1 = 10* 1,2 = 12 тепловозов

Затраты на локомотивный парк на 1-й год: 246*12 = 2,952 млн. у.е.

Суммарные эксплуатационные затраты на первый год:

Э = Э_дв1 + Э_пу1 = 0,6527 + 3,87 = 4,523 млн. у.е.

На 9-ом году эксплуатации осуществляем переход из состояния 5 в состояние 7. При этом переходе капитальные вложения будут заключаться в строительстве сплошного второго главного пути:

А₉ = А_вп9 = тыс. у.е.

Эксплуатационные расходы по передвижению поездов на 9-й год эксплуатации при грузонапряжённости 43 млн. т км/км в год и тепловозной тяге:

поездов

Расходы С _пр9 пробегу одним поездом участка длиной 107км в направлении «туда»:

у.е.

В направлении «обратно»:

у.е.

= 310,1 + 247,95 = 558,04 у.е.

Общие затраты по передвижению поездов на 9-й год:

Э_дв9 = 365*млн. у.е.

Расходы на содержание постоянных устройств:

Э_пу9 = 7,7*107 = 823,9 тыс. у.е.

Расходы на пополнение локомотивного парка для 9-го года (разность между стоимостью инвентарного парка на начало расчётного периода и на 9-й год эксплуатации):

Среднее время простоя тепловозов:

ч

Время полного оборота тепловозов на обслуживание одной пары поездов:

Т_л9 = 2*107/30 + 7 = 14,13ч

Рабочий парк тепловозов для грузового движения:

Л_раб9 = 14,13*34/24 = 20 тепловозов

Инвентарный парк тепловозов:

Л_инв9 = 20*1,2 = 24 тепловозов

Пополнение локомотивного парка: 24 - 12 = 12 шт.

Ежегодные затраты на это составят: 246*12/8 = 369 тыс. у.е.

Суммарные эксплуатационные затраты на 9-й год:

Э₉ = Э_дв9 + Э_пу9 = 6,925 + 0,8239 = 7,749 млн. у.е.

Для 15-го года эксплуатации (конец расчётного периода):

Число грузовых поездов (грузонапряжённость 87 млн. т км/км в год)

поездов

Расходы С _пр15 пробегу одним поездом участка длиной 107км в направлении «туда»:

у.е.

В направлении «обратно»:

у.е.

= 310,1 + 247,95 = 558,04 у.е.

Общие затраты по передвижению поездов на 15-й год:

Э_дв15 = 365*млн. у.е.

Расходы на содержание постоянных устройств:

Э_пу15 = 7,1*107 = 803 тыс. у.е.

Расходы на пополнение локомотивного парка для 15-го года:

Среднее время простоя тепловозов:

ч

Время полного оборота тепловозов на обслуживание одной пары поездов:

Т_л15 = 2*107/30 + 5,78 = 12,9ч

Рабочий парк тепловозов для грузового движения:

Л_раб15 = 12,9*69/24 = 37 тепловозов

Инвентарный парк тепловозов:

Л_инв15 = 37*1,2 = 44 тепловозов

Пополнение локомотивного парка: 44 - 24 = 20 шт.

Ежегодные затраты на это составят: 246*20/7 = 703 тыс. у.е.

Суммарные эксплуатационные затраты для 15-го года:

Э₁₅ = Э_дв15 + Э_пу15 = 14,054 + 0,803 = 14,857 млн. у.е.

Расходы для остальных лет в пределах принятого периода суммирования затрат определяем линейной интерполяцией.

Суммированные эксплуатационные расходы

Вид тяги	Годы эксплуатации
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Тепловоз	4,523	4,984	5,445	5,901	6,366	6,827	7,288	7,749	8,764	9,78	10,795	11,812	12,826	13,842	14,857

Вычисляем коэффициент приведения

=:

(1+0,08)^-1= 0,926 (1+0,08)^-2= 0,857

(1+0,08)^-3= 0,794 (1+0,08)^-4= 0,735

(1+0,08)^-5= 0,681 (1+0,08)^-6= 0,630

(1+0,08)^-7= 0,584 (1+0,08)^-8= 0,540

(1+0,08)^-9= 0,500 (1+0,08)^-10= 0,463

(1+0,08)^-11= 0,429 (1+0,08)^-12= 0,397

(1+0,08)^-13= 0,368 (1+0,08)^-14= 0,341

(1+0,08)^-15= 0,315

Затраты на пополнение локомотивного парка

Вид тяги	Годы эксплуатации
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Тепловоз	2,952	0,369	0,369	0,369	0,369	0,369	0,369	0,369	0,703	0,703	0,703	0,703	0,703	0,703	0,703

