Проектирование новой железнодорожной линии

Федеральное Агентство Железнодорожного Транспорта

“Уральский  Государственный Университет Путей  Сообщения”.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кафедра: «Путь и железнодорожное строительство».

 

 

 

 

 

 

Курсовая  работа

 

по дисциплине : «Изыскание и проектирование железных дорого»

 

На тему : «ПРОЕКТИРОВАНИЕ УЧАСТКА НОВОЙ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ ЛИНИИ»

 

 

 

 

 

Проверил : Скутин Д.А.

Выполнил : ст. гр. СЖД-439

Камалов В.И.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Екатеринбург

2012

Содержание

 

Исходные  данные....................................................................................................3

Введение...................................................................................................................4

 

1. Выбор направлений трассы и значений руководящего уклона......................5

2. Принятые элементы проектирования................................................................8

3.Описание протрассированных вариантов........................................................10

4.Размещение  раздельных пунктов......................................................................11

5. Расчёт стока, размещение и выбор водопропускных сооружений...............15

6. Определение  объёмов работ и строительной  стоимости по вариантам.......18

7. Определение  эксплуатационных затрат по вариантам..................................22

8. Сравнение  вариантов.........................................................................................28

 

Список литературы................................................................................................30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение 

 

Целью данной курсовой работы является проектирование участка новой линии  согласно нормативно-техническим требованиям. Линия проектируется однопутной нормальной колеи. Исходя из особенностей района проектирования, вычислены руководящие  уклоны вариантов трасс. Построено  шесть вариантов магистральных  ходов с разными уклонами. Из них  выбрано два варианта с целью  дальнейшего их проектирования. В  зависимости от грузонапряжённости определена категория дороги и нормы  проектирования плана и профиля  для неё. Для двух вариантов произведен расчет на размещение раздельных пунктов, намечены бассейны водосбора и рассчитаны отверстия искусственных сооружений. Определены объёмы работ,  строительная стоимость вариантов и эксплуатационные расходы. После определения всех затрат произведено технико-экономическое  сравнение вариантов по сроку  окупаемости. Из двух выбран экономически наиболее выгодный вариант.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Выбор направлений трассы и значений руководящего уклона.

 

В начале проводим геодезическую линию  между пунктами А и Б. Выявляем препятствия лежащие на пути геодезической линии и назначаем фиксированные точки.

Основанием  для выбора направления  являются положение опорного пункта Б и заданное направление А. Через фиксированные точки проведены два варианта трассы.

    По каждому вероятному направлению воздушно-ломаной линии необходимо определить длину и средний уклон (для III категории дороги ≤ 20‰,СТН Ц-01-95):

 

 

где уклоны на отдельных участках вдоль рассматриваемого воздушно-ломаного направления;

n – количество участков с одинаковым рельефом (спуск или подъем примерно одного уклона площадки) на которые разбивается воздушно-ломаное направление.

Уклон каждого  участка  :

где Н_кон и Н_нач – отметки конца и начала участка соответственно (м), где                 l- длина  участка.

По карте в горизонталях необходимо наметить воздушно-ломанные линии и, проанализировать показатели каждой трассы. Выбираем 2 наиболее выгодных варианта.     

Оценка  вариантов производится по ряду показателей: средневзвешенный уклон, сумма преодолеваемых высот в направлении туда и  обратно, коэффициент развития линии, длина варианта, количество пересекаемых водотоков и количество неблагоприятных  мест. Сравнение вариантов производится в табличной форме.

Таблица №1.

Характеристика вариантов воздушно-ломанных линий.

 

Вариант Показатели	I	II
Длина геодезической линии, км	11,500
Длина, км	11,725	11,625
Σ Нтуда	85	55
Σ Нобратно	55	55
Σ(Нтуда+ΣНобратно)	140	110
Сред.уклон, iсред	12	10
Коэфф. разв. трассы,  λ	1,05	1,04
Кол-во перес. водотоков	2	2

 

По грузонапряженности принимаю линию IIIкатегории , 2 класса пути (обоснование ЦПТ - 53).Руководящий уклон определяется:

 

 

Принимаю  следующие значения:

Вариант I:      i_р=10 ‰ ; 12 ‰ ; 14‰.

