Добавил:
Студент, если у тебя есть завалявшиеся работы, то не стесняйся, загрузи их на СтудентФайлс! Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ПЗ Нер Рекон

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
17.09.2020
Размер:
1.21 Mб
Скачать

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Петербургский Государственный Университет Путей Сообщения Императора Александра I»

Кафедра «Изыскания и проектирование железных дорог»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

по дисциплине

«Проектирование и реконструкция железных дорог»

на тему:

«Проектирование и реконструкция железных дорог»

Выполнил студент ____________________________________ Неродный А.С.

подпись, дата

 

 

Факультет Транспортное строительство

группа

V - СЖД – 304

Руководитель______________________________________ Поберезкий А.Н.

подпись, дата

Санкт-Петербург

2017

Содержание

 

Введение ..............................................................................................................................................

3

 

2.3

Составление продольного профиля участка эксплуатируемой железной дороги ......................

6

 

2.4

Нормы проектирования реконструкции железных дорог .............................................................

8

 

2.4.1

Продольный профиль..........................................................................................................

8

 

2.4.2

План пути ...........................................................................................................................

11

 

2.4.3 Поперечные профили земляного полотна..............................................................................

12

 

2.4.4 Верхнее строение пути ............................................................................................................

13

3

Проектирование реконструкции продольного профиля................................................................

14

 

3.1

 

Определение расчётных данных..............................................................................................

14

 

3.1.1

Определение отметки подошвы балласта .......................................................................

14

 

3.1.2

Определение отметки расчётной головки рельса...........................................................

15

4

Анализ исходных данных эксплуатируемой железной дороги ....................................................

15

 

4.1

Установление категории железной дороги...................................................................................

16

 

4.2

Выбор норм проектирования реконструкции железной дороги.................................................

16

 

4.3

Анализ продольного профиля участка эксплуатируемой железной дороги .............................

16

 

4.4

Определение барьерных мест ........................................................................................................

18

 

4.5

 

Сопряжение элементов продольного профиля в пределах переходных кривых ................

18

 

4.6

 

Участки превышения руководящего уклона ..........................................................................

20

 

4.7

 

Продольный профиль на станциях ..........................................................................................

21

 

4.8

 

Проектирование продольного профиля на мостах.................................................................

21

 

4.9

 

Продольный профиль в выемках .............................................................................................

22

 

4.10 Особые случаи проектирования продольного профиля ............................................................

22

5

Нанесение проектной линии ............................................................................................................

23

6

Проектирование поперечных профилей земляного полотна ........................................................

25

7

Составление графика сводных данных ...........................................................................................

26

8 Расчет выправки кривой ........................................................................................................................

28

9

Реконструкция плана линии существующего пути (плановая задача) ........................................

32

Библиографический список......................................................................................................................

35

2

Введение

В связи с ростом размеров перевозок необходимо увеличение пропускной и провозной способности линий железных дорог. Одним из возможных путей решения этой задачи является улучшение трассы существующих железных дорог.

Значительная часть железных дорог страны была запроектирована более сотни лет назад для освоения намного меньших размеров движения, чем сейчас, поэтому трасса таких дорог на многих участках не соответствует современным требованиям.

К числу недостатков трассы существующих железных дорог относятся:

1.наличие крутых уклонов;

2.излишнее удлинение линии;

3.наличие кривых малого радиуса;

4.недостаточность длин переходных кривых и прямых вставок между кривыми. Крутые уклоны ограничивают возможность увеличения массы поездов при задан-

ной мощности локомотива. При следовании поезда в обратном направлении, на спуск, в пределах участка с крутыми уклонами существенно ограничивается скорость движения, поскольку требуется обеспечить длину тормозного пути не более нормативной величины. Кроме того, осложняется эксплуатация подвижного состава и пути.

Возможно несколько путей смягчения крутого уклона.

Во-первых, можно перетрассировать дорогу на участке расположения крутого уклона с выносом её на новое земляное полотно, при этом длина нового участка дороги будет длиннее существующего пропорционально потребной величине смягчения уклона. Однако, подобное решение очень дорого и применяется редко.

Во-вторых, перевальные выемки могут быть углублены либо заменены тоннельными пересечениями с соответствующим уменьшением уклона.

В третьих, при пересечении глубоких долин можно увеличить высоту существующей насыпи, либо устроить мост или виадук.

