- •Предисловие
- •1. Содержание курсового проекта
- •2. Выполнение курсового проекта
- •2.1. Общие указания
- •2.2. Тяговые расчеты
- •2.2.1. Определение массы состава
- •Таблица 2.1
- •Технические характеристики грузовых локомотивов
- •Таблица 2.2
- •Коэффициенты формул основного удельного сопротивления локомотивов [14]
- •Таблица 2.3
- •Технические характеристики грузовых вагонов [14]
- •Таблица 2.4
- •Коэффициенты формул основного удельного сопротивления движению грузовых вагонов [14]
- •2.2.2. Определение длины поезда и потребной длины приемо-отправочного пути
- •Таблица 2.5
- •Длина вагонов грузового парка [14]
- •2.2.3. Проверка массы состава по условию трогания с места
- •Вопросы для самопроверки
- •2.3. Трассирование вариантов
- •2.3.1. Общие положения, термины и определения
- •Таблица 2.6
- •Показатели вариантов направлений трассы
- •2.3.2. Технология трассирования с использованием программного комплекса Robur Rail
- •2.4. Проектирование плана трассы
- •2.4.1. Общие указания и нормативные требования
- •Таблица 2.7
- •Классификация железных дорог [17]
- •Окончание табл. 2.7
- •Таблица 2.8
- •Радиусы кривых вновь строящихся железнодорожных линий [19]
- •Таблица 2.9
- •Ведомость плана линии
- •Таблица 2.10
- •Таблица 2.11
- •Длины переходных кривых на железнодорожных линиях [19]
- •2.4.2. Технология проектирования плана с использованием программного комплекса Robur Rail
- •Вопросы для самопроверки
- •2.5. Проектирование схематического продольного профиля
- •2.5.1. Общие указания и нормативные требования
- •Таблица 2.12
- •Нормы сопряжения смежных элементов продольного профиля [19]
- •Таблица 2.13
- •Условия устройства вертикальных сопрягающих кривых [19]
- •Таблица 2.14
- •Коэффициент kт для определения максимального уклона в тоннеле
- •2.5.2. Технология проектирования продольного профиля с использованием программного комплекса Robur Rail
- •Вопросы для самопроверки
- •2.6. Размещение раздельных пунктов
- •2.6.1. Определение местоположения площадки раздельного пункта
- •Таблица 2.15
- •Средние значения станционных интервалов (τск и τн.п)
- •Таблица 2.16
- •Затраты времени на замедление и разгон поезда
- •2.6.2. Нормативные требования к плану и продольному профилю площадок раздельных пунктов
- •Таблица 2.17
- •Минимальная длина площадок раздельных пунктов [18]
- •Окончание табл. 2.17
- •2.6.3. Пример решения задачи размещения площадки раздельного пункта с использованием программы «Тяга-ХХI»
- •Вопросы для самопроверки
- •2.7. Размещение и определение характеристик малых водопропускных сооружений
- •2.7.1. Типы малых водопропускных сооружений
- •2.7.3. Расчет стока с водосборных бассейнов
- •Таблица 2.18
- •Ливневые и климатические районы
- •Таблица 2.19
- •Поправочные коэффициенты к расходу ливневого стока
- •Таблица 2.20
- •Строительная высота пролетных строений
- •2.7.5. Дополнительные рекомендации к выбору типов и отверстий водопропускных сооружений
- •Таблица 2.21
- •Ведомость малых водопропускных сооружений
- •Вопросы для самопроверки
- •2.8. Проектирование мостового перехода
- •2.8.1. Предварительные замечания
- •2.8.2. Выбор места мостового перехода
- •2.8.3. Оценка уровня проектной линии в пределах мостового перехода
- •Таблица 2.22
- •Подмостовые габариты судоходных пролетов мостов [7]
- •Таблица 2.23
- •Характеристики металлических пролетных строений [9]
- •2.8.4. Приближенная оценка отверстия моста
- •Вопросы для самопроверки
- •2.9.1. Базовые понятия
- •2.9.2. Структура капитальных вложений
- •2.9.3. Определение строительной стоимости варианта железной дороги
- •Раздел А
- •Раздел Б
- •Определение объемов и стоимости земляных работ
- •Таблица 2.24
- •Ведомость подготовки данных для расчета объемов земляных работ
- •Таблица 2.25
- •Ширина земляного полотна на прямых участках пути [20]
- •Таблица 2.26
- •Определение категории сложности строительства [1]
- •Таблица 2.27
- •Поправки kз.р к профильным объемам земляных работ
- •Таблица 2.28
- •Стоимость выполнения 1 м3 земляных работ (в ценах 2003 г.)
