Методические разработки к выполнению контрольной работы по курсу «Основы проектирования железных дорог» 1
Исходные данные Разработать проект участка новой железнодорожной линии при следующих исходных данных: район проектируемой линии Иркутская область топографическая карта масштаба 1: начальный пункт проектирования промежуточная станция А схема путевого развития начального пункта проектирования А поперечная конечный пункт проектирования направление Б размеры движения на 10-й год эксплуатации в грузовом направлении: грузонапряжённость, Г, млн.ткм/км 6 число пар пассажирских поездов, n пас, пар поездов/сутки 1 число главных путей линия однопутная руководящий уклон, i,, 18 (берётся с топографической карты) расчётная пропускная способность, N, пар поездов/сутки 15 тип локомотиваВЛ80 р средняя масса состава на 1 м длины, q ср, т/м 5,6 коэффициент перехода к средней массе состава у ср 0,9 расчётная толщина снежного покрова, м 0,5 2
Определение категории и выбор основных параметров проектирования участка новой железнодорожной линии Годовая приведённая грузонапряжённость на 10-й год эксплуатации в грузовом направлении Г пр, млн.ткм/км, По таблице 1 прил. 1 методических указаний «Проектирование плана и продольного профиля железных дорог» проектируемая линия относится к IV категории. Для локомотива ВЛ80 р и руководящего уклона 18 максимальная по мощности локомотива масса состава по табл.1 составляет Q =2928 т. млн.ткм/км в год 3
Определение категории и выбор основных параметров проектирования участка новой железнодорожной линии Средняя масса состава составит Q =2928·0,9 =2635,2 т. Длина поезда Ln= 2635,2/5,6+33=503,7 м Полезная длина приёмо-отправочных путей 503,7+10=513,7 м Следовательно, ближайшая стандартная длина приёмо-отправочных путей составит 850 м. Требуемая пропускная способность проектируемой линии N тр =((6·1,1· )/(365·2635,2·0,7)+1·1,8)·1/0,8= = 1 5 пар поездов/сутки 4
Определение длины площадки начального пункта проектирования Установим длину площадки промежуточной станции А с поперечной схемой расположения путей при полезной длине приёмо- отправочных путей 850 м. В нормах проектирования для IV категории проектируемой линии длина площадки промежуточной станции с поперечной схемой расположения путей дана при полезной длине приёмо-отправочных путей 1050 м и составляет 1450 м. Так как полезная длина приёмо- отправочных путей (850 м) менее 1050 м, то длину площадки раздельного пункта необходимо уменьшить при поперечной схеме путевого развития промежуточной станции А на разность их длин ( = 200 м). Тогда в рассматриваемом примере длина промежуточной станции А составит L m = ( ) = 1250 м. 5
Выбор направления проектируемой линии Проведем геодезическую линии между опорными пунктами. Установим препятствия на пути геодезической линии
Установим средние естественные уклоны местности по спрямлённым направлениям между фиксированными точками i ест. ср =(H 1 -H 2 ) /L 7
Определим отметки фиксированных точек H 1 =190 H 2 =170 8
Пример определения средних естественных уклонов местности по спрямлённым направлениям между фиксированными точками L=4,6 см. В масштабе карты (1 см – 0,5 км) данное расстояние составит 2,3 км 9
Пример определения средних естественных уклонов местности по спрямлённым направлениям между фиксированными точками i ср. ест =( ) /2,3=8,7 10
Пример определения средних естественных уклонов местности по спрямлённым направлениям между фиксированными точками H=170 H= L=1,4 см 11
Определение отметки точки методом интерполяции L 1 =0,4 см L 2 =1 см =10 10/0,9=11,11 11,11*0,2=2, ,2=297,8 Проверка: 11,11*0,7=7, ,8=297,8 H в точке 2: 12