Действующие нормы допускают сохранение на реконструируемой дороге небольших участков с уклоном круче руководящего, которые преодолеваются поездом с использованием силы инерции. Однако наличие таких участков инерционного подъёма снижает надёжность перевозок, поскольку снижение скорости поезда или его остановка на подходах к подъёму затрудняет дальнейшее движение.

Участки излишнего развития трассы имеются на линиях старой постройки, где стремились сократить сроки и стоимость строительства. Такие участки способствуют перепробегу поездов, увеличению времени хода и расходов на ремонт и текущее содержание пути. В современных условиях, когда размеры перевозок многократно превышают величины, заложенные в проекте дороги, экономически выгодно спрямлять участки избыточного развития, что улучшает экономические показатели реконструируемой линии, а также план линии.

Кривые малого радиуса ограничивают скорости движения, увеличивают износ и повреждаемость пути, износ подвижного состава. Если на реконструируемой дороге име-

3

ется участок, на котором расположена последовательность кривых малого радиуса, то может потребоваться переустройство трассы на значительном протяжении. Если имеется отдельно расположенная кривая малого радиуса, то переустройство линии ограничивается локальными работами по увеличению радиуса этой кривой.

Переходные кривые и прямые вставки недостаточной длины ограничивают скорости движения поездов. Переустройство таких участков имеет комплексный характер и включает увеличение радиусов круговых кривых, длин переходных кривых и прямых вставок до нормативных значений, соответствующих установленному уровню скоростей движения поездов.

При проектировании реконструкции существующей железнодорожной линии обоснована необходимость строительства второго главного пути, то первоначально должны быть решены следующие вопросы:

очерёдность строительства вторых путей на отдельных перегонах или участках;

целесообразность изменения руководящего уклона на втором пути;

сторонность расположения второго пути относительно существующего;

целесообразность выноса некоторых участков трассы на новое место. Очерёдность строительства вторых путей по перегонам устанавливается в ходе

разработки схемы этапного наращивания мощности дороги, с учётом технологии строительных работ.

Применение разных уклонов на первом и втором путях может быть обосновано улучшением эксплуатационных показателей дороги, но приводит к необходимости строительства второго пути на раздельном земляном полотне либо расположению главных путей на одном земляном полотне в разных уровнях, что усложняет ремонт пути и его содержание (снегозаносимость, водоотвод).

Выбирая сторонность второго пути относительно существующего, учитывают возможность сокращения объёмов, стоимости и сроков строительства, безопасность и бесперебойность движения в ходе строительства, а также наиболее благоприятные условия эксплуатации двухпутной линии после строительства:

По условиям рельефа для уменьшения объёмов работ второй путь целесообразно располагать с верховой стороны на насыпи и с низовой стороны в выемке.

На пересечении рек второй путь целесообразно располагать с низовой стороны существующего моста, чтобы сохранить имеющиеся регуляционные и укрепительные сооружения.

На подходах к раздельным пунктам сторонность второго пути должна учитывать схему путевого развития и размещение капитальных зданий и сооружений во избежание их сноса.

Параметры элементов плана и профиля пути должны быть доведены до величин, установленных Строительными нормами и правилами, чтобы улучшить условия эксплуатации дороги (повысить скорости движения и массу поездов, снизить эксплуатационные расходы), а также обеспечить безопасность, бесперебойность, плавность и комфортабельность движения.

4

 

 

 

1.

Исходные данные

 

 

 

 

Вариант №: 18

 

 

 

 

 

 

Руководящий уклон: 8‰

 

Таблица 1 - Ведомость продольного профиля

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пикетаж

Отметки, м

 

Толщ. сущ. балласта, м

Пикетаж

 

Отметки, м

Толщ. сущ. балласта, м

 

ПК

+

СГР

ОЗ

 

ПК

+

 

СГР

ОЗ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

 

5

6

7

 

8

9

10

 

175

 

115,53

113,75

 

0,34

206

 

 

105,32

107,45

0,35

 

176

 

115,59

113,80

 

0,32

 

60

 

105,03

107,70

0,33

 

177

 

115,79

114,35

 

0,31

207

 

 

104,78

107,20

0,34

 

178

 

115,91

114,60

 

0,33

208

 

 

104,26

104,70

0,32

 

179

 

116,01

114,40

 

0,30

209

 

 

103,36

100,60

0,34

 

180

 

115,97

115,00

 

0,28

210

 

 

102,31

99,30

0,35

 

181

 

116,11

115,10

 

0,26

211

 

 

101,69

98,90

0,40

 

182

 

116,07

114,45

 

0,29

 

39

 

