2. Открытый способ ( глубина <= 20м) можно придать любую форму и очертание. Сокращенная длина подходных участков.

3. Способ опускных секций

Известен способ стыкования секций тоннеля под водой, включающий опускание секции и фиксацию стыкуемых торцов секций с помощью фиксирующих элементов. Способ осуществляют устройством, содержащим фиксирующие элементы на стыкуемых концах секции и оборудование для маневрирования опускаемой секции при стыковании. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ стыкования опускных секций подводного тоннеля, включающий опускание секции, фиксацию и опирание ее на ранее установленную секцию, предварительное обжатие герметизирующего элемента и его окончательное обжатие. Этот способ осуществляют устройством для стыкования спускных секций подводного тоннеля, содержащим герметизирующий элемент, закрепленный по периметру торца опускаемой секции, элемент для фиксации, жестко закрепленный на стыкуемом конце ранее установленной секции, и элемент для фиксации, жестко закрепленный на стыкуемом конце опускаемой секции.

Ответ №38 Проектирование обходов барьерных объектов. Понятие барьерного объекта. Классификация обходов барьерных объектов.

Барьерное место (объект) – локальное сооружение или участки дороги характеризуемые высокой ресурсоемкостью:

Тоннель, крупные мостовые переходы, виадуки, участки сосредоточенных объемов земляных работ с непригодными для возведения земляного полотна грунтами.

Определяют темпы строительства, реализацию.

Есть 2 варианта сооружения барьерных объектов, каждый разделяется на 2 этапа:

Вариант 1 – обход.

Первый этап: возводится временный путь по оси постоянной трассы. При этом используется облегченные нормы возведения ( плана, профиля, полотна)

Второй этап: Эта трасса ( временная ) подводится ( реконструируется ) под основные нормы ( до требуемых ).

Вариант 2.

Первый этап: временная трасса в обходи барьерного объекта с облегченными нормами

Второй этап: одновременно с первым этапом, параллельно сооружениям обхода начинается строительство самого барьерного объекта.

Вариант второй предпочтительнее!

Используется при:

1. Строительстве новых линий ЖД

2. При восстановлении прерванного движения в результате ЧС

3. В целях обеспечения запасного хода в случае ЧС ( дублирующие участки )

Классификация обходов барьерных объектов.

По сроку действия обхода:

1. Долговременный ( не менее 10 лет ) , иногда остаются на постоянной основе.

2. Временные ( не менее 5 лет )

3. Кратковременные ( не менее 1 года ).

По назначению:

1. Проектные реализуются по устройству примыкания на стадии ПОС. Учитывают при схеме доставке строительных материалов и.т.д

2. Строительный обход для удовлетворения нужд в период проекта организации работ.

По месту положения:

1. У основ насыпи или бровки выемки.

2. В пределах полосы отвода.

3. На определенном расстоянии оси на постоянной трассе:

1. Не большое (100-300м)

2. Среднее (400-2000м)

3. Большое удаление (от 3х до 4х км)

4. Значительное удаление (глубокий обход более 5 км)

По виду барьерного объекта:

1. Обход крупных искусственных сооружений ( мостов, тоннелей ).

2. Обход участка земляного полотна с большим сосредоточением объемов работ.

3. Комбинированный – различное сочетание.

По сложности сооружения обходов:

1. По нормам проектирования

2. По срокам сооружения

3. По срокам эксплуатации

По количеству пересеканий обходов оси основной трассы:

1. Одностороннее ( не пересекает )

2. Двустороннее ( пересекает 1 раз )

3. Многостороннее ( пересекает более 1 раза )

Ответ №39 Требования предъявляемые к проектированию плана, продольного профиля и искусственных сооружений на участках обходов барьерных объектов.

Нормативные требования к проектированию обходов барьерных объектов для ЖД 4 категории Lпо=850м, max скорость не более 60 км/ч ( в среднем 25-30 км/ч ).

Ряд дополнительных факторов:

1. Период эксплуатации обхода

2. Топографические условия

3. Геологические условия

4. Гидрологические условия

Нормы проектирования плана:

1. Радиус кривых

1. В трудных условиях ( не менее 300 м)

2. В особо трудных условиях ( 250 м )

3. На участках кратковременных обходов ( не менее 180 м )

4. В исключительных условиях ( не менее 150 м )

2. Возвышение наружного рельса 2150 мм

3. Переходные кривые. Можно меньше допустимых норм при скорости не более 25 км/ч можно не устраивать. Уклон отвода возвышенности наружного рельса не более 3х промилле.

