Проектирование, строительство и реконструкция железных дорог
Проектирование, строительство и реконструкция железных дорог
21 pages 6-Dec-03
Содержание
| |
Введение
1. Выбор вариантов направлений трассирования и величины
руководящего уклона
2. Трассирование вариантов и составление схематического
профиля
3. Размещение и подбор искусственных сооружений
4. Texнико-экономические расчеты
Заключение
Список используемой литературы
Введение
Проектирование железных дорог представляет собой область транспортной
науки, изучающую теоретические основы и практические методы инженерных
изысканий и составления комплексных проектов новых и реконструкций
эксплуатируемых железных дорог. Предметом науки проектирования железных
дорог является выявление и изучение закономерностей влияния различных
экономических, природных и технических факторов на принимаемые проектные
решения, а также разработка теоретических и практических методов
обеспечивающих выборов оптимальных и надежных вариантов проектов новых и
реконструкций эксплуатируемых железных дорог с учетом рационального
овладения заданными грузо - и пассажиропотоками.
Основные задачи транспорта – своевременное, качественное и полное
удовлетворение потребностей народного хозяйства и населения в перевозках;
повышение экономической эффективности его работы. Обеспечить
совершенствование организации эксплуатационной работы железных дорог,
ремонта и содержания пути подвижного состава, значительно повысить
производительность локомотивов и вагонов, средний вес грузовых вагонов.
Цель курсового проекта закрепляет теоретические знания по капитальному
трассированию, выявление и обоснование вариантов направления трассы,
проектирование продольных профилей, размещение и расчет малых искусственных
сооружений.
1. Выбор вариантов направлений и величины руководящего уклона
1. Краткая характеристика района проектирования
Площадь:97,3 тыс. км.
Восточно-Казахстанская область расположена в восточной части республики
Казахстан. Территория области занимает горный рельеф. Основную часть
занимают хребты Рудного Алтая и Южного Алтая.
Климат резко континентальный, средняя температура января в равнинах и
предгорьях от -17 до -190С, в горах абсолютный минимум достигает -550С.
Лето умеренно теплое, температура июля достигает +230С, абсолютный максимум
достигает +410С. Выпадение осадков не равномерное.
Занимает выгодное экономико-географическое положение. Крупная река –
Иртыш. Долина реки Иртыш является более равнинной частью области.
2. Категория проектируемой железной дороги
Категория железных дорог определяется из условий:
1. В зависимости от заданной грузонапряженности на расчетные годы
2. По количеству движения пассажирских поездов
3. От скорости движения по перегону грузовых и пассажирских поездов
Категорию проектируемой дороги определяем на основании исходных данных по
грузонапряженности на 5 и 10 годы эксплуатации. Проектируемая железная
дорога относится к II категории, так как грузонапряженность на 5 год
эксплуатации более 12 млн. км/км и на 10 год – 14 млн. км/км.
3. Возможные варианты направлений трассирования
Трассирование железной дороги называется совокупность изыскательских
процессов, выполняемых для выявления возможных вариантов трассы,
определения ее положения в пространстве, инструментальной укладке трассы и
геодезического закрепления ее на местности или расчерчивания на
топографических картах.
Каждый вариант трассы должен обеспечить рациональное соотношение между
длиной линии, объемами строительных работ, затратами на сооружение железной
дороги и расходами по ее эксплуатации. При этом:
А) план и профиль каждого варианта должны соответствовать строительным
нормам и правилам проектирования железных дорог данной категории;
Б) земляное полотно и все сооружения на трассе должны отвечать требованиям
их устойчивости, а также условиям безопасности и бесперебойности
эксплуатации проектируемой дороги.
На трассе размещаются дорогостоящие и чаще всего не поддающиеся
перемещению капитальные сооружения: земляное полотно, опоры мостов, трубы,
тоннели, эстакады, станции, здания. Поэтому выбор трассы должен
производиться с учетом ее соответствия строительным требованиям, экономике
и условиям эксплуатации, как начального этапа работы дороги, так и
перспективы.