7,475*0,926+5,353*0,857+5,814*0,794+6,27*0,735+6,735*0,681+7,196*0,63+ +7,657*0,584+8,118*0,54+22,27*0,926+9,467*0,5+10,483*0,463+11,498*0,429+12,515*0,397+

+13,529*0,368+14,545*0,341+15,56*0,341+21,4*0,5 = 104,360 млн. у.е.

Расчёт суммарных приведённых строительно-эксплуатационных затрат для

2-го варианта.

Исходные данные: территориальный район - ІV, длина реконструируемой ж.д. - 107км, руководящий уклон - 6‰, масса состава при тепловозной тяге - 5200т, масса состава при электровозной тяге - 5900т, отношение массы состава нетто к массе состава брутто - 0,73, используемый локомотив - ТЭ3, ВЛ8, расчётный срок суммирования затрат - 15лет.

Для 2-го варианта формулу можно записать в виде:

Затраты в связи с переходом на ЧПГ движения поездов: устройство дополнительных приёмо-отправочных путей на раздельных пунктах потребует капитальных вложений:

= 5900/5,5 + 100 = 1173м, принимаем 1250м.

шт.

= 6,35/2 = 3шт.

тыс. у.е.

Затраты на строительства 2-хпутных вставок для организации безостановочного скрещения составят:

тыс. у.е.

Затраты на электрификацию однопутной ж.д. с двухпутными вставками:

(160+240)*107/2 = 29,960 млн. у.е.

Капитальные вложения при переходе из состояния 1 в состояние 5 составят:

А₁ = А_дп + А_вп + = 0,990 + 21,400 + 29,960 = 52,350 млн. у.е.

Эксплуатационные расходы по передвижению поездов на первый год эксплуатации при грузонапряжённости 23,8 млн. т км/км в год и тепловозной тяге:

поездов

Расходы С _пр1 пробегу одним поездом участка длиной 107км в направлении «туда»:

у.е.

В направлении «обратно»( Н = -57м; Н_с = -12м):

у.е.

= 310,1 + 247,95 = 558,04 у.е.

Общие затраты по передвижению поездов на первый год:

Э_дв1 = 365*млн. у.е.

Расходы на содержание постоянных устройств:

Э_пу1 = 6,1*107 = 652,7 тыс. у.е.

Суммарные эксплуатационные затраты на первый год:

Э = Э_дв1 + Э_пу1 = 0,6527 + 3,87 = 4,523 млн. у.е.

Расходы на локомотивный парк на первый год.

На начало расчётного периода (грузонапряжённость 17 млн. т км/км в год):

поездов

Среднее время простоя тепловозов:

ч

Время полного оборота тепловозов на обслуживание одной пары поездов:

Т_л1 = 2*107/30 + 10,17 = 17,13ч

Рабочий парк тепловозов для грузового движения:

Л_раб1 = 17,13*14/24 = 10 тепловозов

Инвентарный парк тепловозов:

Л_инв1 = 10* 1,2 = 12 тепловозов

Затраты на локомотивный парк на 1-й год: 246*12 = 2,952 млн. у.е.

= 2,952 млн. у.е.

На 2-ом году эксплуатации предусматривается электрификация.

Эксплуатационные расходы по передвижению поездов на 2-й год эксплуатации при грузонапряжённости 27 млн. т км/км в год и электровозной тяге (ВЛ8):

поездов

Расходы С _пр2 пробегу одним поездом участка длиной 107км в направлении «туда» (уч. шифр БЗ-557; Н = 57м; =557^о; Н_с = 12м; _с=17^о; = 6км; =2,671; А = 0,357;

Б = 0,502; В = 1,31):

у.е.

В направлении «обратно»:

у.е.

= 306,59 + 253,85 = 560,44 у.е.

Общие затраты по передвижению поездов за 2-й год:

Э_дв2 = 365*млн. у.е.

Расходы на содержание постоянных устройств:

Э_пу2 = 13,1*107 = 1,402 тыс. у.е.