4. Длины прямых вставок. Между кривыми одного направления не меньше 30 м, между кривыми разных направлений не меньше 20 м. На кратковременных обходах в трудных условиях допускается не делать.

Профиль:

1. Ограничивающий уклон

1. Величина уклона определяется с учетом технико-экономических расчетов, нормы веса поездов, период эксплуатации.

2. Допускается исправление уравновешенных уклонов.

3. Максимальное значение не более 40 промилле.

2. Алгебраическая разность сопрягаемых элементов

1. Не более 20 промилле, иногда не более 30 промилле

2. Не более 35 промилле, в трудных условиях, при массе поезда меньше постоянной и скорости меньше 50 км/ч.

3. Длина элемента продольного профиля

1. Длина элемента не менее половины длины состава, не менее 100 м.

2. Длина элемента больше 50 м в трудных условиях при массе состава не более 50 тонн.

3. Длина элемента не менее 25 м в особо трудных условиях.

4. Радиус вертикальных прямых

1. Не меньше 3 км

2. Не меньше 2 км – трудные условия

3. Не меньше 1 км – в исключительно трудных условиях на кратковременных обходах

Требования к искусственным сооружениям.

1. Трубы

Насыпь над трубами не менее 1 м

2. Переправы

1. Виды переправ: низководные мосты, паромные, ледяные (толщина льда не менее 25 см), свально-ледяные ( толщина льда от 15-20 см).

2. План и продольный профиль: кривые не менее 200 м, уклон не более 25 промилле.

3. Скорость не менее 15 км/ч.

Ответ №40 Общее понятие о метрополитене. Генеральная схема развития линий метрополитена.

Общие положения.

Метрополитен- городская, внеуличная, электрифицированная ЖД, для скоростных пассажирских перевозок, обладающая большой, пропускной и провозной способностью.

Метрополитен включает в себя:

1. Тоннели с обычными железнодорожными путями

2. Станции

3. Вентиляционные установки

4. Отопительные устройства

5. Насосные станции

6. Тяговые и понижающие подстанции

7. Депо и мастерские для стоянки и ремонтно-подвижных составов

Генеральная схема метрополитена разрабатывается в комплексе с генеральным планом развития города ( 25-30 лет ).

В ней рассматриваются вопросы:

1. Направление линий

2. Протяженность линий

3. Очередность строительства линий

4. Места расположений

1. Станций

2. Электродепо

3. Пересадочные узлы между линиями

Различают несколько схем развития транспортной сети города:

1. Радиальная схема ( для старых городов )

«+» обеспечивает кратчайшую связь периферии с центром

«- » затруднено сообщение между районами ( перегружена центральная часть )

Для городов не более 4 млн. населения.

2. Радиально кольцевая

«+» обеспечивает удобные связи отдаленных от центра районов, кратчайшая связь периферии с центром

«- » радиальные направления перегружены по сравнению с кольцевым

Не менее 4 млн. человек

3. Прямоугольная ( для современных городов )

«+» отсутствие ярко выраженного города, равномерное распределение пассажиропотока по районам города.

4. Произвольная схема ( для старинных городов )

Для развития метро – не используется.

Дополнительные схемы:

1. Кольцевая

2. Линейная

3. Крестообразная

Характерны для начала этапа метро.

Факторы учитываемые:

1. Планировка города

2. Размещение жилых комплексов

3. Зоны трудового тяготения

4. Административные и культурные центры

5. Зоны отдыха

6. Крупные спортивные центры

При разработке линии анализируется:

1. Рельеф местности

2. Гидрографическая сеть

3. Гидрологические условия

4. Геологические условия

5. Существующие и перспективная застройка города

6. Плотность населения по районам

7. Размеры пассажиропотоков по всем видам городского транспорта

8. Существующие и перспективная схема линий наземного городского транспорта

9. Расположение пассажирообразующих мест

При окончательном определении линии:

1. Линии метро должны проходить по направлению наибольших перевязок

2. Строительство первой линии определяется по максимальному пассажиропотоку

3. В городах со значительными объемами пригородного движения линии метро должны соединять вокзалы.

