Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Сибирский государственный университет путей сообщения

Кафедра «Путь и путевое хозяйство»

Курсовой проект

«Расчет и проектирование железнодорожного пути на обходе»

Вариант №12

Разработал

Руководитель студент гр. СМТ-313

Косенко С.А. Коломеец М.Н.

_______________ _________

(подпись) (подпись)

_____________________ _____________________

(дата проверки) (дата сдачи на проверку)

Краткая рецензия:

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_________________________________

(запись о допуске к защите)

____________________________________ __________________________

(оценка по результатам защиты) (подписи преподавателей)

Новосибирск 2014г.

Содержание

Введение 4

1 Проектирование пойменной насыпи 6

1.1 Проектирование основной площадки 6

1.2 Проектирование основной площадки 8

1.2.1 Выбор типа укрепления 8

1.2.2 Назначение крутизны откосов 9

1.2.3 Размеры берм 9

1.3 Требуемая плотность грунта насыпи 11

1.3.1 Методика расчета плотности и напряжений грунта насыпи 11

1.3.2 Расчетная схема и действующие нагрузки 12

1.4 Проектирование поперечного профиля насыпи с обеспечением устойчивости откоса 13

1.4.1 Цель и методика расчёта 13

1.4.2 Расчётная схема и исходные характеристики. 15

1.4.3 Определение коэффициента общей устойчивости 19

1.4.4 Выводы 20

При δ>20% величину откосов увеличивают на две ступени (т.е. на 0,5). 21

1. 5. Заключение к проекту пойменной насыпи 21

1.5 Определение мощности верхнего строения пути 22

1.5.1 Выбор типа балластной призмы 22

1.5.2 Расчёты возвышения наружной рельсовой нити в кривой 22

2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕЛЬСОВОЙ КОЛЕИ 24

2.1 Особенности устройства рельсовой колеи на кривых участках 24

2.2. Расчеты возвышения наружной рельсовой нити в кривой 25

2.3 Проектирование переходных кривых 29

2.4 Расчет числа укороченных рельсов на внутренних нитях кривых 37

3 Расчёт и проектирование обыкновенного одиночного стрелочного перевода 41

3.1 Принципиальная схема обыкновенного стрелочного перевода 41

3.2 Расчётная геометрическая схема обыкновенного стрелочного перевода 42

3.3 Исходные данные 44

3.4 Основные параметры стрелки 45

Расчётная схема для определения геометрических параметров стрелки приведена на рисунке 3.2. 45

3.4.1 Начальный стрелочный угол, радиусы остряка и переводной кривой, полный стрелочный угол. 45

3.4.2 Длина криволинейного остряка и рамныx рельсов 46

3.5 Геометрические характеристики крестовины 48

3.5.1 Угол крестовины и длина прямой вставки перед ее математическим центром 48

3.5.3 Минимальная длина сборной крестовины с литым сердечником 48

3.6 Основные характеристики стрелочного перевода 49

3.6.1 Теоретическая и практическая длина стрелочного перевода 49

3.6.2 Малые и большие полуоси 50

3.7 Ординаты для разбивки переводной кривой 51

3.8 Определение длин рельсовыx нитей 53

3.9 Раскрой рельсовых нитей на соединительных путяx стрелочного перевода 54

3.10 Основные требования правил теxнической эксплуатации к содержанию стрелочныx переводов 55

Список использованных источников 57

Введение

Железнодорожный путь — сложный комплекс линейных и сосредоточенных инженерных сооружений и обустройств, расположенных в полосе отвода, образующих дорогу с направляющей рельсовой колеёй.

Железные дороги являются важным элементом единой транспортной системы страны. Они выполняют громадный объем перевозочной работы, обеспечивая надежные и экономичные транспортные связи между главными экономическими районами и центрами страны. Поэтому их развитию придается большое значение.

От состояния железнодорожного пути зависит непрерывность и безопасность движения поездов, объемы перевозок, а также эффективность использования подвижного состава.