- •Таблица 2.29
- •Ведомость строительной стоимости участка железной дороги
- •Окончание табл. 2.29
- •Определение стоимости искусственных сооружений [12]
- •Водопропускные трубы
- •Таблица 2.30
- •Малые мосты
- •Средние, большие мосты, виадуки и тоннели
- •Путепроводы и переезды
- •Определение строительных затрат, пропорциональных длине линии
- •Стоимость раздельных пунктов
- •Результаты подсчета строительной стоимости варианта железной дороги
- •2.10. Капитальные вложения в подвижной состав
- •2.10.1. Капитальные вложения в локомотивный парк
- •Таблица 2.31
- •Составляющие элементов времени оборота локомотива
- •Таблица 2.32
- •Стоимость локомотивов (в ценах 2003 г.)
- •2.10.2. Капитальные вложения в вагонный парк
- •Таблица 2.33
- •Стоимость вагонов (в ценах 2003 г.)
- •Таблица 2.34
- •Капитальные вложения в подвижной состав
- •Вопросы для самопроверки
- •2.11. Расчет эксплуатационных расходов
- •2.11.1. Структура эксплуатационных расходов
- •2.11.2. Методы определения эксплуатационных расходов
- •2.11.3. Расчет эксплуатационных расходов по движению поездов
- •Таблица 2.35
- •Высота нетормозной части спусков, м
- •2.11.4. Расчет эксплуатационных расходов по стоянкам поездов
- •Таблица 2.36
- •Значения коэффициентов kрз и kпр
- •2.11.5. Расчет эксплуатационных расходов на содержание постоянных устройств
- •Таблица 2.37
- •Ведомость эксплуатационных расходов на содержание постоянных устройств
- •Окнчание табл. 2.37
- •Таблица 2.38
- •Ведомость эксплуатационных затрат по варианту на t-й год эксплуатации, млн р. / год
- •Вопросы для самопроверки
- •2.12. Расчет чистого дисконтированного дохода
- •2.12.1. Предварительные условия и упрощения
- •2.12.2. Порядок расчета чистого дисконтированного дохода
- •Таблица 2.40
- •Основные технические и экономические показатели варианта трассы
- •Вопросы для самопроверки
- •2.13. Оформление курсового проекта
- •Общие требования
- •Трассирование варианта
- •Размещение раздельного пункта
- •Размещение водопропускных сооружений, назначение их типов и отверстий
- •Технико-экономическая оценка варианта трассы
- •Оформление чертежей
- •3. Выполнение изыскательской части дипломного проекта
- •3.1. Общие указания
- •3.2. Тяговые расчеты
- •3.3. Трассирование вариантов
- •3.4. Размещение промежуточных раздельных пунктов
- •3.5. Проектирование малых водопропускных сооружений
- •3.5.1. Определение расхода ливневого стока
- •Таблица 3.1
- •Интенсивность ливня часовой продолжительности
- •Таблица 3.2
- •Коэффициент перехода Кt
- •Таблица 3.3
- •Коэффициент потерь стока ап
- •Таблица 3.4
- •Ведомость расчета ливневого стока
- •3.5.2. Расчет расхода стока талых вод
- •Таблица 3.5
- •Значения модульных коэффициентов Кр при Сs = 2Сv
- •Таблица 3.6
- •Ведомость расчета стока талых вод
- •3.6. Проектирование мостового перехода
- •3.6.1. Предварительные замечания
- •3.6.2. Выбор места мостового перехода
- •3.6.3. Определение расчетных расходов воды заданной вероятности превышения
- •Таблица 3.7
- •Нормативные вероятности превышения уровней паводков [22]
- •Таблица 3.8
- •Рекомендуемые масштабы построения профиля мостового перехода
- •Таблица 3.9
- •Таблица 3.10
- •Ведомость определения расходов воды заданной вероятности превышения
- •Таблица 3.11
- •Ведомость определения расходов заданной вероятности превышения
- •3.6.4. Расчет отверстия моста
- •Таблица 3.12
- •Максимально допускаемые коэффициенты размыва
- •3.6.5. Определение расчетного судоходного уровня
- •Таблица 3.13
- •Коэффициенты для определения РСУ
- •Таблица 3.14
- •Эмпирическая вероятность превышения наблюденных УВВ при n =30
- •Таблица 3.15