Определение месторасположения станций:

1. Градостроительные условия

2. Эксплуатационные условия

3. Станции должны обеспечить min время поездки

На расстоянии между станциями влияет:

1. Приблизительно 800-2000 м

2. Требуемые средние скорости движения поездов

3. Места образования значительных пассажиропотоков

Дополнительно учитывается эффект работы метро:

1. Плотность линии метро на 1 кв.км площади города

2. Доля работоспособного населения проживающего в 2,5 км от метро рекомендуется 80-90%

3. Доля работоспособного населения проживающего в пешеходной доступности от станции метро желательно 40-60%

4. Показатель тяготения населения и станции метрополитена:

- 1000 жителей на 1 км метро

Ответ №41 Инженерно- геологические изыскания при проектировании линий метрополитена.

На основании анализа материала выбираются:

1. Глубина заложения линий

2. Способ строительства

3. Схемы станций и переходных узлов

4. Типы конструкции станций

5. Типы конструкции тоннелей

При изучении грунтов выявляют:

1. Геологическое строение:

Вид и состав горных пород, характер заложения пластов и их толщина.

2. Гидрогеологические условия:

Наличие и состав водных горизонтов, наличие водоупорных слоев, направление и скорость сечения подземных вод, ожидаемый водоприток к выработкам, прогнозируемая гидростатическое давление на обделку, температура, химический состав воды, агрессивность вод к материалу конструкций.

3. Инженерно-геологичсекие условия: физико-механические свойства грунта, сейсмичность района характер трещиноватости пород, участки и характер возможных нарушений в устойчивости горных пород при проходке и крепость пород.

Ответ №42 Заложение линий метрополитена. Достоинства и недостатки.

На 1 км метро – 20 скважин для глубокого заложения 50 для мелкого.

Глубина бурения на 8-10 м ниже предполагаемого основания сооружения.

Заложение линий метрополитена:

1. Подземные линии ( не менее 3 м )

1. При глубоком заложении ( не менее 20 м) устраиваются в центральных районах города, в местах с плотной и многоэтажной застройкой, при наличии большого количества подземных коммуникаций

«+» не влияют на поверхность и коммуникации

«-» высокая стоимость, большие сроки строительства, большие эксплуатационные расходы и увеличенные время на вход и выход пассажиров.

2. При мелком заложении ( менее 20 м)

«+» станции и тоннели на небольшой глубине, строятся на всем протяжении

«-» нарушение жизни в районах строительства, подземных коммуникаций

2. Наземные линии. Место строительства – не заселенное место. Промышленные зоны вдоль линии ЖД . Должны быть ограждены. Любое пересечение с другими путями сообщения только в разных уровнях «+» низкая стоимость

«-» высокий уровень шума

3. Наземные. На эстакадах. Сооружают в условиях со сложным рельефом, местностями и при пересечении водных преград.

Ответ №43 Особенности проектирования плана и продольного профиля линий метрополитена.

План и продольный профиль метро.

1. Проект плана в тоннелях

Радиус кривых

А) не менее 600 м на главных путях

Б) не менее 150 м на соединительных путях

В) не менее 75 м на парковых путях и депо

В трудных условиях уменьшают до 300, 100, 60 м.

Переходные кривые не утраиваются в кривых с радиусом более 2 км. Уклон отвода возвышенного наружного рельса переходных кривых не более 2 промилле, в трудных условиях 3 промилле. Составные кривые ( несколько кривых соединенных без вставки ). Если длины прямых вставок:

А) не менее 20 м на главных путях ( 15 м трудно )

Б) не менее 3 м на прочих путях

2. Продольный профиль в тоннелях

А) ограничивающий уклон

а) не более 40 промилле на надземных участков и закрытых надземных участков

б) не более 35 промилле на открытых наземных участках

в) не более 45 промилле на подземных и закрытых наземных, при условии что протяженность участка не более 1,5 км.

Б) разность уклонов сопрягаемых элементов не более 5 промилле

В) вертикальные кривые. На главных линиях 5 км, на станциях 3 км, на прочих 1,5 км. В трудных условиях понижает до 3 км, 2 км.