Вариант II:     i_р = 8 ‰ ; 10 ‰ ;12 ‰.

Уклоном трассирования  называется наибольшая допускаемая величина уклона продольного профиля на участке трассы, определяемая величиной ограничивающего уклона (руководящего, уравновешенного, усиленной тяги) за вычетом среднерасчетной величины смягчения ограничивающего уклона на кривых:

 

где – эквивалентный уклон ( = 1‰ –в холмистом районе);

       Магистральный  ход укладывается на вольном  ходу – по кратчайшему расстоянию, на напряжённом ходу – по  линии нулевых работ.

Раствор циркуля  l_ц для укладывания линии нулевых работ определится из соотношения:

 

где n=5 м – сечение горизонталей;

m=4 – количество сантиметров в 1 км в зависимости масштаба карты (1:25000).

 

При  i_тр = 9‰   

При  i_тр = 11‰    =1,8 см.

При  i_тр = 13‰    =1,5 см.

При  i_тр = 7‰    =2,9 см.

 

Для протрассированных вариантов составляется таблица.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Характеристика вариантов магистральных  ходов.

Таблица №2.

Показатель	Вариант 1			Вариант 2
1.Уклоны трассирования, ‰	9	11	13	7	9	11
2.Длина варианта, км	-	12,300	11,625	-	-	11,725
3. Коэффициент развития линии	-	1,1	1,04	-	-	1,05
4. Количество пересекаемых больших  рек	1	1	1	1	1	1

 

При i_тр = 7 и i_тр = 9  прокладка линии невозможна, так как укладываемая линия уходит от заданного направления.

Выбираем  два варианта трассы с  уклонами трассирования вариант I - i_тр = 13 ‰, вариант II - i_тр = 11 ‰.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Принятые элементы проектирования

Исходя из заданной грузонапряжённости определяем категорию дороги по таблице 1 [1] – III категория. Принятая длина приёмо-отправочных путей должна быть такой, чтобы на них мог разместиться поезд, то есть

 

где Q – вес поезда, т;

q – погонная нагрузка , q =5т/м.

 

 

где – расчетная сила тяги электровоза (таблица 1 приложения 4 руководства). Для локомотива ВЛ-11 принимаю кгс.

_P – вес заданного локомотива. P = 184 т.

и  – удельные основные сопротивления вагонов и локомотива при расчётной скорости:

 

 

Для расчетной  скорости определяем:

 

 

Определим веса составов и их длину при разных значениях i_р :

      

 

 

Длина поезда: l_п=l_ваг+l_лок, для электровоза ВЛ-11 l_лок=33м

l_п¹=640+33=673 м;        l_п²=550+33=583 м

Минимальная длина приемо-отправочных путей :l_пon^min= l_п+10м

l_пon^min=673+10=683 м;       l_пon^min=583+10=593м

 

Принимаю длину приёмо-отправочных путей 850  м.

Длина станционной площадки: :l_ст.пл.=1050м

   Рекомендуемые  радиусы кривых – 4000 – 2000 м, в трудных условиях – 1500 м, в особо трудных условиях –800 м.

Наименьшая  длина прямых вставок в нормальных и трудных условиях для кривых: направленных в одну сторону –  100 м, 50 м; в разные стороны – 75 м, 50 м (таблица 7,СТН Ц-01-95).

Наибольшая  алгебраическая разность уклонов смежных  элементов профиля: рекомендуемая  = 9‰, допускаемая – = 13‰. Минимальная длина элементов профиля 250 м (таблица 3,СТН Ц-01-95).Ширина основной площадки земляного полотна для III  категории дороги равна 7,3 м (таблица 4.1, СНиП 32-01-95 ).          

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Описание протрассированных вариантов.

 

Во избежание больших объёмов  земляных работ при выходе со станции  принимаю поперечное расположение приемоотправочных  путей.

