Технико-экономические изыскания железных дорог

 

      Суммарные итоговые данные таблицы 1.18 позволяют  установить основные характеристики подвижного состава:

1. средняя масса вагона брутто определяется как частное от деления суммарного грузопотока брутто на суммарное количество вагонов;
2. средняя доля вагонов по массе брутто определяется как частное от деления суммарного грузопотока брутто по каждому типу вагонов на общий суммарный грузопоток брутто;
3. среднее отношение массы нетто к массе брутто определяется делением общего грузопотока нетто на общий грузопоток брутто;
4. Средняя нагрузка от оси вагона на рельс, т/ось, устанавливается как вредневзвешенная доля от массы вагона брутто, приходящаяся на одну ось, и определяется по фотмуле:

q₀ = q₈^ср β₈^ср/8 + q₄^ср β₄^ср/4                               (1.8)

      Расчеты средневзвешенных характеристик подвижного состава представлены в таблице 1.19

Таблица 1.19 – Средневзвешенные характеристики подвижного состава

Показатель	Расчет	Результат
1.  Средняя масса вагона	538/3,19= 12389/171,81=	168,7 72,1
брутто, т:
а)  8-осного
б)  4-осного
2.  Средняя доля вагонов	538/12927= 12389/12927=	0,042 0,958
по  массе брутто:
а)  8-осного
б)  4-осного
3.  Среднее отношение массы нетто  к массе брутто	9073,1/12927	0,70
4.  Средняя нагрузка на ось вагона	168,7*0,042/8+72,1*0,958/4	18,15

 

 

2. Выбор элементов  и проектирование  продольного профиля  участка                железной дороги

2.1 Расчет элементов  и составление  ведомости плана  линии, нанесение его на профиль

      Схематический продольный профиль дороги составляется в масштабах: горизонтальном: 1:25000, вертикальном 1:1000, и вычерчивается на полосе миллиметровой бумаги формата А 4 по высоте.

         Прежде чем составлять профиль, необходимо вычертить в нижней части полосы миллиметровки на всю ее длину (до штампа) установленную стандартную сетку профиля. На вычерченной сетке проставляют пикетаж, километраж и отметки поверхности земли (черные отметки).

      План  линии проектируемого участка вычерчивается  после расчетов элементов плана.

      Прежде  чем наносить точки поверхности  земли на профиль, необходимо выбрать уровень (или наложение по высоте) первой точки земли (пикет 0) так, чтобы линия профиля земли приближалась к верхней линии сетки не менее чем на 2-3 см, а к верхней рамке чертежа не менее чем на 4-6 см. для этого следует установить диапазон колебания черных отметок профиля, т.е. разность их наибольшего и наименьшего значения, и, руководствуясь этим, подобрать наиболее удачный уровень отметки первой точки.

      Затем по заданным черным отметкам наносят  последовательно все точки поверхности земли с учетом вертикального масштаба и выбранного уровня первой точки профиля, соединяют их тонкой ломаной линией и получают, таким образом, продольный профиль поверхности земли. От линии поверхности земли на каждом переломе профиля опускают до верхней линии сетки вертикальные линии — ординаты профиля.

      Основные  элементы круговых кривых в плане, длины  кривых К и тангенс Т устанавливают по двум определяющим элементам кривых, указанным в задании, радиусам R и величинам углов поворота a.

      При отсутствии указанных таблиц величины К и Т можно определять по известным геометрическим формулам:

                                                 (2.1)

                                                                       (2.2)

где R – радиус кривой, м; a – угол поворота в градусах и минутах.

Т₁=1200*tg(19/2)  =200,8                                       К₁=1200*19/57,3 = 397,9

Т₂=1000*tg(19,25/2)  =169,59                                К₂=1000*19,25/57,3=335,95

Т₃=1000*tg(33,42/2)  =300,2                                  К₃=1000*33,42/57,3=583,25

Т₄=1200*tg(14,25/2)  =149,99                                К₄=1200*14,25/57,3=298,43 

         Далее необходимо рассчитать пикетажные положения главных точек круговых кривых – начала кривой НК и конца кривой КК, исходя из заданного пикетного положения вершины угла ВУ и определенных значений К и Т.

         Пикетажные положения главных точек определяются по формулам: пикетажное положение начала кривой (пк)

                                          (2.3)

пикетажное положение  конца кривой (пк)

                                           (2.4)

Расчеты сводятся в таблицу 2.1.  
 