Длина элемента продольного профиля. Назначаются исходя из перспективы длины поезда. Допускается уменьшение, но не более 50 м. Минимальный уклон 3 промилле ( 2 промилле в трудных условиях).

Ответ №44 .Силы сопротивления движения поезда. Основное сопротивление движению поезда. Главные составляющие основного сопротивления движению поезда.

К силам сопротивления движению поезда относят внешние неуправляемые силы, направленные, как правило, против движения поезда. Как и силы тяги, они приводятся к точкам касания колес с рельсами. Силы сопротивления движению делят на основные, действующие при движении поезда всегда, и дополнительные, возникающие только при движении по отдельным участкам пути или в отдельные периоды времени. Сумму сил основного и дополнительного сопротивлений называют общим сопротивлением движению поезда W.

Силы сопротивления движению поезда складываются из сил сопротивления движению локомотива W^/ и состава W". В свою очередь силы сопротивления движению состава являются суммой сил сопротивления движению вагонов.

Факторы определяющие основное сопротивление

Трение скольжения колес по рельсам. Качение колес по рельсам сопровождается их проскальзыванием, вызывающим силу трения скольжения между колесами и рельсами проскальзывание вызвано конусностью рабочих поверхностей бандажей колесных пар. Эти колебания уменьшаются при натянутых автосцепках, под действием силы тяги локомотива, например в случае движения поезда по подъему Удельная сила сопротивления от трения скольжения колес по рельсам составляет 0,15...0,4 Н/кН.

Удары на неровностях пути. При прохождении стыков и неровностей пути возникают удары, которые вызывают силы, действующие против направления движения поезда под действием нагрузки q, от колеса на рельс он, несмотря на накладки, прогибается, и колесо наезжает на следующий рельс в точке А. На колесо действует внешняя сила R, направленная перпендикулярно его поверхности.

Сопротивление воздушной среды. При движении поезда перед его лобовой частью образуется зона сжатого воздуха, который оказывает встречное давление на лобовую стенку локомотива. Боковые поверхности и крыши подвижного состава соприкасаются со струями скользящего по ним воздуха, увлекают часть его за собой, создавая поток воздуха и трение части воздуха о стенки подвижного состава. В междувагонном пространстве и у выступающих частей образуются завихрения.

Ответ №45 .Дополнительное сопротивление движению поезда. Учет дополнительного сопротивления движению поезда при построении кривой скорости.

Дополнительное сопротивление движению

К силам дополнительного сопротивления движению W' относят силы сопротивления, возникающие от уклонов, при движении в кривых участках пути, трогании с места; силы сопротивления, создаваемые подвагонными генераторами в пассажирских поездах, а также силы сопротивления, возникающие при низких температурах наружного воздуха, действие встречного или бокового ветра.

Дополнительное сопротивление от уклонов. Эта сила создается составляющей веса поезда, действующей на подъеме против движения поезда, а на спусках — по направлению движения.

Крутизна подъема определяется углом α. На железнодорожном транспорте крутизну подъемов i измеряют в тысячных долях (‰), равных отношению высоты подъема ВС к его длине АВ, умноженному на 1000.

Дополнительное сопротивление при движении поезда в кривой.

При движении поезда в кривых участках пути колеса гребнем прижимаются к наружному рельсу. Сила реакции рельса вынуждает поезд двигаться криволинейно. Между гребнями колес и боковой поверхностью головки рельса возникает трение. При движении в кривых увеличивается также проскальзывание колес из-за разной длины наружного и внутреннего рельсов. При входе в кривые и выходе из них или при изменении радиуса кривой тележки поворачиваются относительно кузова, появляется трение в опорах и боковых скользунах.

Перечисленные силы трения, приведенные к ободам колесных пар, создают силы дополнительного сопротивления движению от кривизны пути.

Они возрастают с уменьшением радиуса кривой, а также зависят от скорости движения, вида подвижного состава, состояния пути и степени возвышения наружного рельса, боковых зазоров между рельсами и гребнями колес, степени износа колесных пар и их разбегов. Из-за большого числа факторов и сложных зависимостей сил сопротивления движению от условий эксплуатации дополнительное удельное сопротивление движению от кривых Wr (Н/кН) на эксплуатируемых дорогах определяют по эмпирическим формулам в зависимости только от радиуса:

Дополнительное сопротивление при трогании с места

Силы трения в подшипниках при трогании поезда оказываются выше, чем при движении В меньшей степени на сопротивление движению при трогании влияют: повышенное трение качения колеса из-за больших деформаций колес и рельсов при стоянке по сравнению с деформациями при качении колес, нагрузки от колесных пар на рельсы, температура окружающего воздуха, качество применяемого масла.

