Министерствотранспорта Российской Федерации
Федеральноеагентство железнодорожного транспорта
ГОУ ВПО Дальневосточныйгосударственный университет путей сообщения
Кафедра: «мосты итранспортные тоннели»
Группа 43М
Пояснительнаязаписка
к курсовойработе по железнодорожному пути на мостах
КР-270210.405.000.00-43М
Консультант:___________/___________СмышляевБ. Н.
Разработал:____________/___________Горбунов С. С.
2010
Содержание
1. Общееположение по устройству мостового полотна на железнодорожных мостах
2. Требованияк элементам мостового полотна (для заданного типа)
2.1 Рельсы
2.2 Поперечина
2.3 Рельсовыескрепления ( клеммы)
2.4 Прикреплениемостового полотна к пролетному строению
3. Устройства,обеспечивающие безопасность движения поездов по мостам и безопасностьэксплуатации мостов
3.1 Контруголкиили контррельсы
3.2 Охранныеуголки
3.3 Тротуарыи площадки убежища
4. Расчётэлементов мостового полотна (деревянной поперечины)
5. проектированиебесстыкового пути на мостах
5.1 Бесстыковой путь с уравнительными приборами
5.2 бесстыковой путь с сезонными уравнительнымирельсами
Заключение
Список литературы
Приложение (план мостового полотна с заданнымидеталями)
1. Общееположение по устройству мостового полотна на железнодорожных мостах.
Вданной курсовой работе приведен пример расчёта деревянной поперечины с заданнойнагрузкой на ось, определение типа рельса и уравнительного прибора,представлены примеры и краткие характеристики некоторых элементовжелезнодорожного полотна, так же было произведено проектирование бесстыковогопути та мостах и сделан вывод, что при заданной длине пролёта L=130м. и характерного температурного интервала (от — /> до />, г. Ржев) могутприменят как уравнительные припоры типа Р-65, так и сезонные уравнительныерельсы (4 пары).
Всовременном мире огромную роль в развитии рыночных отношений играют железныедороги. По ним перевозится большая часть всех грузов в различных направлениях.
Другоеважное назначение железной дороги это перевозка людей, которая должна быть достаточнокомфортна и осуществляться в максимально короткие сроки, в тоже время иметьдостаточные возможности для обеспечения безопасности перевозки.
Дляобеспечения всех вышеперечисленных условий необходим постоянный контроль исвоевременный ремонт на всех участках железной дороги в особенности этокасается участков на искусственных сооружениях, где больше всего путь работаетв экстремальных условиях и где любая авария может привести не только к поломкеискусственного сооружения, но и к человеческим жертвам. В связи с этим долженпостоянно проводиться в соответствии с нормами контроль и профилактикаконструкций верхнего строения пути.
2. требованияк элементам мостового полотна (для заданного типа)
2.1 Рельсы
Исходяиз данных, что грузонапряженность ж. д. линии, Т*км брутто\км*год равна 66 млн,следует, что для данной ж. д. линии необходимо применить тяжёлый рельс Р65.
Грузонапряженностьданного типа рельса 25-86 в млн. Т*км брутто\км*год.
Приезде на мостовых брусьях, расстояние междукоторыми не более 100-150 мм. Всвету, стыки рельсов распологаются на весу.
Рельсыпредназначены для непосредственного восприятия и упругого перерабатывания ипередачи подрельсовые опоры напряжения, для направления в движении колёсных парподвижного состава и служит как электро проводник на участках с автоблокировкойи электротягой.
Основныеразмеры (мм):
— ширина подошвы рельса «В» — 150
— высота рельса «Н»– 180
— ширина головки «b»– 75
— ширина шейки «е»– 18
/>
Рисунок2.1-Рельс Р-65.
2.2 Поперечины
Предназначеныдля восприятия напряжения, а так же для связи рельсов, контруголков и досокнастила, что представляет собой единую конструкцию.
Даннаяконструкция крепится к опорам с помощью «лап», которые позволяют не повредивконструкции прижать её к опорам.
Мостобрусимеет длину от 320 до 325 мм, высоту 24 мм, ширину 20 мм. Мостовые деревянныебрусья (по ГОСТ 28450-90) могут изготавливаться из древесины: сосны, ели,пихты, лиственницы, кедра и березы. Основными породами леса для отечественныхжелезных дорог являются хвойный, как сосна (70%), ель и другие (30%).