 
 

Таблица 2.1 – Ведомость плана  линии

Номер элемента плана	Основные  элементы круговых кривых					Пикетное  положение главных точек кривых			Длины прямых l, м
	Угол  поворота α		Радиус, м	Длины
	вправо	влево		кривой К, м	тангенса Т, м	пк ВУ	пк НК	пк КК
1	-	-	-	-	-	-	-	-	2599,2
2	19°	-	1200	397,9	200,8	28+00,00	25+99,20	29+97,10	-
3	-	-	-	-	-	-	-	-	3803,31
4	19°25'	-	1000	335,95	169,59	69+70,00	68+00,41	71+36,36	-
5	-	-	-	-	-	-	-	-	2263,44
6	33°42'	-	1000	583,25	300,2	97+00,00	93+99,80	99+83,05	-
7	-	-	-	-	-	-	-	-	3116,96
8	14°25'	-	1200	298,43	149,99	132+50,00	131+00,01	133+98,44	-
9	-	-	-	-	-	-	-	-	1601,56
Сумма				15000

 
 

            После этого необходимо выполнить проверку:

                                               (2.5)

где L – длина участка (15000 км).

      По  данным таблицы 2.1 наносим план линии в условном изображении на чертеж продольного профиля. 

2.2 Основные требования к проектированию продольного профиля 

            Проектирование продольного  профиля заключается в установлении такого положения проектной линии, которое бы наилучшим образом отвечало техническим,  строительным, эксплуатационным, экономическим и другим требованиям, предъявляемым к продольному профилю. Все эти требования подлежат выполнению одновременно.

            Основные технические  требования касаются длин элементов  профиля, алгебраической разности смежных  уклонов, правил взаиморасположения элементов плана и профиля, предотвращения возможности размыва земляного полотна водой и заноса его снегом. В реальном проектировании на положение проектной линии профиля большое влияние оказывают инженерно-геологические условия по трассе железной дороги.

            Основные требования:

            1. Длины элементов  профиля должны быть, как правило,  не менее половины полезной длины приемоотправочных путей, принятой на перспективу, и во всех случаях должны быть не менее длин, указанных в нормах проектирования.

            2. Алгебраическая  разность  смежных уклонов профиля  не должна быть больше величин, указанных в нормах проектирования (13‰).

            3. Уклон элемента продольного профиля не должен превышать руководящий уклон (i_р=10‰).

            4. При совпадении элемента профиля с руководящим уклоном с кривой в плане, его следует смягчить (уменьшить): i=9‰.

      Перед подсчетом отметок на всех пикетах  и плюсах необходимо выполнить две проверки вычерченного продольного профиля, но расстояниям и высотам:

           1. Сумма длин всех элементов проектного профиля должна дать общую длину линии по пикетажу:

                                                   (2.6)

Σl_эл = 1200+500+1000+1100+700+1300+1600+1700+1200+2900+1800=15000м.

      Условие выполняется.

      2. Разность проектных отметок начальной и конечной точек профиля, должна быть равна алгебраической сумме произведений уклонов на длину всех элементов профиля:

                                     (2.7)

где i_эл , l_эл – соответственно длина и уклон элемента профиля; Н_нач, Н_кон – проектные отметки крайних точек профилей участка.

 Условие выполняется.

2.3 Размещение и выбор типов малых водопропускных сооружений 

          Размещение малых водопроводных сооружений производится на предварительно запроектированном продольном профиле, как правило, во всех пониженных точках земли, где возможно скопление воды.

          Минимальная высота насыпи для размещения водопропускного сооружения составляет 1,7 м.

          При высоте насыпи 1,7-2,1 м применяют железобетонные мосты.

          При высоте насыпи свыше 2,1 м используют трубы.

           Необходимо составить ведомость малых водопропускных сооружений, в которую заносятся данные по всем водопропускным сооружениям.

Таблица 2.2 – Ведомость малых водопропускных сооружений

Номер          сооружения	Местоположение  сооружения		Высота  насыпи по профилю, м	Тип сооружения	Отверстие (диаметр)          и число очков (для труб)	Min потребная высоты насыпи, м
	Пикет	Плюс
1	20	00	7,80	ПЖБТ	1*4,00	3,80
2	29	00	7,80	ПЖБТ	1*4,00	3,80
3	35	00	10,10	ПЖБТ	1*4,00	3,80
4	56	00	2,60	КЖБТ	1*1,25	2,37
5	79	00	1,70	ЖБМ	1*10,00	1,70
6	102	00	5,30	ПЖБТ	1*4,00	3,80
7	116	00	2,98	КЖБТ	1*1,50	2,64
8	29	00	1,87	ЖБМ	1*10,00	1,70