МІНІСТЕРСТВОТРАНСПОРТУ УКРАЇНИ
ДНІПРОПЕТРОВСЬКИЙДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ЗАЛІЗНИЧНОГО ТРАНСПОРТУ
Кафедра«Проектування і будівництва доріг»
КУРСОВИЙПРОЕКТ
Подисципліні Проектування залізниць
Натему: «Реконструкція ділянки залізниці»
Виконав:
Студент 5 курса
Групи 5БЗтв-1
Зеленов Д.О.
Перевірив:
Ст. викладач ГоцО. В,
Дніпропетровськ
2011
ЗМІСТ
Вступ
Вихідні данні
1. Реконструкція поздовжнього профілюділянки залізниці
1.1 Критичний аналіз технічногооснащення і стану земляного полотна, штучних споруд, верхньої будови колії,устроїв СЦБ
1.2 Розрахуноквідміток розрахункової головки рейки.
1.3 Нанесення проектної лінії зурахуванням вимог будівельних норм і правил. Визначення досипок і зрізок.
2. Реконструкція плану існуючоїодноколійної залізниці.
2.1 Визначення підвищення зовнішньоїрейки в кривих, довжини перехідних кривих і розрахунок пікетажного положеннякривих.
2.2 Розрахунок виправки кривихспособом кутових діаграм.
З. Проектування поперечного профілюодноколійної залізниці в кривій.
ВСТУП
Необхідністьосвоєння високих об’ємів перевезень ставить перед робітниками залізничноготранспорту важливу задачу відшукування невикористаних резервів збільшенняпропускної й провізної здатності залізниць при мінімальній собівартостіперевезень. Одним із можливих шляхів зниження собівартості перевезень єпокращення траси й відповідно поздовжнього профілю існуючих залізничних колій.
Ціреконструктивні заходи забезпечують значне збільшення потужності існуючихзалізниць, але вимагають великих капіталовкладень та введення більш досконалоготехнічного оснащення. Реконструкція постійних споруд і пристроїв залізничноїлінії вимагає застосування складних робіт.
У нашому випадкувиконується будівництво другої колії, заміна верхньої будови колії на новубільш потужну; по існуючій колії на кривих влаштовуються перехідні криві;піднімаються прогони малих металевих мостів.
ВИХІДНІДАННІ
1. Розрахункова провізназдатність нетто в вантажному напрямку, млн… т.км/км в рік: на 10-ий рікексплуатації — 47
2. Протяжність ділянки, якапіддягає реконструкції – 3,0 км
3. Район проектування – АР Крим
4. Локомотив, якийексплуатується на ділянці -ТЕ 3
5. Сторонність другої колії — право
6. Ширина основної площадкиземляного полотна 7,0м
7. Характеристика існуючоїверхньої будови клії:
типрейок ‒ Р50;
шпали– дерев’яні;
баласт– пісок.
1.РЕКОНСТРУКЦІЯ ПОВЗДОВЖНЬОГО ПРОФІЛЮ ДІЛЯНКИ ЗАЛІЗНИЦІ
1.1 Критичний аналіз технічного оснащення і стануземляного полотна, штучних споруд, верхньої будови колії, пристроїв СЦБ
Згідновихідних даних на 10-ий рік експлуатації вантажонапруженість нетто47млн.т.км/км в рік. За Сніп 32-01-95 «Залізничні дороги колією1520мм» розглядаєма ділянка відноситься до II категорії.
Основнітехнічні параметри ділянки приведенні у таблиці 1
Таблиця1
Основнітехнічні параметри № п/п Параметри Один. Вим. Величина 1 Експлуатаційна величина км 3,0 2 Керівний ухил ‰ 10,2 3 Вид тяги - тепловозна 4 Тип вантажного локомотива - ТЕ 3 5 Корисна довжина приймально-відправочних колій м 850 6 Тип верхньої будови колії -рейки - Р50 — шпали - дерево — баласт - пісок 7 Ширина основної площадки земляного полотна м 7,0
Керівнийухил визначається на основі аналізу повздовжнього профілю і прийнятий якмаксимальний переважаючий ухил ділянки.
Характеристикастану штучних споруд приведена у таблиці 2.
Таблиця2
Характеристикастану штучних №п/п Місце розташування Тип споруди Отвір, м Необхідність в реконструкції ПК + 1 957 00 М.М. 3 без заміни 2 975 78 З.Б.М. 1 без заміни
ЗгідноСНІП ділянка що розглядається потребує заміни верхньої будови коли, оскількидля II категорії передбачено типверхньої будови колії: рейки Р65, залізобетонні шпали, баласт щебінь з піщаноюподушкою товщиною 40см та 20см відповідно
Землянеполотно в процесі експлуатації змінило свої проектні характеристики і маєзначні відступи від вимог СНІП, що потребує лікування земляного полотна.