101,43

97,16

0,41

 

183

 

115,81

114,35

 

0,32

212

 

 

101,38

97,60

0,36

 

184

 

115,68

114,00

 

0,30

213

 

 

100,78

98,40

0,33

 

185

 

115,76

114,40

 

0,31

214

 

 

100,45

99,70

0,35

 

186

 

115,62

113,80

 

0,25

215

 

 

100,37

99,80

0,43

 

187

 

115,43

111,30

 

0,37

216

 

 

100,01

99,40

0,47

 

188

 

115,12

110,40

 

0,36

217

 

 

99,80

99,20

0,46

 

189

 

114,52

110,20

 

0,48

218

 

 

99,37

98,60

0,42

 

 

76

114,30

109,77

 

0,50

219

 

 

99,00

94,40

0,38

 

190

 

114,01

110,60

 

0,43

220

 

 

98,79

92,80

0,37

 

191

 

113,03

110,50

 

0,41

221

 

 

98,83

92,60

0,40

 

192

 

112,41

110,85

 

0,37

222

 

 

98,92

91,80

0,48

 

193

 

112,33

111,80

 

0,36

 

42

 

98,96

90,26

--

 

194

 

112,04

115,40

 

0,34

223

 

 

98,91

91,40

0,47

 

195

 

111,80

116,90

 

0,31

224

 

 

98,85

93,10

0,44

 

 

20

111,76

117,30

 

0,30

225

 

 

98,81

93,40

0,41

 

196

 

111,01

116,60

 

0,34

 

 

 

 

 

 

 

197

 

110,25

111,40

 

0,32

 

 

 

 

 

 

 

198

 

109,60

108,00

 

0,36

 

 

 

 

 

 

 

199

 

108,64

102,30

 

0,38

 

 

 

 

 

 

 

200

 

107,28

99,60

 

0,35

 

 

 

 

 

 

 

201

 

105,81

98,70

 

0,39

 

 

 

 

 

 

 

 

18

105,68

98,20

 

0,42

 

 

 

 

 

 

 

202

 

105,57

98,60

 

0,40

 

 

 

 

 

 

 

203

 

105,60

100,20

 

0,44

 

 

 

 

 

 

 

204

 

105,75

101,10

 

0,41

 

 

 

 

 

 

 

205

 

105,78

106,10

 

0,37

 

 

 

 

 

 

 

5

Таблица 2 - Ведомость плана линии

№ п/п

Направление

α 0, град

R, м

 

НКК, ПК…+ …

1

Право

23о38`

584

 

191+43,60

2

Лево

11о27`

1360

 

195+04,48

3

Право

7о16`

940

 

199+82,18

4

Право

10о04`

860

 

202+16,44

5

 

См. ведомость съёмки кривой

 

6

Лево

17о58`

970

 

217+52,61

Таблица 3 - Ведомость ИССО

№ п/п

ПК…+…

Тип ИССО

Размер, м

1

180+75

Разъезд

№24

2

189+76

ЖБМ

24,00

3

201+18

КБТ

3,00

4

211+39

КЖБТ

1,50

5

222+42

ММ

17,10

Таблица 4 - Характеристика ВСП

Существующий

Проектный

Р50/П-Г/Д

Р50/Щ/Жб

2.3 Составление продольного профиля участка эксплуатируемой железной дороги

1.Чертёж выполняется на бумаге формата А1 (840 мм на 594 мм).

2.Чертёж заключается в рамку, ему полагается основная надпись (штамп) в соответствии с ГОСТ 21.1101-2009.

3.Продольный профиль участка пути составляется в масштабах 1:10000 по горизонтали, 1:100 по вертикали. Сетка («Боковик») продольного профиля выполняется в левой нижней части чертежа без отступа от стандартных рамок.

4.Все значения отметок и расстояний приводятся с точностью до второго знака после запятой (до сантиметра).

5.Вычерчивается боковик и сетка профиля на весь участок (5 км). Выполняется разбивка пикетов продольного профиля и плюсов (по данным таблицы 1), обозначаются километры.

6.В графу продольного профиля «отметка земли, м» значения отметок выписываются вертикально (по данным таблицы 1), напротив значений пикетов и плюсов.

