Проектирование плана железнодорожной линии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Исходные данные

2. Описание условий проектирования

3. Разработка вариантов магистральных ходов

4. Проектирование плана железнодорожной линии

5. Проектирование продольного профиля железнодорожной линии

Заключение

Литература

Введение

Проект новой железнодорожной линии - это комплекс экономических и технических документов, включающих описание, расчёты, чертежи и обоснование принятых решений по всем железнодорожным сооружени ям и устройствам. железнодорожный магистральный чертеж

Железные дороги являются важным элементом единой транспортной системы страны. Они выполняют громадный объем перевозочной работы, обеспечивая надежные и экономичные транспортные связи между главными экономическими районами и центрами страны. На долю железных дорог приходится более половины общего грузооборота и более трети пассажирских перевозок. Поэтому их развитию придается большое значение.

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.

Предметом дисциплины изысканий и проектирования железных дорог является теория и практика разработки и принятия решений при выборе основных технических параметров проекта, проектировании всех постоянных сооружений и устройств новых и реконструкции действующих железных дорог с учетом перспектив роста перевозок.

Непреложное требование к проектному решению - гарантия безопасности движения по железной дороге. В проекте необходимо использовать достижения науки и техники, российского и зарубежного опыта с тем, чтобы строящаяся или реконструируемая железная дорога к моменту окончания работ соответствовала бы техническому уровню того времени. Проект должен предусматривать прогрессивные методы строительства, высокую степень его механизации и индустриализации и прогрессивные способы эксплуатации железной дороги при больших массах грузовых поездов и высоких скоростях движения грузовых и пассажирских поездов.

Главная цель данной курсовой работы - получить сведения о железной дороге как о сложной технической системе, познакомиться с ее функционированием, с развитием и современным состоянием теории и практики проектирования новых и реконструкции действующих железных дорог, изучить состав проекта и стадии его разработки, а также предъявляемые к проекту технические, экономические и экологические требования.

Разнообразие природных, экономических, технических и других факторов приводит к появлению вариантов, т.е. разных решений одной и той же задачи, удовлетворяющих поставленным требованиям, но различающихся размерами строительных и эксплуатационных затрат, сложностью и сроками строительства. В результате тщательного анализа вариантных решений должно быть найдено наилучшее, по которому и будет осуществлено строительство.

Проект должен обеспечивать высокие показатели процесса перевозок при их минимальной себестоимости, а также высокое качество сооружений и возможность завершения строительства в сжатые сроки при наименьших затратах.

Особое внимание должно уделяться вопросам надежности, безопасности движения поездов и охраны окружающей среды. Нельзя забывать также и о том, что все устройства и сооружения будущей железной дороги будут находиться под открытым небом, и необходимо оградить их от неблагоприятных воздействий природных факторов.

Для обеспечения наилучших условий эксплуатации железной дороги проектирование должно опираться на достижения теории и практики в области организации движения поездов.

Составление проекта новой железнодорожной линии - сложное дело, требующее больших знаний, опыта, времени, усилий целого проектного коллектива. Поэтому выполнение задания требует не только знаний по отдельным разделам специального курса, но и необходимость творческого подхода к решению поставленных задач.

1. Исходные данные

Проект участка новой линии предусматривает трассирование с целью отыскания такого положения линии, которое создаст наилучшие условия ее будущей эксплуатации. В данном случае трассирование выполняется по индивидуальной топографической карте местности, где обозначена станция А, от которой следует проектировать железнодорожную линию до станции В. Показан также район примерного расположения станции В.

Карта выполнена в масштабе 1:50000, сечение горизонталей - 10м. Категория железной дороги - II.

Заданный руководящий уклон равен 10 0/00.

Расчетная годовая приведенная грузонапряженность нетто в грузовом направлении на десятый год эксплуатации свыше 15 до 30 млн.ткм/км в год. Максимальная скорость движения пассажирских поездов - 160 км/час.