- •Значения коэффициента k
- •Таблица 3.16
- •Значения коэффициента kw
- •Таблица 3.17
- •3.7.1. Общие положения
- •3.7.2. Проектирование переездов
- •Таблица 3.18
- •Категории железнодорожных переездов общего пользования [15]
- •3.7.3. Проектирование путепроводов
- •3.8. Определение строительных затрат и капитальных вложений в подвижной состав
- •3.9. Определение эксплуатационных расходов
- •3.9.1. Определение затрат измерителей эксплуатационных расходов
- •Таблица 3.19
- •Расчет количества эксплуатационных измерителей на передвижение одного грузового поезда по ______________варианту
- •Окончание табл. 3.19
- •3.9.2. Определение эксплуатационных расходов, связанных с затратами энергии
- •3.9.3. Определение эксплуатационных расходов, связанных со временем работы подвижного состава
- •3.9.4. Определение эксплуатационных расходов, связанных с пробегом подвижного состава
- •Таблица 3.20
- •Расчет эксплуатационных расходов на передвижение одного грузового поезда по __________________ варианту
- •Окончание табл. 3.20
- •Таблица 3.21
- •Единичные нормы эксплуатационных расходов, зависящие от серии локомотива, р. (в ценах 2003 г.)
- •Таблица 3.22
- •Единичные нормы эксплуатационных расходов, зависящих от типа верхнего строения пути, р. (в ценах 2003 г.)
- •Таблица 3.23
- •Единичные нормы эксплуатационных расходов, зависящих от числа осей вагонов, р. (в ценах 2003 г.)
- •Таблица 3.24
- •Таблица 3.25
- •Продолжение табл. 3.25
- •Окончание табл. 3.25
- •Вопросы для самопроверки
- •3.10. Расчет чистого дисконтированного дохода
- •Таблица 3.26
- •Размеры грузовых и пассажирских перевозок по годам
- •Таблица 3.27
- •Общие исходные данные
- •Таблица 3.28
- •Технико-экономические данные по каждому варианту
- •3.11. Технология проектирования поперечных профилей с использованием программного комплекса Robur Rail
- •3.12. Проектирование подробного продольного профиля
- •Библиографический список
- •Приложение А
- •Графики водопропускной способности труб и малых мостов
- •Приложение Б
- •Верхнее строение пути
- •Таблица Б1
- •Характеристика верхнего строения пути [17]
- •Окончание табл. Б1
- •Таблица Б2
- •Приложение В
- •Строительные характеристики водопропускных труб
- •Таблица В1
- •Толщина стенок круглых железобетонных труб
- •Таблица В2
- •Толщина ригеля прямоугольных железобетонных труб
- •Таблица В3
- •Толщина блока перекрытия прямоугольных труб
- •Приложение Г
- •Стоимость водопропускных труб и малых мостов
- •Приложение Д
- •Стоимость искусственных сооружений
- •Таблица Д1
- •Стоимость 1 м тоннеля, тыс. р. (в ценах 2003 г.) [5]
- •Таблица Д2
- •Стоимость 1 м однопутного моста, тыс. р. (в ценах 2003 г.) [5]
- •Таблица Д3
- •Таблица Д4
- •Стоимость автодорожного путепровода, расположенного над проектируемой железной дорогой, тыс. р. (в ценах 2003 г.) [5]
- •Таблица Д5
- •Приложение Е
- •Стоимость работ, пропорциональных протяженности варианта при длине приемо-отправочных путей 1050 м, тыс. р. / км (в ценах 2003 г.) [5]
- •Приложение Ж
- •Строительная стоимость промежуточных раздельных пунктов, тыс. р. (без учета стоимости земляных работ и искусственных сооружений) в ценах 2003 г. [1]
- •Приложение И
- •Коэффициенты изменения стоимости строительства железных дорог по отношению к стоимости строительства в 1-й зоне
- •Приложение К
- •Укрупненные нормы для определения расходов по пробегу грузового поезда по показателям трассы (в ценах 2003 г.) [1]
- •Продолжение прил. К
- •Приложение Л
- •Нормы эксплуатационных расходов
- •Таблица Л1
- •Нормы эксплуатационных расходов на текущее содержание линейных устройств однопутной линии эл, тыс. р. / год (в ценах 2003 г.)