Размерыпоперечных сечений мостовых брусьев установлены для древесины с абсолютнойвлажностью не более 22%. При большей влажности древесины шпалы и брусья должныизготавливаться с таким принципом: для хвойных пород по ГОСТ 6782.1-75, а длялиственных по ГОСТ 6782.2-75.
/>
Рисунок2.2-поперечина.
2.3 Рельсовыескрепления
Скрепленияслужат для прикрепления рельсов к подрельсовому основанию, соединения рельсов встыкх, восприятия нагрузок от подвижного состава вместе с другими элементамиверхнего строения пути.
Стыковые скреплениядолжны удовлетворять следующим требованиям:
- прочностьи жесткость;
- приизменении температуры возможность продольного перемещения концов рельсов;
- простотаконструкции;
- экономичность;
- удобные,безопасные и надёжные в изготовлении и эксплуатации.
2.4 Прикреплениемостового полотна к пролетному строению
Прикрепление мостовогополотна к пролетному строению должно быть надежным и долговечным и обеспечиватьпередачу нагрузки от подвижного состава на балки пролетного строения.
Мостовое полотно сдеревянными поперечинами устраивается на металлических мостах. Мостовые брусьяукладывают на продольные балки с расстоянием в свету не менее 10 см. и не более15 см. во избежание провала колес между брусьями. Мостовые брусья плотноприрубают к поясам пролетных строений продольных балок. Глубина врубок вмостовые брусья не менее 5 мм. и не более 30 мм. Все мостовые брусья крепятся кпоясам продольных балок или ферм, лапчатыми болтами, или с помощью обычныхболтов через противоугонные или охранные уголки.
/>
Рисунок2.4-1-лапчатый болт; 2-рабочая гайка; 3-страховочная гайка;4-шайба пружинная; 5-шайбаплоская; 6-проаладка
3. Устройстваобеспечивающие безопасное движение поездов
3.1Контруголки или контррельсы
Основноеназначение охранных приспособлений заключается в обеспечении безопасногопрохода поезда по мосту в случае схода с рельсов колёсной пары или тележки намосту и на подходах к нему. При этом должны быть максимально ограниченныбоковые смещения подвижного состава.
Именнодля этого и устраивают специальные охранные устройства называемые контруголкамиили контррельсами.
Такиеохранные приспособления применяют на мостовом полотне с ездой на балласте. Намостах с безбалластным полотном из поперечин сход колёс с рельсов более опасен,поэтому на таком полотне дополнительно устраиваются охранные или противоугонныеуголки или брусья.
Контруголкиили контррельсы укладываются на всей протяжённости моста. При этом их протягиваютвнутри каждой колеи до задней грани устоев и далее их концы на протяжённости неменее 10м сводят «челноком», заканчивающимся металлическим башмакомустановленной конструкции.
/>
Рисунок3.1-контруголок.
3.2Охранные уголки
Основноеназначение охранных уголков заключается в том, что при сходе колёс подвижногосостава с рельсов и обломке мостовых брусьев он препятствует их продольнойсдвижке в направлении движения поезда.
Навсех мостах при езде на мостовых брусьях или на металлических поперечинахдолжны быть устроены охранные уголки или охранные брусья, которые укладываютсяс наружной стороны путевого рельса
Вкачестве противоугонных уголков должны использоваться неравнобокие уголкисечением 160*100*10 мм или равнобокие сечением 125*125*10 мм. Охранные брусьядолжны быть сечением 15*20 см.
Противоугонныеуголки укладываются на расстоянии не менее300 мм и не более 400 мм от наружнойграни головки путевого рельса. На мостах с металлическими поперечинамипротивоугонные уголки должны соответствовать проекту. Укладка охранных уголкови брусьев производится в соответствии с Указаниями по устройству и конструкциимостового полотна на железнодорожных мостах.
Дляпредупреждения провала колёс сошедшего с рельсов подвижного состава надпоперечными балками устраивают переходные столики, а при контруголках иохранных уголках – подвесные мостики установленной конструкции. Конструкциястыка охранного уголка показана на рис.3.2.
/>
Рисунок3.2-охранный уголок.
1– стыковая уголковая накладка; 2 – стыковой болт; 3 – высокопрочный болт.