Расходы на приобретение локомотивного парка электровозов.

Среднее время простоя электровозов:

ч

Время полного оборота электровозов на обслуживание одной пары поездов:

Т_л2 = 2*107/40 + 7,29 = 12,64 ч

Рабочий парк электровозов для грузового движения:

Л_раб2 = 12,64*19/24 = 10 электровозов

Инвентарный парк электровозов:

Л_инв2 = 10* 1,1 = 11 электровозов

Затраты на локомотивный парк: 170,8*11 = 1,879 млн. у.е.

Суммарные эксплуатационные затраты на первый год:

Э = Э_дв2 + Э_пу2 = 1,402 + 3,87 = 5,289 млн. у.е.

На 11-м году эксплуатации предусматривается переход на двухпутный участок с 2хпутным графиком движения поездов (из состояния 6 в состояние 8) Г_в = 47 млн.т км/км в год:

поезда

Расходы С _пр2 пробегу одним поездом участка длиной 107км в направлении «туда» (уч. шифр БЗ-557; Н = 57м; =557^о; Н_с = 12м; _с=17^о; = 6км; =2,671; А = 0,357;

Б = 0,502; В = 1,31):

у.е.

В направлении «обратно»:

у.е.

= 306,59 + 253,85 = 560,44 у.е.

Общие затраты по передвижению поездов за 11-й год:

Э_дв11 = 365*млн. у.е.

Расходы на содержание постоянных устройств:

Э_пу11 = 13,2*107 = 1,412 тыс. у.е.

Э₁₁ = Э_дв11 + Э_пу11 = 1,412 + 6,751 = 8,163 млн. у.е.

Расходы на пополнение локомотивного парка электровозов.

Среднее время простоя электровозов:

ч

Время полного оборота электровозов на обслуживание одной пары поездов:

Т_л11 = 2*107/40 + 5,58 = 10,93 ч

Рабочий парк электровозов для грузового движения:

Л_раб11 = 10,93*33/24 = 15 электровозов

Инвентарный парк электровозов:

Л_инв11 = 15* 1,1 = 17 электровозов

Л_инв11 - Л_инв2 = 17 - 11 = 6 электровозов

Ежегодные затраты: 170,8*6/8 = 0,128 млн. у.е.

Капитальные вложения на 11-м году:

А_вп11 = 400*107/2 = 21,4 млн. у.е.

А_эл11 = 100*107/2 = 5,35 млн. у.е.

А₁₁ = 21,4 + 5,35 = 26,75 млн. у.е.

Для 15-го года эксплуатации (конец расчётного периода):

Число грузовых поездов (грузонапряжённость 87 млн. т км/км в год)

поезд

Расходы С _пр15 пробегу одним поездом участка длиной 107 км в направлении «туда»:

у.е.

В направлении «обратно»:

у.е.

= 306,59+ 253,85 = 560,44 у.е.

Общие затраты по передвижению поездов на 15-й год:

Э_дв15 = 365*млн. у.е.

Расходы на содержание постоянных устройств:

Э_пу15 = 13*107 = 1,391 тыс. у.е.

Э₁₅ = Э_дв15 + Э_пу15 = 12,478+ 1,391 = 13,869 млн. у.е.

Расходы на пополнение локомотивного парка электровозов.

Среднее время простоя электровозов:

ч

Время полного оборота электровозов на обслуживание одной пары поездов:

Т_л15 = 2*107/40 + 4,51 = 9,86 ч

Рабочий парк электровозов для грузового движения:

Л_раб15 = 9,86*61/24 = 25 электровозов

Инвентарный парк электровозов:

Л_инв15 = 25* 1,1 = 28 электровозов

Л_инв15 - Л_инв2 = 28 - 17 = 11 электровозов

Ежегодные затраты: 170,8*11/5 = 0,376 млн. у.е.

Суммированные эксплуатационные расходы

Вид тяги	Годы эксплуатации
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Электровоз		4,927	5,332	5,736	6,141	6,545	6,950	7,354	7,759	8,163	9,304	10,445	11,587	12,728	13,869
Тепловоз	Р4,523

4. Анализ параметров существующих кривых и определение допустимой скорости движения поездов

В кривых скорость ограничивается радиусом, длиной переходной кривой, параметром сопряжения С_прив (если S-образные кривые). Для определения допустимых скоростей движения используем ЦП-0056 «Правила определения возвышения наружного рельса и установление допустимых скоростей в кривых участках кривых».