7.В графу продольного профиля заносятся «отметки существующей головки рельса (СГР), м». Значения уклонов тысячные, записываются до одного знака после запятой, о /оо , в графе «уклон,о /оо /расстояние, м», и определя-

ются по формуле:

i h2 h1 , где l

6

(h2 h1 ) - алгебраическая разность отметок головки рельса на смежных пикетах или плюсах, м

l - расстояние между точками расчёта уклона, км

Уклоны определяются между смежными пикетами и плюсами, расстояние между отметками не указывается. Наносится линия, направление которой указывает направление уклона – «подъём», «спуск» или «площадка».

8.Графа «толщина балласта, м» заполняется по данным таблицы 1. Значения записываются вертикально напротив пикетов и плюсов.

9.Графа «Элементы плана существующие» заполняется на основании расчётов параметров кривых по исходным данным (таблица 2). Графа оформляется в соответствии с требованиями ГОСТ Р 21.204-93.

Расчёт выполнен в таблице 5.

Таблица 5

Параметры плана линии

 

Характеристика

Направ-

Начало

Конец эле-

 

 

Длина

Длина

элемента

Угол пово-

Радиус,

элемента плана

ление кри-

мента плана

кривой К,

прямой d,

п/п

плана ли-

рота, градус

м

 

линии

вой

нии, ПК

линии, ПК

 

 

м

м

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Прямая

 

175+00,00

191+43,60

 

 

 

1643,60

2

Кривая

Право

191+43,60

193+84,49

23о38`

584

240,89

 

3

Прямая

 

193+84,49

195+04,48

 

 

 

119,99

4

Кривая

Лево

195+04,48

197+76,26

11о27`

1360

271,78

 

5

Прямая

 

197+76,26

199+82,18

 

 

 

205,92

6

Кривая

Право

199+82,18

201+01,40

7о16`

940

119,22

 

7

Прямая

 

201+01,40

202+16,44

 

 

 

115,04

8

Кривая

Право

202+16,44

203+67,54

10о04`

860

151,10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

Прямая

 

203+67,54

208+60,00

 

 

 

492,46

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

Кривая

Право

208+60,00

212+60,00

15о49`

1450

400,00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

Прямая

 

212+60,00

217+52,61

 

 

 

492,61

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

Кривая

Лево

217+52,61

220+56,78

17о58`

970

304,17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

Прямая

 

220+56,78

225+00,00

 

 

 

443,22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10. Построение линии уровня земли (ОЗ):

Высота графика определяется разностью самой низкой и самой высокой отметок, выбранных из двух строк «боковика» - СГР и ОЗ. Шкала высот разбивается по границе боевика и в местах, необходимых для измерения шкалы. Шкала высот («Рейка») разбивается на отметки в соответствии с масштабом 1:100.

Уровень отметки земли вычерчивается линией в соответствии с условным обозначением по данным строки ОЗ на каждом пикете и плюсе. Ординаты (вертикальные линии) от переломов линии земли доводятся до верха сетки.Если график уровня земли приближается к верхней рамке чертежа или верхней линии сетки ближе чем на 5 см, то график уровня земли прерывается

иустанавливается новая «рейка» с отметками ниже или выше предыдущей.

7

11.При построении графика существующей головки рельса (СГР) её отметки наносятся по тем же «рейкам», что и отметки земли, и соединяются ломаной линией.

12.Над линией уровня СГР, на расстоянии 3 см наносятся, в соответствии с горизонтальным масштабом, оси ИССО (длина линии 30 мм). Слева от линии, вдоль неё, записывается наименование типа сооружения и его размер, справа – привязка сооружения (ПК…+…).

2.4 Нормы проектирования реконструкции железных дорог

Нормы проектирования реконструкции ж/д определены СНиП 32-01- 95 и СТН Ц 01-95 в зависимости от категории ж/д. Категория ж/д устанавливается для всего её направления. Как правило, категория ж/д устанавливается единой для реконструируемого и проектируемого дополнительного главных путей.

2.4.1 Продольный профиль

Продольный профиль главных путей при их реконструкции должен быть выправлен, обычно с сохранением руководящего уклона. При проектировании, применительно к участкам с трудными условиями, допускается использовать короткие элементы продольного профиля (но не менее половины длины поезда), если обеспечивается расчётная скорость при установленной массе поезда. Продольный профиль пути следует проектировать, используя элементы возможно большей длины при наименьшей алгебраической разности уклонов смежных элементов.

Длина элементов профиля, как правило, не должна быть менее половины полезной длины приёмоотправочных путей, принятой на перспективу. При проектировании реконструкции ж/д пути принимаются нормативные значения длины продольного профиля.