- •Окончание табл. Л1
- •Таблица Л2
- •Нормы эксплуатационных расходов на содержание раздельных пунктов эр.п, тыс. р. / 1 раздельный пункт (в ценах 2003 г.)
- •Таблица Л3
- •Нормы расходов на снего-, водо-, пескоборьбу и на содержание защитных лесонасаждений, тыс. р. / год (в ценах 2003 г.)
- •Приложение М
- •Значения коэффициента шероховатости m для естественных водотоков
- •Приложение Н
- •Таблицы ординат интегральных кривых распределения вероятностей по С. Н. Крицкому и М. Ф. Менкелю
- •Таблица Н1
- •Таблица Н2
- •Таблица Н3
- •Оглавление
625.1
И853
СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
А. Л. Исаков, В. С. Матвиенко, И. Н. Гудкова
ПРОЕКТИРОВАНИЕ УЧАСТКА НОВОЙ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ
Учебно-методическое пособие к курсовому и дипломному проектированию
Новосибирск
2021
УДК 625.11(075.9) ББК 39.20-06я73 И853
Исаков, А. Л.
И853 Проектирование участка новой железной дороги :
учеб.-метод. пособие к курсовому и дипломному проектированию / А. Л. Исаков, В. С. Матвиенко, И. Н. Гудкова ; Сиб. гос. ун-т путей сообщения. – Новосибирск : Изд-во СГУПС, 2021. – 214 с.
ISBN 978-5-00148-179-9
Изложена технология разработки курсового проекта новой железной дороги по дисциплине «Изыскания и проектирование железных дорог» и изыскательского раздела комплексного дипломного проекта. Принятие проектных решений ориентировано на широкое использование современных программных продуктов по проектированию железных дорог («Тяга-ХХI», Robur Rail и др.).
Предназначено для студентов, обучающихся по специальности 23.05.06 «Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей».
УДК 625.11(075.9) ББК 39.20-06я73
Рассмотрено и рекомендовано к изданию на заседании кафедры «Изыскания, проектирование, постройка железных и автомобильных дорог».
О т в е т с т в е н н ы й р е д а к т о р канд. техн. наук, доц. В. С. Матвиенко
Р е ц е н з е н т канд. техн. наук, доц. каф. «Железнодорожные станции и узлы»
С. В. Карасев
ISBN 978-5-00148-179-9
©Сибирский государственный
университет путей сообщения, 2021
©Исаков А. Л., Матвиенко В. С., Гудкова И. Н., 2021
2
Предисловие
Настоящее учебно-методическое пособие предназначено для развития у студентов вузов железнодорожного транспорта навыков практического решения ряда проектных задач, овладения методами расчетов и технологиями принятия решений в процессе проектирования новых железных дорог.
При дипломном проектировании данное учебное пособие может быть использовано для принятия решений в разделах проектов, посвященных обоснованию основных параметров новых железных дорог, в том числе в нестандартных условиях проектирования.
Как в курсовом, так и в дипломном проектировании предусмотрено выполнение ряда задач тяговых расчетов. В пособии приведены рекомендации по решению этих задач на новой методической основе – аналитическом решении уравнения движения поезда с использованием разработанной на кафедре программы
«Тяга-XXI».
1.Содержание курсового проекта
Всоответствии с действующей рабочей программой дисциплины «Изыскания и проектирование железных дорог» в курсовом проекте предусмотрено решение следующих вопросов:
1) определение расчетной массы состава, длины поезда, потребной длины приемо-отправочных путей с проверкой массы состава по условиям трогания с места;
2) выявление всех возможных вариантов трассы между заданными пунктами, сравнение их по техническим показателям и выбор одного наиболее конкурентоспособного;
3) трассирование отобранного варианта с разработкой плана
исхематического продольного профиля и размещением раздельного пункта;
4) размещение малых водопропускных сооружений, определение расчетных и максимальных расходов воды, выбор типов сооружений и их отверстий с проверками их сохранности;
5) определение (при необходимости) отверстия и схемы большого или среднего моста;
6) определение объемов строительных работ и строительной стоимости варианта;
7) определение капиталовложений в локомотивный и вагонный парки на 2-й и 5-й годы эксплуатации;
8) определение эксплуатационных расходов на 2-й и 5-й год эксплуатации методом показателей трассы;
9) расчет выручки от перевозки грузов и пассажиров и чистой инвестиционной стоимости проекта на 2-й и 5-й год эксплуатации; 10) составление сводной таблицы технических, экономиче-
ских и экологических показателей варианта; 11) проектирование подробного продольного профиля на
участке длиной от 8 до 10 км (по указанию руководителя); 12) проектирование поперечного профиля земляного полотна
(по одному на участках насыпи и выемки).