Расчёт возвышения наружного рельса в кривых определяется по условию обеспечения одинакового воздействия на обе нити от суммарного потока поездов по формуле:

мм

где V_ср - средняя скорость в кривой, 45км/ч.

Расчётное возвышение должно быть проверено по условию непревышения установленного по комфортабельности езды пассажиров нормы непогашенного ускорения при следовании пассажирских поездов с максимально допустимой скоростью.

Минимальное возвышение, которое удовлетворяет это условие, рассчитываем по формуле:

_{min пас} = 12,5мм

Возвышение наружного рельса нужно также проверить по недопуску перегрузки наружного рельса грузовыми поездами, которые двигаются с максимальной скоростью по критерию

. Минимальное возвышение , при котором не будет превышена допустимая граница ускорения +0,3м/сІ для грузовых поездов определим по формуле:

_{min гр} = 12,5мм

Размер расчётного возвышения необходимо дополнительно проверить по условию недопуска перегрузки грузовыми поездами внутренней нити (непревышение непогашенного ускорения -0,3м/сІ, направленного внутрь кривой) по формуле:

_{max гр} = 12,5мм

Из этих расчётов принимаем значение, которое рекомендуется для установки в путь_рек = 25мм

т.к. оно не меньше по значению, чем _{min пас} и _{min гр} .

Возможность использования рекомендуемого возвышения необходимо проверить по непревышению допустимых непогашенных ускорений:

Расчёт величин фактических непогашенных ускорений делается для max и min скоростей по формуле:

,

где V_ход - фактическая минимальная или максимальная скорость движения пассажирских и грузовых поездов. V_{ход пас} = 110км/ч, V_{ход гр} = 80км/ч;

h - оцениваемое возвышение, 25мм.

для грузовых: -0,15 ? 0,23 ? 0,3 - условие выполняется;

для пассажирских: -0,15 ? 0,61 ? 0,7 - условие выполняется;

Допустимая скорость в круговой кривой, по условию непревышения норм допустимых ускорений, определяется по формуле:

,

где R - фактический радиус, 1229м;

h - фактическое возвышение, 25мм;

- допустимое ускорение, 0,7м/сІ и 0,3м/сІ.

106км/ч

70км/ч

График скоростей на рисунке

5. Расчёт габаритного уширения в кривой

Для линий 1-й категории и радиусе 1229м принимаем уширение земляного полотна с наружной стороны кривой гу = 0,5м.

Р_нар =

Р_вн = ? гу + Р_нар = 0,0305+0,5 = 0,5305

R_пр = R_сущ - М_к = 1229 - 5,01 = 1224 м

125м

м

м

Неправильный пикет:

100 - 2,68 = 97,32м

6. Расчёт межосевых расстояний при проектировании второго пути (смещение междупутья на прямой и в кривой)

Смещение оси пути на прямой.

При смещении оси пути на прямой или в кривой происходит увеличение междупутья на величину «у» от нормального М_н = 4,1м до требуемого М_к.

Конструктивное междупутье, предусматриваемое при строительстве второго искусственного сооружения рядом с существующим при укладке второго пути определим по формуле:

,

где В_сущ - ширина существующего земляного полотна, 6м;

в - ширина котлована под основание моста

Н_н - высота насыпи у искусственного сооружения, определяется по формуле:

м

м

м

Смещение оси ІІ пути относительно своего условного положения:

у = М_к - М_н = 5,01 - 4,1 = 0,91м

Изменение междупутья на прямой достигается устройством двух обратных кривых, разделённых прямой вставкой. Для решения поставленной задачи требуются следующие исходные данные:

у = 0,91м, радиусы обеих кривых принимаем по возможности больших значений

R₁ = R₂ = 2000м, длина прямой вставки между концами переходных кривых по СНиП

d = 100м.

Требуется определить угол б, длину схода L_пр, удлинение ?L, рихтовки в характерных точках, величины междупутий в этих точках.