1.2 Розрахунок відміток розрахункової головки рейки
Поздовжнійпрофіль кожної існуючої колії, як правило, має неправильне окреслення, якевідрізняється від того, яке він повинен був мати у первинному проекті. Цевідбувається тому, що у процесі експлуатації на колію діють динамічні сили відпоїздів, які проходять і ряд інших факторів. Утворені просадки та зсувиусуваються у процесі поточного утримання колії. При виробництві колійних робітздійснюється підйомка колії, збільшується товщина баластного шару.
Викреслюванняпрофілю починають з нанесення даних польової зйомки. При цьому необхідно матина увазі, що товщина баластного шару зазвичай вказується від верху земляногополотна до шпали. Далі відкладається існуюча головка рейки (ІГР) і відмітказемлі.
Розрахунковаголовка рейки (РГР) називається лінія, яка наноситься на утрирований профільпунктирними лініями, паралельно лінії низу баластного шару (НБШ) і розміщуєтьсявище на величину конструктивної висоти проектної верхньої будови (hвбпр ).
hвб(пр) = hпод + hщ + hшп + hрп
деhпод — товщина піщаної подушки, hпод =0,2м;
hщ- товщина щебеню, hщ = 0,4 м;
hшп- товщина шпали, hшп = 0,19 м;
hрп- товщина рейки з підкладкою hрп=0,20м.
hвб(пр) =0,2+ 0,4+ 0,19+ 0,20 = 0,99 м
Аналогічновизначаємо висоту існуючого ВБК:
hвб(існ)= hбал +hрп +hшп,
деhбал — товщина існуючогобаластного шару;
hрп — висотаіснуючої рейки з підкладкою,;
hшп –товщина шпали, hшп = .
Причомунеобхідно враховувати, що товщина баласту усюди різна. Відмітки РГРвизначаються за формулою:
/>
1.3 Нанесення проектної лінії з урахуванням вимогбудівельних норм і правил. Визначення досипок і зрізок
Проектнаголовка рейки наноситься жирною лінією, як можна ближче до РГР. При цьомунеобхідно усунути недоліки існуючого профілю і забезпечити виконання вимогСНіПу. Основними вимогами СНІП до поздовжнього профілю є:
- алгебраїчнарізниця ухилів рекомендована ∆і = 6 ‰, мінімально допустима ∆і = 13‰;
- довжинаелемента профілю рекомендована і допустима Lmin = 200 м.
Невеликаможлива висота розміщення головки рейки над рівнем бровки земляного полотнавизначається із умов забезпечення нормального плеча земляного полотна d = 0,5м.
/>
ПГРmax
Рис.1. Схема досипки баласту
залізниця колія будова полотно
/>
деВ — ширина земляного полотна, В=7,0м;
b — ширина баластного шару, b =3,85м.
/>
Оскількимінімальна висота верхньої будови колії більше, ніж максимально можливий рівеньпроектної головки рейки з умов забезпечення нормального плеча земляногополотна, необхідна реконструкція земляного полотна з ціллю забезпечитинормальну ширину основної площадки достатньої для проектної верхньої будовиколії.
Такожнеобхідно враховувати те, що у точках перелому профілю з різницею спряженихухилів ∆i > 2,3 ‰ влаштовують вертикальні криві.
Тодівідмітка ПГР буде нижче або вище на величину ∆h (рис. 2).
/>
Рис.2 Схема спряження ухилів
Значення∆h визначаємо по формулі:
/>
деRв – радіус вертикальної кривої, Rв = 15000 м;
Тв– тангенс вертикальної кривої.
/>
де∆і – різниця спряження ухилів.
Припроектуванні реконструкції поздовжнього профілю існуючої колії викривлення напрофілі слід усувати підйомкою на баласт або зрізкою частини існуючого баластупри достатній його потужності. Підрізання земляного полотна можна допуститилише в виключних випадках.
Величинадосипки визначається за формулою:
hдосипки =ПГР – ІГР — ∆h
де:∆h — різниця у висотах рейок ішпал проектної та існуючої верхньої головки рейки.
ЯкщоРГР > ПГР необхідна зрізка земляного полотна, але якщо величина зрізки меншеабо дорівнює 0,05м її можна уникнути за рахунок зменшення товщини баластногошару (неповнота баластного шару). Величина зрізки визначається за формулою:
h3 = РГР — ПГР
2.РЕКОНСТРУКЦІЯ ПЛАНУ ІСНУЮЧОЇ ОДНЛКОЛІЙНОЇ ЗАЛІЗНИЦІ
2.1 Визначення підвищення зовнішньої рейки в кривих,довжини перехідних кривих і розрахунок пікетажного положення кривих
Данаділянка має дві криві.
Визначенняпідвищення зовнішньої рейки в кривій повинно здійснюватися за умов забезпеченнянайменшої динамічної взаємодії колії і рухомого складу, плавності руху поїздіввсіх категорій і комфортабельності їзди пасажирів. Розрахункове підвищеннязовнішньої рейки визначається за умови забезпечення однакової вертикальної діїна обидві рейкові нитки від сумарного потоку поїздів за формулою:
/>
Отриманезначення підвищення зовнішньої рейки слід округлити в більшу сторону до числакратного 5 мм.