Трассирование участка железнодорожной линии предполагает предварительное изучение норм и технических условий проектирования новых железных дорог, а также определенных приемов трассирования по планам в горизонталях. Требования, которым должен удовлетворять план линии и продольный профиль, изложены в строительно-технических нормах - СТН Ц 01-95 и СНиП 32-01-95.

2. Описание условий проектирования

Проектирование новой железнодорожной линии производится в Ленинградской области. Ленинградская область расположена на северо-западе европейской части страны. Площадьтерритории - 83 908 кмІ. С запада на восток область протянулась на 500 км, а наибольшая протяжённость с севера на юг составляет 320 км.

Область целиком расположена на территории Восточно-Европейской (Русской) равнины. Этим объясняется равнинный характер рельефа с незначительными абсолютными высотами (в основном, 50--150 метров над уровнем моря).

Территория области находится на стыке двух крупнейших тектонических структур.

Северо-запад области расположен на Балтийском кристаллическом щите, где выходят на поверхность архейские и раннепротерозойские породы. На этой территории основными полезными ископаемыми являются гранит, облицовочный камень и песчано-гравийный материал.На южных берегах Финского залива и Ладожского озера в кембрийский период (около 500 миллионов лет назад) сформировались мощные толщи осадочных пород (синих глин с прослойками песчаников).Приблизительно 400 миллионов лет назад, в ордовикский период, произошло образование оболовых песчаников, содержащих месторождения фосфоритов и горючих сланцев (запад области). На юге области на поверхность выходят породы девонского периода.

В восточной части области близко к поверхности находятся породы, образовавшиеся в каменноугольный период. Там присутствуют месторождения бокситов, известняков и доломитов.Окончательно рельеф области сформировался в четвертичный период в результате четырёх оледенений и последовательно сменявших их межледниковых эпох. Поэтому на большей части области присутствуют месторождения торфа, глины и песка.

Территория области, за исключением небольшой крайне юго-восточной части, относится к бассейну Балтийского моря и имеет густую, хорошо развитую речную сеть. Общая протяжённость всех рек в Ленинградской области около 50 тыс. км. Также в области расположено 1800 озёр. Значительная часть области заболочена.

Территория области расположена в зоне тайги в её средней (на севере области) и южной подзонах (большая часть области), незначительная часть - в зоне смешанных лесов (юг области). Леса занимают 55,5 % территории области. Лесные ресурсы сильно истощены. Основным типом почв в области являются подзолистые, бедные перегноем и отличающиеся значительной кислотностью.

Климат области атлантико-континентальный. Морские воздушные массы обусловливают сравнительно мягкую зиму с частыми оттепелями и умеренно-тёплое, иногда прохладное лето. Средняя температура января?8… ?11 °C, июля +16…+18 °C. Количество осадков за год 600--700 мм. Наибольшее количество осадков выпадает летом и осенью.В зимний период осадки выпадают в основном в виде снега. Постоянный снежный покров появляется во второй половине ноября -- первой половине декабря. Сходит снег во второй половине апреля.

3. Разработка вариантов магистральных ходов

Детальное трассирование осуществляется вдоль намеченных конкурентоспособных кратчайших направлений, соединяющих опорные пункты и имеющиеся фиксированные точки. При этом исследуется возможность использования попутных долин водотоков и водоразделов.

На участках вольных ходов, где топографические условия легкие и средний естественный уклон местности по направлению трассирования меньше руководящего, трасса проектируется по прямой между опорными пунктами и фиксированными точками. Каждый угол поворота на участках вольных ходов должен быть обоснованным.

Основным принципом трассирования на участках напряженных ходов, где уклон местности по направлению трассирования больше руководящего, является наиболее полное использование заданного значения руководящего уклона.

Для поиска положения трассы на участках напряженных ходов используется расчетное значение расстояния между горизонталями d, см, которое соответствует заданной величине руководящего уклона и определяется по формуле:

,

Где m - масштаб карты в горизонталях

h - сечение горизонталей

ip - руководящий уклон

iср.э(к) - среднее значение уклона, эквивалентного дополнительному сопротивлению от кривых, ‰ (обычно принимается равным 0,5‰)

d=21мм

4. Проектирование плана железнодорожной линии

Планом железнодорожной линии является проекция трассы на горизонтальную плоскость.