Угол отклонения пути для обеспечения заданного смещения определим по формуле:

Определим параметры кривых:

м

K₁ = K₂ = R*б_рад = 2000*0,0079 = 15,8 м

Уточняем длину прямой вставки:

м

Длина проектного схода определяется по формуле:

= 2*15,8 + 100,16 = 131,76м

Проекция схода на существующий путь:

= 2*7,85 + (2*7,85 + 100,16)*0,999969 = 131,56м

Определим величины удлинения трассы, возникающие вследствие наличия двух обратных кривых смещения и величину неправильного пикета.

Пикетаж по проектируемому сходу	Пикетаж по существующему пути
НКК1 пк 137+00,00 К 15,80 ККК1 пк 137+15,80 d 1 00,16 НКК2 пк 138+15,96 К 15,80 ККК2 138+31,76	НКК1 пк 137+00,00 Lсущ 1 31,56 пк 138+31,56 пк 138+31,76 пк 138+31,56 ?L 0,20

Неправильный пикет равен 100 +?L = 100 + 0,20 = 100,20м

По вычисленным пикетажным значениям основных точек плана строим схему плана, а под ней угловую диаграмму схода, по которой определим смещение оси пути в характерных точках.

Построив площадь угловой диаграммы, следует произвести её проверку:

м²

м²

м²

Площадь угловой диаграммы должна равняться смещению оси ІІ пути относительно своего условного положения. Невязка составляет 0,6см, что допустимо.

Смещение оси пути на пк 137+10,00 (сечение І-І):

м

Величина междупутья:

= 5,01 - 0,025 = 4,985м

Смещение оси пути на пк 137+00,00 (сечение ІІ-ІІ):

= 0,0624 + 15,96*0,0079 = 0,19м

Величина междупутья:

= 5,01 - 0,19 = 4,82м

Смещение оси пути на пк 137+20,00 (сечение ІІІ-ІІІ):

м

Величина междупутья:

= 5,01 - 0,88 = 4,13м

Смещение оси пути в кривой.

Из продольного профиля берём исходные данные:

б = 30⁰36ґ R_сущ = 1229м; Т_сущ = 336,22м; К_сущ = 686,36м; М_к = 5,01м; у = 0,91м.

Задачу решаем методом подбора фиктивного радиуса.

Определяем основные элементы кривой:

Т₁₀₀₀ = 159,88мТ₁₂₂₉ = 336,22м

К₁₂₂₉ = 686,36м; sinб = 0,509041; cosб = 0,860742.

Находим величину Z:

м

R_ф = R_сущ - Z = 1229 - 6,53 = 1222,47м

м

Т_ф =м

Округляем R_ф до R_пр = 1223м

Т_пр = 159,88*1,223 = 195,53м

?Т = b₁ = Т_пр - Т_ф = 195,53 - 195,45 = 0,08м

b₂ = - ?Т = 3,32 - 0,08 = 3,24м

Определяем пикетажное значение НКК и ККК для проектируемой кривой и величину неправильного пикета.

К_пр = R_пр*б_рад = 1223*0,534062 = 653,16м

НКК_сущ пк 107+31,13 ККК_сущ пк 114+17,49

b₁ 00,08 b₂ 3,24

НКК_пр пк 107+31,05 ККК_пр пк 114+14,25

ККК_пр пк 114+14,25

НКК_пр пк 107+31,05

Кґ_пр 683,2м

?К = Кґ_пр - К_пр = 683,2 - 653,16 = 30,04м

Неправильный пикет: 100 - 30,04 = 69,96м

Пикетажное значение НПК и КПК переходных кривых по проектируемому сходу:

R_пр = 1223м; S/2 = 15м

НКК_пр пк 107+31,05 ККК_пр пк 114+14,25

S/2 15,00 S/2 15,00

НПК₁ пк 107+16,05 НПК₂ пк 113+99,25

S 30,00 S 30,00

КПК₁ пк 107+46,05 КПК₂ пк 114+29,25

Профильная схема плана линии на реконструируемом участке и угловая диаграмма.

Контроль расстояний:

b₁ + К_сущ = 0,08 + 686,36 = 686,44м

b₂ + Кґ_пр = 3,24 + 683,2 = 686,44м

Проверка площади углограммы:

м

Невязка 0,91 - 0,89 = 0,02м = 2см

Если невязка больше 1см, её разгоняют при помощи введения фиктивного угла б_ф, вместо б_рад.

Определим фиктивный угол:

Определим коэффициент tg_пр(ф)/2:

Подсчитаем смещения оси пути в характерных точках:

Размещено на Allbest.ru