Довжинаперехідної кривої визначається з умов нормальної експлуатації кривих, тобтоколи крутизна відводу підвищення не перебільшує 1мм на 1пог.м.( i = 1 ‰). Отримане значення довжиниперехідної кривої слід округлити в більшу сторону до числа кратного 10 м.
/>
Дляпершої кривої
Пікетажнеположення кривої
Длядругої кривої
Пікетажнеположення кривої
2.2 Розрахунок виправки кривих способом кутовихдіаграм
Данірозрахунки можна застосовувати коли відомі радіуси і довжини існуючих кривих.Але при будівництві других колій, довільно часто приходиться приводити існуючікриві до стандартів СНіПа. Розглянемо на прикладі принцип переулаштуваннякривих.
Існуючукриву розбивають на теодолітний хід по 100 м і вимірюють кути повороту кожної стоянки. Кожні 100 м розбивають на 20 м і вимірюють величину стріли, (табл. 51-4 стовпці).
Вграфі 5 виражають алгебраїчну різницю стріл. В графі 6 двадцятикратні кутиповороту двадцяток. В графі 7 виписують послідовну суму даних графи 6. Данасума є площа кутової діаграми існуючої кривої (рис. 3).
Даліпо графі 6 будується кутова діаграма і визначається величина радіуса.
/>
деК' — довжина кругової кривої у метрах.
ОкруглюємоR' і отримаємо R' = м, уточнюємо довжину кривої:
К= R ∙ αрад
Далінаносять на кутову діаграму лінії проектної кривої. Для цього необхідно найпершевирахувати координати точок середини кривої.
/>
/>
де/> - площа існуючої кривої (сума граф 4 і 7).
Уграфу 8 записують пікетажне значення: ПКК, ККК, КПК, КПК2, ППК1, ППК2.
уграфі 9 виписуються відстані від НКК і ККК до даної точки.
Графи10, 11, 12, 13 пояснення не потребують. У графі 14 у межах кругової кривоївиписуються площі кутової діаграми проектної кривої />, за межами кривої — сума данихграф 12 і 13. У графі 15 виписується зсув без врахування перехідної кривої.
e = Wc — Wn
Якщоe має від'ємне значення, здвижканаправлена на зовні і навпаки. Далі визначається пікетажне значення НПК і КПК.
Уграфі 16 визначається відстані від ППК до даної точки; у графі 17 — зсув відперехідної кривої:
- ділянкавід початку перехідної кривої до початку кругової кривої
/>
де:S — відстань від початкуперехідної кривої до точки, що розглядається.
- ділянкавід початку кругової кривої до кінця перехідної кривої
/>
де:р — зсув в межах кругової кривої за рахунок устрою перехідної кривої.
/>
Уграфі 18 виписуються кінцеві зсуви.
Сутьданого розрахунку заключається у тому, щоб здвижки існуючої колії, поможливості, були направлені у сторону другої колії. В іншому випадку доводитьсяробити досипку земляного полотна з обох сторін від існуючої лінії. Задачавирішується методом підбору (зменшується радіуси і довжини перехідних кривих).
/>
/>Рис. 3. Схема розташуванняколії
3. ПРОЕКТУВАННЯПОПЕРЕЧНОГО ПРОФІЛЮ ОДНОКОЛІЙНОЇ ЗАЛІЗНИЦІ В КРИВІЙ
Проектуванняпоперечного профілю земляного полотна виконується після того, як визначені всінапрями поздовжнього профілю.
Такожнеобхідно враховувати, що у кривих висота баластного шару залежить відпідвищення рейки.
Дляпроектування земляного полотна другої колії і реконструйованої першої коліївихідними даними являються:
- відмітка ПГР;
- тип поперечного профілю;
- напрям кривої і величинарадіуса.
Поперечнийпрофіль на ПК 117 + 00.
ВідміткиПГР =, ІГР =, РГР =, Л3 = .
/>
Зпопередніх розрахунків видно, що при устрої проектної верхньої будови колії наіснуюче земляне полотно, ширина обочини не відповідає нормам СНІП. В даномувипадку роблять досипку земляного полотна зі зміщенням вісі колії.
ДляII категорії колії мінімальна ширинаосновної площадки земляного полотна дорівнює 7,6 м. Зміщення вісі колії визначаємо з умови: досипка земляного полотна повинна виконуватись зодного боку.
Такожнеобхідно враховувати що сторонність досипки повинна співпадати з сторонністюдругої колії.
СПИСОКВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
1. Железные дороги колеи 1520 мм. СНиП 32-01-95. М., 1995г.
2. Изыскания и проектированиежелезных дорог. И. В. Турбин. М.: Транспорт, 1989г.
3. Проектирование вторых путей.Справочное и методическое руководство. М., Транспорт, 1970г.
4. Проектирование, строительство иреконструкция железных дорог. Б. В. Яковлев -М.: Транспорт, 1989г.
5. Экономические изыскания и основыпроектирования, Б. А. Волков. — М; Транспорт, 1990.