Для решения перечисленных выше вопросов задание включает следующие исходные данные:
4
1. |
Карта, комплект № ____, лист № ____, масштаб 1 : 25000. |
||||
2. |
Район проектирования железной дороги (область, край) |
||||
__________. |
|
|
|
|
|
3. |
Руководящий уклон ______________‰. |
|
|
||
4. |
Расчетные размеры перевозок |
|
|
|
|
|
Расчетные размеры перевозок |
Год эксплуатации |
|||
|
2-й |
|
5-й |
10-й |
|
|
|
|
|||
Суммарный расчетный объем грузопотока |
|
|
|
|
|
(в обоих направлениях) Гс, млн т нетто |
|
|
|
|
|
Пассажирские перевозки, пар поездов / сут |
|
|
|
|
|
5. |
Размеры грузовых перевозок в негрузовом (обратном) |
||||
направлении составляют _____% от суммарного грузопотока. |
|||||
6. |
Коэффициент внутригодовой неравномерности перевозок |
||||
γ = ______. |
|
|
|
|
|
7. |
Род тяги _____________, тип локомотива ____________. |
||||
8. |
Структура вагонного парка по количеству вагонов в составе |
||||
поезда: 4-осных ________, 8-осных _________, %. |
|
|
|||
9. |
Коэффициент использования грузоподъемности |
вагонов |
βгр = ______.
10.Установленная пропускная способность для размещения раздельных пунктов nуст = _____, пар поездов / сут.
11.Время хода пары поездов от предыдущего раздельного пункта до точки начала трассирования tA = _______, мин.
12.Устройства СЦБ и связи для организации движения поез-
дов ________.
13.Вид грунтов по впитыванию ________________.
14.Расчетная толщина снежного покрова hсн = _____, см.
15.Длина локомотивного плеча Lл.п = _______, км
16.Длина вагонного плеча Lв.п = ______, км.
17.Количество пунктов смены локомотивных бригад _____.
18.Общая длина строящейся железной дороги Lвар = ____, км.
19.Срок строительства железной дороги tстр = _____, год.
20.Процент амортизационных отчислений αам = _____, %.
21.Приемлемая для инвестора норма дисконта Е = _____, долей единицы.
5
22.Тариф грузовых перевозок Тгр = ______, р.
23.Тариф пассажирских перевозок Тпас = ______, р.
24.Показатели индексации:
–для строительных затрат Истр = ______;
–для эксплуатационных расходов Иэксп = ______;
–для тарифа грузовых перевозок Игр = ______;
–для тарифа пассажирских перевозок Ипас = _____.
Пункты 1–3 задания используются при трассировании вариантов. По размерам перевозок (пп. 4–6) вначале определяется категория проектируемой железной дороги, а затем устанавливаются нормы проектирования плана и продольного профиля, выполняются технико-экономические расчеты.
Данные пп. 7–9 используются при определении расчетной массы состава, длины поезда и обосновании длины приемо-отпра- вочных путей.
Пункты 10–12 служат для расчетов времени хода и определения места размещения промежуточного раздельного пункта.
Данные пп. 2 и 13 используются при определении расчетных расходов воды при ливневом и снеговом стоке.
С учетом расчетной толщины снежного покрова (п. 14) определяется минимальная высота насыпи по условиям снегонезаносимости.
Данные пп. 15–18 используются в расчетах потребности в подвижном составе.
В пп. 19–24 содержатся исходные данные для определения чистой текущей стоимости инвестиционного проекта.
При разработке дипломного проекта предусматривается трассирование двух вариантов длиной от 15 до 20 км, как правило, одинаковыми руководящими уклонами с размещением начального и промежуточного раздельных пунктов. Эксплуатационные расходы, выручка от перевозочной работы и инвестиционная стоимость проекта определяются на 2, 5 и 10-й годы эксплуатации.
6