Пример определения средних естественных уклонов местности по спрямлённым направлениям между фиксированными точками i ср. ест=( ) /2,3=8,7 i ср. ест=(297,8-170 ) /7=18,3 i ср. ест=( ,8 ) /4=13,05 i ср. ест=( ) /1,4=14,4 Участок напряженного хода трассы руководящий уклон равный 18 13
Трассирование на участках вольного и напряжённого ходов Укладка магистрального хода Для укладки циркульного хода определяем уклоны трассирования по формуле: где – величина руководящего уклона, ; – величина среднего по трассе уклона эквивалентного дополнительному сопротивлению от кривой, 0,5. 14
Трассирование на участках вольного и напряжённого ходов Укладка магистрального хода. Укладка линии нулевых работ Уклон трассирования составил: для руководящего уклона 18 i тр = 18 – 0,5= 17,5 ; Раствор циркуля, d, мм, определяется по формуле Для руководящего уклона 18 раствор циркуля 15
Укладка циркульного хода 16
Укладка циркульного хода 17
Спрямление элементов циркульного хода 18
Спрямление элементов циркульного хода 19
Проектирование плана трассы Вписывание круговых кривых в вершины углов поворота R=2000 R=1000 Угол α =18˚ Угол α =68˚ 20
Проектирование плана трассы Вписывание круговых кривых в вершины углов поворота 3 ВУ1 ВУ2 ВУ3 ВУ4ВУ5 ВУ6 У=60˚ R=600 У=18˚ R=2000 У=68˚ R=1000 У=45˚ R=1000 У=55˚ R=800 У=28˚ R=1000 Для установления положения точек начала и конца круговых кривых необходимо определить тангенс круговой кривой, Т 21
Определение элементов круговых кривых В соответствии с СТН Ц /1, пункт Прил. 1 табл. П 1.6, стр. 37 методического пособия Активизировав выделенные ячейки, можно определить элементы круговых кривых по своему плану трассы 22
Проектирование плана трассы Вписывание круговых кривых в вершины углов поворота Определение тангенсов круговых кривых T=346 K=628 Полученное значение Т откладываем на линии трассы от вершины угла Т=7 мм 23
Пример определения элементов круговых кривых ВУ2 лево ВУ3 право ВУ4 лево ВУ5 право ВУ6 право
Проектирование плана трассы Определение положения вершины угла поворота первой кривой Площадка начального пункта проектирования – (промежуточной станции А) должна располагаться на в плане на прямом участке пути. Длина станционной площадки должна не менее, чем : L min =L рп /2+l/2+Т, где L рп – длина площадки раздельного пункта, м ( L рп = 1250 м см. слайд 5) T – тангенс круговой кривой, м l – длина переходной кривой L min (а) =1250/2+50/2+346=371 м Действительное расстояние до вершины первого угла поворота составляет 450 м, требование СТН Ц выполнено. 25
Пример плана трассы с вписанными круговыми кривыми T=317 K=628 26
Разбивка километража на плане 2 0 Разрываем
Пример проектирования смежных круговых кривых (проверка достаточности прямой вставки) Длина прямой вставки равна минимально допустимой 30 м, что обосновано трудными условиями прохождения трассы. В случае недостаточности прямой вставки возможны следующие решения: А) уменьшить радиусы смежных круговых кривых (но не менее допускаемых в трудных условиях проектирования) Б) вершины углов поворота объединить в одну и вписать кривую большего радиуса R=
Пример плана трассы с разбивкой километража
Проектирование продольного профиля Снятие отметок земли с плана трассы Измеряем расстояние вдоль реки между горизонталями с отметками 160 и 170, а так же между горизонталью 170 и точкой А. Методом интерполяции находим отметку берегов реки. 10/12=0,83 0,83*5=4, ,16=165, Методом интерполяции , А 30
Проектирование продольного профиля Нанесение на продольный профиль отметок земли , Глубину реки можно принять 3 метра У=60˚ R=600 T=346K=628 31
Нанесение на продольный профиль линии поверхности земли , У=60˚ R=600 T=346K=628 32