Железнодорожный путь работает в условиях постоянного воздействия атмосферных и климатических факторов, воспринимая большие нагрузки, от проходящих поездов. При этих условиях все элементы железнодорожного пути по прочности, устойчивости и состоянию должны обеспечивать безопасное и плавное движение пассажирских и грузовых поездов с наибольшими скоростями, установленными для данного участка, а также иметь достаточные резервы для дальнейшего повышения скоростей движения и грузонапряженности линии.

Руководствуясь нормативными требованиями, в курсовом проекте необходимо выполнить следующее:

1. Запроектировать основную площадку насыпи и выбрать тип откосного укрепления с расчетом его границы.

2. Выполнить расчет общей устойчивости откосов и по его результатам запроектировать поперечный профиль насыпи.

3. Определить технические характеристики верхнего строения пути и его конструктивные элементы. Построить балластную призму.

4. В зависимости от заданной грузонапряженности железнодорожной линии запроектировать рельсовую колею на прямых и кривых участках обхода.

5. Выбрать тип и марку стрелочного перевода. Определить его основные геометрические и осевые размеры.

1 Проектирование пойменной насыпи

1.1 Проектирование основной площадки

По заданной грузонапряженности Т=10 млн.ткм/км и максимальной скорости пассажирских поездов V=110 км/час участок пути относится к третьей категории линий согласно /1/.

При проектировании железных дорог радиус круговой кривой принимают по приложению (приложение А) /1/. В данном проекте примем заданный радиус круговой кривой R=1500 м.

Согласно заданию принимаем:

- Вид грунта тела насыпи 8Г – супесь пылеватая;

- Грунт основания насыпи 12Г – суглинок тяжелый;

Физико-механические характеристики грунтов принимаем (приложение А).

Вид грунта	Тип грунта	ρS, т/м3	акп, м	I0, доли	Кф, м/с	Wm Wp, %	WL, %	Jp, %	№ грун-та	W, %	С, кПа	φ, гра- дусы
Тело насыпи	супесь пылеватая	2,69	0,8	0,05	1∙10-7	14	29	6	8г	26	6	20
Основание насыпи	суглинок тяжелый	2,71	1,4	0,09	1·10-9	20	33	13	12г	32,5	2	15

Таблица 1.1 – Физико-механические характеристики грунтов

Примечание:

– плотность частиц грунта, [т/м³];

– высота капиллярного поднятия воды в грунтах, [м];

J₀ - средний уклон кривой депрессии;

К_ф – коэффициент фильтрации;

W_m – максимальная молекулярная влагоемкость;

W_p – влажность на границе пластичности глинистых грунтов;

W_L – влажность на границе текучести;

J_p – число пластичности;

W – природная влажность;

С – удельное сцепление грунта;

φ – угол внутреннего трения

Ширина площадки назначается из условия размещения на ней верхнего строения пути и обочин с учётом категории линии, вида грунта насыпи, числа путей и радиуса кривой.

На однопутных участках:

(1.1)

На двухпутных участках:

, (1.2)

где - нормативная ширина основной площадки на прямом участке;

- уширение основной площадки на кривых участках в наружную сторону для обеспечения необходимой ширины обочины при устройстве возвышения наружной рельсовой нити. По заданию, радиус кривой в расчётном сечении равен 1500 м , отсюда 0,4 м (приложение А);

М – расстояние между осями смежных путей;

– габаритное уширение между путного расстояния по кривой (приложение А, таблица 1.3/1/), так как R= 1500 м, примем м.

Учитывая то, что задана вторая категория железнодорожной линии, то 7,6 м (приложение А, таблица 1.1 /1/).

7,6+0,4+4,1+0,008=12,18 м.

Для отвода атмосферной воды от верха земляного полотна, сооружаемого из глинистых грунтов и недренирующих песков, основная площадка проектируется в виде треугольника с высотой 0,2м на двухпутных участках (рисунок 1.1).

При скальных, крупнообломочных грунтах и дренирующих песках, в том числе при отсыпке защитного дренирующего слоя под балластом, основная площадка имеет горизонтальную поверхность независимо от числа путей.

Рисунок 1.1 – Форма верха основной площадки