Там где есть вольный ход, трасса идет вдоль горизонталей, следовательно, применение руководящего уклона не целесообразно  во избежание больших насыпей.

Основные характеристики двух вариантов  трасс сводятся в таблицу.

 

 Таблица № 3

 

Показатель	Вариант №1 (iр=14 ‰)	Вариант №2 (iр=12 ‰)
Длина геодезической линии, м	11150	11150
Длина трассы, м	11500	11500
Коэффициент развития (λ)	0,98	0,98
Максимальная разность высот,м	53,75	53,88
Сумма углов поворота,(град.)	151	197
Минимальный радиус кривой,м	1000	1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.Размещение раздельных пунктов

 

В курсовой работе в связи с незначительным протяжением участка, оси площадок разъездов размещают по заданной расчетной пропускной способности для дорог I и II категории и по потребной пропускной способности параллельного графика на 10-й год эксплуатации для III категории дорог. Ось площадки разъезда должна быть удалена от оси станции А так, чтобы обеспечивалась требуемая пропускная способность.

Раздельные пункты размещаем с  учётом остановочного скрещивания  поездов:

  ,

где n_гр- количество грузовых поездов,

Г¹⁰- грузооборот на 10-й год эксплуатации, принимается по заданию Г¹⁰=16 ;

γ_неравн- коэффициент неравномерности перевозок, принимаю γ_неравн = 1,15;

Q_нетто- масса поезда

,

где φ – коэффициент, принимаю φ = 0,7

,

где Е_п - коэффициент съема для пассажирских поездов, принимаю Е_п=1,2;

      п_пасс – число пассажирских поездов на 10 год эксплуатации (по заданию п_пасс=10).

 

Определяем  период графика движения поездов:     

Чистое время хода:         ,

где   – время на разгон и замедление, мин;

         – межстанционные интервалы, мин ;  (зависит от типа блокировки)

 

Для 1 варианта:      

 

   

   

     

     

  

Для 2 варианта:      

 

   

   

     

     

  

 

 

 

Расчёт  ведётся в табличной форме.

 

 

Таблица №4

Ведомость подсчета времени хода поезда

Вариант 1 (руководящий уклон 14‰)

 

№ элемента	i туда,    ‰	iобрано,     ‰	t туда,   мин.	t обратно,       мин.	t туда+tобр, мин	lэлемента,  км	t туда+tобр*lэл
1	-2	2	0,55	0,75	1,30	0,5	0,65
2	-6	6	0,55	0,95	1,50	0,625	0,94
3	-10	10	0,55	1,11	1,66	0,375	0,62
4	-14	14	0,55	1,28	1,83	0,875	1,62
5	-10	10	0,55	1,11	1,66	0,375	0,62
6	-6	6	0,55	0,95	1,50	0,250	0,38
7	-2	2	0,55	0,75	1,30	0,225	0,29
8	6	-6	0,95	0,55	1,50	0,400	0,60
9	10	-10	1,11	0,55	1,66	0,375	0,62
10	4	-4	0,84	0,55	1,39	0,375	0,52
11	2	-2	0,75	0,55	1,30	0,375	0,49
12	-5	5	0,55	0,89	1,44	0,300	0,43
13	-10	10	0,55	1,11	1,66	0,325	0,54
14	-14	14	0,55	1,28	1,83	0,500	0,92
15	-10	10	0,55	1,11	1,66	0,250	0,42
16	-7	7	0,55	1,00	1,55	0,275	0,43
17	0	0	0,63	0,63	1,26	0,225	0,28
18	2	-2	0,75	0,55	1,30	0,250	0,33
19	6	-6	0,95	0,55	1,50	0,250	0,38
20	10	-10	1,11	0,55	1,66	0,250	0,42
21	14	-14	1,28	0,55	1,83	3,000	5,49
22	10	-10	1,11	0,55	1,66	0,375	0,63
23	6	-6	0,95	0,55	1,50	0,500	0,75
24	2	-2	1,28	0,55	1,30	0,250	0,33
∑							18,7