3.3 Тротуары и площадки убежища
Мостыполной длиной более 25 м, а также все мосты высотой более 3 м, мосты, расположенныев пределах станций, и все путепроводы должны иметь двухсторонние боковыетротуары с перилами, располагаемыми вне габарита приближения строений.
Всеверных условиях двухсторонние боковые тротуары должны иметь все мосты полнойдлиной более 10 м. Перила на мостах высотой от 3 до 5м там, где ониотсутствуют, должны устраиваться в плановом порядке.
Надвухпутных пролётных строениях, а также на двухпутных и многопутных мостах сездой поверху на общих опорах во всех случаях должны быть тротуары вмеждупутье. Настил из досок укладывают снаружи колеи по 4 шт. Сечением 20х5 смс зазором 2см между досками, внутри колеи – по 2 шт. Сечением 20х3 с зазором 4см, при отсутствии боковых тротуаров внутри колеи укладывают три доски. Надподвижными концами пролётных строений настил должен иметь возможностьперемещения вместе с подвижными концами пролётного строения.
Натротуарах с металлическими консолями рекомендуется применять металлическийнастил просечного или рифлёного профиля, возможно применять настил изарматурной стали, а также настил из железобетонных плит. Металлический настилразрешается укладывать внутри колеи.
/>
Рисунок 3.3-перила.
1 – поручень перил80*80*8; 2 – заполнение перил; 3 – фасонка; 4 – стойка перил 80*80*8; 5 –заполнение перил – швеллер №14; 6 – плита тротуара; 7 – болт диаметром 22 (мм);8 – фасонка.
Для укрытия людей,противопожарного инвентаря, механизмов, оборудования и материалов припроизводстве ремонтных работ на мостах должны быть устроены убежища.
Убежища на мостахдолжны располагаться через 50 м с каждой стороны пути в шахматном порядке (наскоростных линиях – через 25 м). При длине моста 50 — 100 м допускаетсяустраивать по одному убежищу с каждой стороны пути. Размеры убежищ: 3 м вдольоси моста и 1 м поперёк оси моста.
Тротуары и убежища навсех постоянных мостах должны ограждаться перилами высотой 1,1 м. Стойки ипоручни должны быть не менее 70х70х8 мм.
4. Расчётэлементов мостового полотна (деревянной поперечины)
Красчёту назначено металлический мост с полотном на деревянных поперечинах(конструктивная схема см. рис. 5.), с расстоянием между балками В=2,03 (м).Нагрузка составляет 172 (кН/ось).
/>
Рисунок 4.1-схемадеревянной поперечины.
Данные из таблиц СНиП2.05.03-84*
/>
/>
/>
/>
/>
/>
В=203 (см)
/>
/>
/>
/>
/> — силаприкладываемая на центральную поперечину из 3-х;
/>
1) />
2) />
3) />
4) />
/>
/>
Проверкапрочности
/>
/>
/>
/>
/>
Рисунок4.2- Эпюры моментов.
Вывод:проверка выполняется, расчётные напряжения меньше предельных, данное сечение мостобруссаподходит для заданной нагрузки на ось.
5. проектированиебесстыкового пути на мостах
Стыкирельсов источник ударно-динамических воздействий на путь. Хотя укладка рельсовстандартной длины 25 м разрешается на любых мостах, но необходимо стремиться квозможно меньшему числу стыков в пределах мостов, а на малых мостах их вообщене допускать.
5.1 Бесстыковойпуть с уравнительными приборами
Вкурсовой работе необходимо запроектировать бесстыковой путь с уравнительнымприбором укладываемый на мосту в г. Ржев, при температуре укладки tвук= +14°С.
1) назначаюдлину рельсовой плети с учётом длины уравнительного прибора и длинойтемпературного пролёта />
2) Полноеперемещение рельсовой плети:
Районрасположения – г. Ржев
/>
/>
/>
/> округляю до /> в большуюсторону />
Потаблице № 5.1.1 полное перемещение />
мост железнодорожный движение поезд
Таблица5.1-перемещения рельсов при заданной длине.Годовая амплетудная температура рельсов Значение полного перемещения рельсов мм. При температурных пролётах М. 110 130 160 220 260 320
65
70
75
80
85
90
95
100
105
110
126
133
139
146
152
158
165
171
178
184
149
457
164
176
180
187
195
203
210
218
183
193
202
212
221
231
240
250
259
268
252
265
278
291
304
317
330
343
356
369
298
314
329
344
360
375
390
406
421
436
367
386
405
424
443
461
480
499
518
537
Основныехарактеристики УП Р-65
№проекта — 1262А.00.000
Годразработки проекта – 1875
Завод-изготовитель«новосибирский стрелочный завод (НСЗ)»
Максимальнаявеличина перемещения (расчётный шаг) мм. – 750
Длинауравнительного прибора мм. – min=12117,max=12867
Максимальнаяширина в сборе мм. – 2220 (2090)
Высотамм. – 228
Ширинаколеи мм. – 1520
Массакг. – 810
3) Схемауравнительного прибора Р-65 с основными размерами.