Особенно большая разница в силах сопротивления при трогании и движении проявляется в подшипниках скольжения, у роликовых подшипников она значительно меньше. После трогания сила сопротивления движению резко снижается, так как трущиеся поверхности нагреваются и в зону трения попадает смазка (у подшипников скольжения при повороте колеса примерно на половину оборота)

Силы удельного сопротивления при трогании состава (основного и Дополнительного) определяют по эмпирическим формулам, рекомендованным ПТР, Н/кН:

Дополнительное сопротивление движению от подвагонных генераторов. Подвагонные генераторы обеспечивают пассажирские вагоны электрической энергией, необходимой для освещения, зарядки аккумуляторной батареи, работы электродвигателей вентиляционного агрегата и других установок, а также бытовых электрических приборов. Якорь генератора приводится во вращение от колесной пары вагона через редукторно-карданный или ременный привод, создавая дополнительное сопротивление движению вагона. wnr

Дополнительное сопротивление движению учитывают при скоростях движения 20 км/ч и выше. При низких скоростях это сопротивление в расчетах не учитывают.

Дополнительное сопротивление движению при низких температурах окружающего воздуха. При низких температурах возрастает вязкость смазки. Следовательно, повышаются коэффициенты трения в буксовых и моторно-осевых подшипниках и передаче подвижного состава, что приводит к увеличению сил сопротивления движению. Возрастает также и сопротивление воздушной среды вследствие повышения плотности воздуха при пониженных температурах.

Дополнительное сопротивление движению от ветра. Ветер изменяет силы сопротивления движению воздушной среды. При встречном ветре они возрастают за счет увеличения относительной скорости воздушного потока, которая равна сумме скоростей поезда и встречного ветра. Под действием бокового ветра подвижной состав смещается в сторону и возникает трение гребней колесных пар о боковую поверхность рельса подобно тому, что происходит при проследовании кривого участка пути. Попутный ветер уменьшает силы сопротивления движению поезда. Увеличение основного удельного сопротивления движению поезда от действия встречного и бокового ветра Wm учитывают коэффициентом к^/ на который умножают основное удельное сопротивление движению поезда.

Ответ №46 .Тормозные силы поезда. Существующие системы торможения.

Искусственно создаваемые силы, приложенные к поезду и направленные против его движения, называются тормозными.

На Российских железных дорогах существует два основных способа торможения подвижного состава. Первый из них — это фрикционное автоматическое торможение с использованием силы трения, возникающей при воздействии тормозных колодок на поверхности катания колес (рис. 6.29) или на тормозные диски. При втором способе применяется электрическое торможение (реостатное или рекуперативное).

При колодочном тормозе тормозная сила зависит от коэффициента трения между колодками и поверхностями катания колес, от силы нажатия колодок и от числа тормозных осей в поезде.

Под воздействием момента М в точке О возникает сила В, стремящаяся сдвинуть рельс. Тормозной момент Мт при вращении колеса уравновешивается моментом Вг • R, где Вт — сила реакции, возникающая в точке О касания колеса с рельсом. Точка О нагружена силой Q, то есть частью веса экипажа, приходящейся на колесо с учетом веса самого колеса. Из равенства моментов сил Вк и Вт следует, что сила Вт является тормозной силой экипажа, приложенной в точке О, которая является непрерывно перемещающимся упором для силы Вк при вращении колеса. Расчетная тормозная сила всего поезда определяется как сумма тормозных сил, создаваемых всеми тормозными колодками. Вт = φкр∑Kр, где φкр — расчетный коэффициент трения, а ∑Кр — суммарная расчетная сила нажатия колодок поезда. Для каждого типа подвижного состава значения Кp приведены в ПТР. Коэффициент φкр определяется по формулам в зависимости от типа колодок и скорости движения. Так для чугунных тормозных колодок расчетный коэффициент трения определяется по формуле

где v — скорость поезда в км/ч.