Составляющим плана линии могут быть прямые участки пути, круговые и переходные кривые.

Прямые вставки, м, между начальными точками переходных кривых не должны быть менее величины, указанной в табл. 1.

Таблица 1

Прямые и кривые участки пути, а также смежные круговые кривые разных радиусов следует сопрягать посредством переходных кривых:

На новых скоростных линиях, а также линиях Iи IIкатегорий длины переходных кривых lпер, м, следует принимать из условия:

,

Vmax - максимальная скорость движения поезда в данной кривой, км/ч;

h - возвышение наружного рельса, мм, определяется по формуле

,

Vcp - средневзвешенная по тоннажу квадратическая скорость, намечаемая на десятый год эксплуатации линии в месте расположения кривой, км/ч

R- радиус кривой, м

k-коэффициент, учитываеющий смещение центра тяжести подвижного состава относительно оси пути в кривой (при V140км/час равна 1,2).

Где V(t,o), Q(t,o) - скорость, км/ч, и средняя масса поезда брутто, т, каждой категории поездов и направлениях соответственно «туда» и «обратно»,

ni - число поездов каждой категории

Расчет пикетажных значений начала и конца круговых кривых представлен в табл. 2.

Т=R*tg(б/2),

K=(р*R*б)/180

Где R - радиус проектируемой кривой, м

б - угол поворота по ходу трассы, град

Таблица 2 Результат расчета плана линии

?Кi+?li=L

Общая длина варианта трассы L=27000 м.

5. Проектирование продольного профиля железнодорожной линии

Окончательное положение трассы устанавливается в результате одновременного проектирования плана и продольного профиля выбранного направления линии. Поэтому для оценки полученного плана трассы переходим к проектированию схематического продольного профиля.

Продольный профиль - это развертка на вертикальную цилиндрическую поверхность, проходящую через трассу; представляет собой то или иное сочетание его элементов - подъемов, спусков, площадок.

Целью проектирования продольного профиля является отыскание такого положения проектной линии, которое дает наилучший профиль в строительном, экономическом и эксплуатационном отношениях при обязательном соблюдении основных требований СТН Ц:

1. Безопасности

предотвращение разрыва сцепных приборов и хребтовых балок вагонов и выдавливания порожних вагонов;

предотвращение размыва и затопления земляного полотна;

безопасное пересечение с другими путями сообщения.

2. Бесперебойности:

соблюдение графика движения поездов, исключение остановки на перегонах.

3. Плавности:

плавное возрастание и затухание продольных и поперечных усилий в поезде.

Трасса состоит из элементов, которые характеризуются величиной уклона (в тысячных). Уклон определяется отношением разности отметок по концам элемента к горизонтальной проекции длины элемента.

Подробный продольный профиль проектируем на миллиметровой бумаге в масштабах: по горизонтали - 1:50000, по вертикали - 1:1000. Под продольным профилем помещается сетка со следующими графами:

проектные отметки;

проектные уклоны;

отметки земли;

ординаты;

план трассы;

километраж.

Продольный профиль следует проектировать элементами возможно большей длины при наименьшей алгебраической разности смежных уклонов. Минимальная длина элемента находится по формуле по следующей формуле

Lmin=lпоп/2; (м)

где, lпоп - длина приёмоотправочных путей, принимаем 850 м;

Lmin - минимальная длина элемента.

На основании формулы 6.1 определяем минимальную длину элемента

Lmin=850/2=425»450 (м).

Проектируем насыпями: в пределах раздельных пунктов высотой 0ё3 м, на перегоне 3ё6 м. В местах предполагаемых ИССО высота насыпи может увеличиваться: 8ё10 м. Глубина выемок допускается до 6 м.

СТН Ц предусматривает различные требования к проектированию профиля тех участков, где возможно появление значительных продольных усилий в сцепке. Такими участками могут быть: горб, уступ, яма. На горбах максимальная алгебраическая разность уклонов Di = 13%0, в ямах Di = 8%0. В случаях, если алгебраическая разность уклонов превышает данные значения, требуется устройство разделительных площадок или элементов переходной крутизны.