/>
Рисунок5.1.3- уравнительный прибор Р-65.
4) Исходяиз полного перемещения рельсовой плети /> следуетприменять УП Р-65.
ДанныйУП удовлетворяет силовым деформациям, удлинениям пролётного строения и рельсов.
5) Порядокустановки уравнительного прибора
— определяется расстоянием «a»от торца рамного рельса до «риски» на лафете, в зависимости от алгебраическойразности между t при установкерельсов и наибольшей tрельсов в данном районе расположения.
/>
/>
При/> и температурнымпролётом /> по таблице №2
/>.
5.2 Бесстыковойпуть с сезонными уравнительными рельсами
/>
Рисунок5.2- Схема мостового перехода с сезонными уравнительными рельсами.
Исходныеданные:
· Длинарельсовой плети: />;
· ДлинаУР: зимний-12,5 м. Летний (сменный)-12,46 м;
· />
· />: 5
· />: г. Ржев /> ; />
Расчётперемещения рельсовой плети с учётом сезонных уравнительных рельсов иоптимальной температуры для замены У.Р.
/>
/>
Определениеизменения стыков на каждые />
/>
Где:L-длина температурного пролёта />=130 м.
t- изменение температуры (t=/>)
n- количество стыков (n=4)
/>
Таблица5.2- к расчёту температурного интервала замены сезонных уравнительных рельсов.
Температура
Рельсов /> значение стыковых зазоров и их сумм.(мм) при УР (м) 12,46 12,5
/>
/>
/>
/> макс 40 3 15 /> /> 40-35 4,5 22,5 /> /> 35-30 6 60 /> /> 30-25 7,5 37,5 /> /> 25-20 9 45 /> /> 20-15 10,5 52,5 /> /> 15-10 12 60 /> /> 10-5 13,5 67,5 3,5 17,5 5-0 15 75 5 25 0- -5 16,5 82,5 6,5 32,5 -5 — -10 18 90 8 40 -10- -15 19,5 97,5 9,5 47,5 -15- -20 21 105 11 55 -20- -25 /> /> 12,5 62,5 -25- -30 /> /> 14 70 -30- -35 /> /> 15,5 77,5 -35- -40 /> /> 17 85 мин 40 /> /> 18,8 94
Вывод: Из условиявозможности применения как нормальных (12,5м), так и укороченных (12,46м)уравнительных рельсов,(т.е. минимальный зазор не должен быть менее 3 мм, амаксимальный не более 21 мм.) температурный интервал, в котором можетпроизводиться замена сезонных уравнительных рельсов определяется по таблице№5.2,Замена сезонных уравнительных рельсов производится в интервале температур Отминус 20 °С до плюс 10°С.
Заключение
Вданной курсовой работе было запроектировано железнодорожное полотно наметаллическом мосту, расположенном в г. Ржев.Мостовое полотно на деревянных поперечинах с рельсами Р65.
Припроектировании были учтены все требования норм по обеспечению безопасностидвижения, в частности устройство контруголков и охранных уголков с соответствующимиразмерами.
Список использованнойлитературы
Инструкция по содержаниюискусственных сооружений. ЦП-628. / МПС России.: Транспорт, 1999. – 108 с.
Клинов С. И. Железнодорожныйпуть на искусственных сооружениях. – М.: Транспорт,1990. – 144 с.
Указания по устройству иконструкции мостового полотна на железнодорожных мостах. М.: Транспорт, 1989. –120 с.
Шахунянц Г. Н. Железнодорожныйпуть. – М.: Транспорт, 1987. – 479 с.
СниП 2.05.03-84*. Мосты и трубы/Госстрой СССР: Введ. С 01.01.86. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985. – 200 с.