Проектирование продольного профиля Ст. А Минимальная длина первого элемента профиля от оси раздельного пункта составляет l 1 =L рп /2+Т в = 1250/2+Т в, где Т в - тангенс вертикальной кривой, м, Т в =(R в /2000)*i. Радиус вертикальной кривой R в согласно СТН для IV категории равен 5000 м. Рекомендуемая алгебраическая разность уклонов смежных элементовI=8 (Прил. 1 табл. П 1.4, стр. 33 методического пособия) Тв=(5000/2000)*8=20 м L 1 =1250/2+20=645 м ОКРУГЛИМ ДО 650 м Бровка основной площадки земляного полотна н 6 однопутных линиях должна возвышаться над уровнем расчётной толщины снежного покрова не менее чем на 0,7 м. Расчётная толщина снежного покрова по заданию равна 0,5 м, следовательно минимальная высота насыпи с точки зрения снегонезаносимости равна h min =0,5+0,7=1,2 м. Тогда, первая проектная отметка по оси раздельного пункта составит 195+1,2=196,2 м уклон Длина элемента У=60˚ R=600 T=346K=628 33
Проектирование продольного профиля Ст. А У=60˚ R=600 T=346K=628 Точка пересечения элементов продольного профиля называется переломом профиля. Переломы профиля характеризуются алгебраической разностью смежных уклонов, i = |(±i 1 ) - (±i 2 )|. Для обеспечения условий безопасного и плавного движения поездов с высокими скоростями желательно проектировать продольный профиль элементами возможно большей длины при наименьшей алгебраической разности смежных уклонов, защищать земляное полотно от размыва и затопления устройством насыпей достаточной высоты в местах размещения водопропускных сооружений, в выемках продольный профиль проектировать уклонами не менее 2. Длина элементов профиля не должна быть короче половины полезной длины приёмо- отправочных путей, принятой на перспективу, а наибольшая алгебраическая разность сопрягаемых уклонов i н не должна превышать норм, приведённых в прил. 1 (табл. П 1.4). При сопряжении элементов с алгебраической разностью уклонов больше установленных норм должны проектироваться разделительные площадки или элементы переходной крутизны, длина которых при наибольшей алгебраической разности уклонов должна быть не менее указанной в нормах проектирования l н (прил.1.табл. П 1. 4). Алгебраическая разность уклонов смежных элементов профиля должна быть не более 8 Наименьшая длина разделительных площадок и элементов переходной крутизны не менее 200 м i1i1 i2i2 34
Ст. А Нанесение на продольный профиль проектной линии У=60˚ R=600 T=346K=628 Уклон i, ? 35
Графическое определение уклона линии 1000 м на местности = 20 мм на профиле 8 мм Уклон 8 36
Нанесение на продольный профиль проектной линии Ст. А У=60˚ R=600 T=346K= см 1,8 см I =(0)+(+8)=8 – в соответствии с нормой не более 8 ( табл. П1.4) I =(-8)+(0)=8 – в соответствии нормой не более 8 (табл. П1.4) I =(0)-(+18)=18 – более 8 - допускаемых ( табл. П1.4) необходимо сопряжение элементов профиля 37
Нанесение на продольный профиль проектной линии. Сопряжение элементов профиля Ст. А У=60˚ T=346K=628 R= (+8) - (+ 16) = 8 (+16) - (+ 18) = 2 Не >
Нанесение на продольный профиль проектной линии. Сопряжение элементов профиля Ст. А У=60˚ R=600 T=346K= При алгебраической разности уклонов i3 переломы профиля должны располагаться вне переходных кривых на расстоянии от их начала или конца не менее тангенса вертикальной кривой Тв, посчитанный ранее и равный 20 м 39
Нанесение на продольный профиль проектной линии Ст. А У=60˚ R=600 T=346K= Перелом профиля от конца или начала кривой должен находиться минимум на расстоянии Тв 40
Нанесение на продольный профиль проектной линии Ст. А У=60˚ R=600 T=346K= ,2 Н=196,20- 8*1450/1000=184, ,6 8 41
Нанесение на продольный профиль проектной линии Ст. А У=60˚ R=600 T=346K= ,2 Н=184,6+8*200/1000=186,2 Н=186,2+16*200/1000=189, , ,6186,2189,4 42
После проектирования продольного профиля в пониженных точках рельефа местности необходимо установить водопропускные сооружения. 43