Если алгебраическая разность уклонов смежных элементов превышает значения iн , то смежные элементы следует сопрягать посредством раздели-

тельных площадок и (или) элементов переходной крутизны, длина которых при указанных значениях iн должна быть не менее значений lн . При алгеб-

раической разности уклонов менее iн длину разделительных площадок и

элементов переходной крутизны допускается пропорционально уменьшать, но не менее чем до 25 м. Уменьшенную длину элементов (длину разделительной площадки или элемента переходной крутизны) следует определять так:

8

l lн

i1 i2

, где

 

 

2 iн

lн - нормативная длина элемента продольного профиля, м

iн - нормативная алгебраическая разность уклонов смежных элементов, о /ооi1 , i2 - алгебраические разности уклонов, о /оо , по концам элемента профиля, причём i1 , i2 iн

Допустимые нормы ( iн и lн ) не следует применять:

1.В углублениях профиля (ямах), ограниченных хотя бы одним тормозным спуском

2.На уступах, расположенных на тормозных спусках

3.На возвышениях профиля (горбах), расположенных на расстоянии менее удвоенной полезной длины приёмоотправочных путей (расчётной длины поезда) от подошвы тормозного спуска

Смежные элементы продольного профиля следует сопрягать в вертикальной плоскости кривыми радиусом Rв , км (величина Rв зависит от катего-

рии ж/д). При проектировании дополнительных главных путей и реконструкции существующих ж/д в трудных условиях допускается уменьшать радиусы вертикальных кривых.

Вертикальные кривые не устраиваются в случае, когда алгебраическая

разность уклонов смежных элементов менее 2,0

о /

оо

при

R 20 км; 2,3

о /

оо

при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в

 

 

 

 

R 15

км; 2,8 о /

оо

при R 10

км; 4,0 о /

оо

при R 5

км и 5,2

о /

оо

при R 3

км.

 

в

 

в

 

в

 

 

 

 

 

в

 

 

 

 

Вертикальные кривые следует размещать вне переходных кривых, стрелочных переводов, а также вне пролётных строений мостов и путепроводов с безбалластной проезжей частью. При этом наименьшее расстояние Т, м, от переломов продольного профиля до начала или конца переходных кривых и концов пролётных строений следует определять так:

Т в Rв i , м, где

2000

i - алгебраическая разности уклонов на переломе профиля, о /оо Т в - тангенс вертикальной кривой, м.

Расчёт отметок продольного профиля ведется с учетом изменения приращения отметки на величину у , которая определяется так:

x2

у2. Rв , м, где

у- величина поправки приращения отметки продольного профиля на данной ординате, м

9

адоп

x - расстояние от начала вертикальной кривой до ординаты, м.

При определении поправки к отметке, в результате устройства вертикальной кривой, принимается допущение – расстояния у (перпендикуляр от элемента профиля до кривой) и b (перпендикуляр от касательной к кривой до перелома профиля) принимаются равными. Для x Т в :

 

 

у b

 

Т 2

 

, м

 

 

 

2. R

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вертикальная кривая №1

 

 

 

 

 

 

 

Т в

15000

4

 

30м

 

 

 

 

2000

 

 

 

 

 

 

 

302

 

 

 

 

 

 

у

 

 

0,03м

 

2.15000

Вертикальная кривая №2

 

 

 

 

 

 

 

Т в

15000

4

 

30м

 

 

 

 

2000

 

 

 

 

 

 

 

302

 

 

 

 

 

 

у

 

 

0,03м

 

2.15000

Вертикальная кривая №3

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

15000

2,8

21м

в

2000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

212

у

2.15000 0,0147м

Вертикальная кривая №4

Т в 15000 20003,7 27,75м

у

27,752

0,026м

2.15000

 

 

Вертикальная кривая №5

Т в

15000

4

30м

 

 

2000

 

 

 

 

у

302

 

0,03м

 

2.15000

В случаях, когда на особо грузонапряжённых линиях предусматривается максимальная скорость движения пассажирских поездов свыше 120 км/ч, значения радиусов вертикальных кривых на указанных линиях следует принимать по нормам, предусмотренным для линий категорий I и II.

Радиус вертикальной кривой может быть определён так:

Rв

 

V

2 пс

, м, где

3,62

.

адоп

 

 

 

- допустимое вертикальное ускорение (ускорение, возникающее при движении поезда по вертикальной кривой), максимальные значения для обычных ж/д принимаются: адопmax 0,3 0,4 м/с2.

10

Соседние файлы в предмете Строительство и реконструкция железных дорог