Минимальная длина проектируемой дороги была бы достигнута, если бы
удалось соединить прямыми линиями ее конечные пункты, а где это требуется,
и пункты обязательного захода. Однако в большинстве случаев в силу
топографических и инженерно-геологических условий железную дорогу
приходится отклонять от такого кратчайшего направления. И все же для
предварительной ориентировки и выявления тех препятствий, которые пришлось
бы преодолеть на прямом соединении, целесообразно наметить теоретически
кратчайшее направление между конечными пунктами и пунктами захода
проектируемой линии. Таким кратчайшим направлением является геодезическая
линия – линия, определяющая на земной поверхности кратчайшее расстояние
между двумя точками.
Геодезическая линия должна определяться с учетом сферичности земли.
Поэтому кратчайшим расстоянием между двумя пунктами земной поверхности
является дуга «большого круга», т.е. дуга, получаемая в пересечении
поверхности земного шара плоскостью, проходящей через заданные точки и
центр земного шара.
Если нанести геодезическую линию на карту по координатам отдельных точек,
то эта кривая линия будет казаться длиннее прямой, соединяющей конечные
пункты, хотя в действительности геодезическая линия короче.
На карте нанесена штрих-пунктиром геодезическая линия между опорными
пунктами трассы – конечными пунктами А и Б. Длина геодезической линии
составляет 11125 км.
Геодезическую линию можно использовать для предварительной общей оценки
условий трассирования, выявления естественных препятствий, имеющихся на
предельно спрямленном направлении.
Намечаемые варианты трассы всемерно стремятся приблизить к геодезической
линии, учитывая большие эксплуатационные достоинства сокращения длины
трассы. Но предварительно геодезическая линия корректируется по условиям
обхода или пересечения встречающихся препятствий.
4. Выбор вариантов направления и величин руководящего уклона
Проектируемый участок новой железнодорожной линии имеет такие преграды,
как река Иртыш, мелкие речки и т.п.
Чтобы проанализировать варианты воздушно-ломанных линий направлений
трассирования, для каждого из них устанавливаем наиболее характерные
показатели.
Таблица 1.1
Технические показатели по вариантам воздушно-ломанных линий трассирования
|№ |Основные показатели |измеритель|Вариант |
| | | |1 |
|1 |Протяженность воздушно-ломанной | |14,5 |
| |линии Lв-л |км | |
|2 |Коэффициент удлинения |- |1 |
|3 |Сумма преодолеваемых высот [pic] |м |[pic] |
|4 |Ориентировочная величина iр |о/оо |10 |
|5 |Количество пересекаемых больших |шт |4 |
| |водотоков | | |
2. Трассирование вариантов и составление схематического профиля
Рекомендуемый радиус кривых в плане Rрек=4000-1500м, допустимый радиус в
трудных условиях Rдоп=1200м. допустимые радиусы в особо трудных условиях
при технико-экономическом обосновании при движении поездов со скоростями
120 км/ч и менее Rдоп=600ч800м.
Проектируемый участок железной дороги относится к II категории. Тогда из
СНиП II-39-76 уклоны по обе стороны от площади составляют:
Рис.2.1. Рекомендуемые нормы
2.1.Укладка магистрального хода
Для уточнения направлений выбранных для трассирования вариантов
необходимо выполнить укладку магистральных ходов, соответствующим принятым
значениям руководящего уклона и с учетом возможности размещения площадок
раздельных пунктов. В первую очередь уточняется направление линии на
участках напряженного хода, обеспечивающие наименьшую длину трассы.
Н а п р я ж е н н ы м х о д о м называются участки трассы, на которых
средние естественные уклоны равны или превышают уклоны трассирования, т.е.
iср(ест)[pic]iтр, где iтр - уклон трассирования, равный наибольшей
допускаемой величине уклона продольного профиля и вычисляемой как разность
руководящего уклона iр и средней величины эквивалентного сопротивления от
кривых iэ(к):
iтр= iр - iэ(к) (2.1)
Для легких участков трассы iэ(к)=0,5о/оо, на участках средней сложности
трассирования iэ(к)=1о/оо и на особо сложных участках трассы iэ(к)=1,5о/оо.
В о л ь н ы м х о д о м называются такие участки трассы, на которых
средние естественные уклоны местности менее величины уклона трассирования,
т.е. iср(ест)<iтр.
Уточнение направления трассы на участках напряженного хода производятся
проложением линии заданного уклона, т.е. наколкой линии нулевых работ,
которую целесообразно вести от фиксированных точек, расположенных на более
высоких отметках, в направлении на «спуск».