Участки пересечения железных дорог с другими путями сообщения целесообразно проектировать в разных уровнях в целях безопасности движения поездов.

При проектировании продольного профиля необходимо обеспечить бесперебойность движения поездов расчетной массы. Для этого профиль следует запроектировать так, чтобы ни на одном его участке фактическое сопротивление поезда, равное сумме сопротивлений от уклона и кривых, не превышало расчетного, т.е. сопротивления от руководящего уклона. Это связано с тем, что масса грузового поезда определяется исходя из условия равномерного движения по руководящему подъему с расчетно-минимальной скоростью. Значит, руководящий уклон при отсутствии на линии других ограничивающих уклонах является максимальным по величине уклоном профиля. Поэтому при совпадении руководящего уклона с кривой его необходимо уменьшать на величину дополнительного сопротивления от этой кривой. Тогда уклон данного элемента профиля будет находиться по формуле

iпр = iрук-iэкв. (‰)

Также, запроектированный профиль на участках подъемов, примыкающих к раздельным пунктам, должен обеспечивать возможность трогания поездов в случаях остановок перед входным сигналом светофора.

Для избежания затруднений в процессе эксплуатации дороги, необходимо, чтобы вертикальные сопрягающие кривые не попадали на переходные кривые и на мосты с без балластной проезжей частью. Поэтому переломы профиля, где проектируется вертикальная сопрягающая кривая, размещают от концов переходной кривой и от мостов на расстоянии не меньше, чем величина тангенса вертикальной сопрягающей кривой (Тв).

В процессе проектирования профиля выявляется, в какой мере удачно протрассирована линия. Если проектная линия на участках напряженного хода образует значительные насыпе или глубокие выемки, значит, она имеет недостаточное развитие, и ее следует удлинить, т.е. изменить положение трассы на карте.

Все условные знаки на чертеже должны быть типовыми.

Проектирование профиля раздельных пунктов должно соответствовать требованиям СТН Ц. Наиболее целесообразным является размещение раздельных пунктов на площадках (i=0). Для обеспечения необходимой безопасности движения поездов на раздельных пунктах, где возможно производство маневровых работ, наибольшие уклоны не должны превышать 1, 5‰. или в более сложных условиях - 2, 5‰

Но во всех случаях расположения раздельных пунктов на уклонах должны обеспечиваться условия трогания и удержания поездов вспомогательными тормозами локомотивов.

Заключение

С помощью данной курсовой работыбыли изучили методы выбора 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.

Выбор всех параметров был согласован со строительными нормами и правилами. Проект предусматривает высокий технический уровень проектируемых сооружений, их низкую сметную стоимость, короткие сроки строительства, применение наиболее рациональных решений при строительстве, экономное использование материальных и трудовых ресурсов.

Проект разрабатывали в несколько стадий: на каждой стадии разработки сосредотачивали внимание на наиболее существенных вопросах, что позволило найти наилучший вариант для всех взаимосвязанных подсистем железной дороги.

В результате проделанной работы получили сведения о железной дороге как о сложной технической системе.

Данная курсовая работа познакомила с современным состоянием теории и практики проектирования новых железных дорог, а также с техническими и экономическими требованиями, предъявляемыми к ним.

Литература

1. Комплексный проект железной дороги. Проектирование участка новой железнодорожной линии. Учебное пособие/Под ред. Н. С. Бушуева - СПб.: ПГУПС, 2002. - 66 с.

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

3. Проектирование малых водопропускных сооружений: Методическое пособие для выполнения курсового и дипломного проектов. / Благоразумов И.В. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 1999. - 36с.

4. Проектирование участка новой железнодорожной линии с анализом овладения перевозками: Учебное пособие./ Скрипачева Н.Л. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2000. - 80с.: ил.

5. Экономические изыскания и основы проектирования железных дорог. Учебник для вузов ж.-д. транспорта./ под ред. Б.А. Волкова. - М.: Транспорт, 1990. - 268с.

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

Размещено на Allbest.ru