Для наколки линии определяют горизонтальное заложение между горизонталями
(раствор циркуля или шаг трассирования) по формуле:
[pic], см (2.2)
iтр=10-0,5=9,5
lц =20/9,5=2,1 см
Принятый шаг трассирования равно lц и последовательно откладывая между
горизонталями отрезки равные lц, получаем линии нулевых работ, проложенную
заданным уклонами, которая служит ориентиром для последующей укладки трассы
в плане. При этом следует учитывать, что при наколке линии заданного уклона
нельзя миновать хотя бы одну горизонталь, так как это приведет к увеличению
объемов земляных работ на последующем участке напряженного хода. Лишь при
пересечении лога возможен пропуск 1-2 горизонталей для обеспечения лучшего
вписывания трассы в лог и обеспечения необходимой высоты насыпи (не менее 3
м) для размещения водопропускного сооружения.
Полученная в результате прокладки раствором циркуля линия нулевых работ
на участках напряженного хода, увязанная с участками трассы вольного хода,
образует магистральный ход, который служит ориентиром для последовательной
укладки трассы.
2.2. Укладка трассы плане
При наличии магистрального хода укладка трассы в плане производится от
начального пункта.
Таким начальным пунктом является ось заданной станции А в пределах
станционной площадки положение трассы установлено заданным направлением
главного пути.
Первый угол поворота может располагаться только за пределами станционной
площадки. Он намечен с таким расчетом, чтобы от конца станционной площадки
(lст/2) до его вершины было расстояние, достаточное для размещения
переходной (lп/2) и тангенса круговой кривой, а также учитывалось возможное
удлинение станционных путей (? lст/2).
Применение кривых малого радиуса должно быть обосновано технико-
экономическими расчетами. При пересечении крупных водотоков для размещения
мостов с безбалластной проезжей частью следует пикетировать прямые участки
в плане. Мосты с устройством пути на балласте и трубы могут быть
расположены на любых сочетаниях продольного профиля и плана линии.
Для определения основных элементов плана линии и положение кривых в плане
измеряют углы поворота транспортиром с точностью до 0,50 и по выбранному
стандартному радиусу круговых кривых определяют с помощью таблиц их длины,
тангенсом, домером и биссектрисы. Линейкой измеряют расстояние между
вершинами углов поворота и определяют пикетажное значение последующих
вершин углов поворота по формулам:
ПК ВУ №1=ПК 0 + l1/100
ПК ВУ №2=ПК ВУ №1 + l2/100 - Д
ПК ВУ №3= ПК ВУ №2+ l3/100-(2Т2 - К2)
где Д=2Т1 - К1
НК1 =ВУ1 – Т
КК1 =НК1 + К (2.3)
где К – длина кривой, м;
Т – тангенс, м
ПК ВУ №1 = ПК 10 + 1075/100 = ПК 20+75
ПК ВУ №2 = ПК 20+75 + 2200/100 – 236,13/100 = ПК 40+39
ПК ВУ №3 = ПК 40+39 + 5829/100 – 294,80/100 = ПК 95+74
ПК ВУ №4 = ПК 95+74 + 2675/100 – 119,62/100 = ПК121+29
1. 1. Первая кривая (право) ВУ1 ПК 20+75
2. -
Т 07+81
НК1 ПК 12+94
+
К 13+26
КК1 ПК 26+20
3. 2. Вторая кривая (лево) ВУ2 ПК 40+39
4. -
Т 12+99
НК2 ПК 27+40
+
К 23+04
КК2 ПК 50+44
5. 3. Третья кривая (право) ВУ3 ПК 95+74
6. -
Т 06+01
НК3 ПК 89+75
+
К 10+82
КК3 ПК100+55
7. 4. Четвертая кривая ВУ4 ПК121+29
8. -
(лево) Т 06+84
НК4 ПК114+45
+
К 12+83
КК4 ПК127+28
2.3. Проектирование схематического продольного профиля трассы
При проектировании продольного профиля и плана железных дорог должно быть
обеспечено:
1. соблюдение всех требований, гарантирующих безопасное и бесперебойность
движения поездов;
2. учет эксплуатационных требований;
3. учет строительных требований с точки зрения наиболее благоприятного
применения современных средств механизации строительных работ, а также
оптимальных сроков сооружения линии.
Соблюдение требований экономии, т.е. достижение оптимального соотношения
между затратами на строительство железной дороги и расходами на ее
эксплуатацию.
Страницы: 1, 2
|