
- •Новосибирск 2006
- •1. Задание на проектирование.
- •2. Методические указания по выполнению отдельных разделов проекта.
- •2.1. Общие указания.
- •2.2. Тяговые расчеты.
- •2.2.1. Определение массы состава.
- •2.2.2. Определение длины поезда.
- •2.2.3. Проверка массы состава по условию трогания с места.
- •2.2.4. Тяговые расчеты на эвм.
- •2.3. Трассирование вариантов и составление
- •2.3.1. Трассирование вариантов.
- •2.3.2. Порядок работ при камеральном трассировании.
- •2.3.3. Нормы проектирования продольного профиля.
- •2.4. Размещение раздельных пунктов.
- •2.4.1. Определение местоположения площадки раздельного пункта.
- •2.4.2. Продольный профиль и план путей на раздельных пунктах.
- •2.5. Размещение, определение типов и отверстий малых водопропускных сооружений.
- •2.5.1. Типы малых водопропускных сооружений
- •2.5.2. Размещение искусственных сооружений и определение их бассейнов.
- •2.5.3. Расчет стока с малых водосборов.
- •2.5.4. Определение отверстий и выбор типа малых водопропускных сооружений.
- •2.5.5. Выбор типа водопропускных сооружений.
- •2.6. Капитальные вложения в строительство новой железной дороги.
- •2.6.1. Структура капитальных вложений.
- •2.6.2. Определение строительной стоимости проектируемой новой железнодорожной линии для сравнения вариантов трассы.
- •I категория сложности строительства …………………………….1,05
- •II, III категории сложности строительства ……………………….1,10
- •IV категория сложности строительства …………………………..1,15
- •Стоимость раздельных пунктов. Суммарная строительная стоимость раздельных пунктов на каждом варианте трассы, тыс. Руб., определяется по формуле:
- •2.6.3. Капитальные вложения в локомотивный парк.
- •2.6.4. Капитальные вложения в вагонный парк.
- •2.6.5. Стоимость грузов.
- •2.7. Расчет эксплуатационных расходов.
- •2.7.1. Ежегодные эксплуатационные расходы.
- •2.7.3. Методы определения.
- •2.8. Расчет выручки от перевозки грузов и пассажиров.
- •2.9. Расчет чистой текущей стоимости инвестиционного проекта.
- •2.10. Технико-экономическое сравнение вариантов при проектировании железных дорог.
- •2.10.1. Методы сравнения вариантов.
- •2.11. Проектирование мостовых переходов на железных дорогах.
- •2.11.1. Основные требования к мостовому переходу.
- •2.11.2. Выбор места мостового перехода.
- •2.11.3. Определение максимальных расходов заданной вероятности превышения.
- •2.11.4. Расчет отверстия моста.
- •2.11.5. Определение расчетного судоходного уровня.
- •2.11.6. Проектирование продольного профиля железных дорог на мостовых переходах.
- •2.12. Пересечение железных дорог с другими путями сообщения.
- •2.12.1. Проектирование пересечений с автомобильными дорогами [21].
- •2.12.2. Условия размещения переездов.
- •2.12.3. Проектирование путепроводов.
- •2.13. Проектирование подробного профиля.
- •3. Оформление и монтаж проекта.
- •3.1. Пояснительная записка.
- •3.1.1. Трассирование вариантов.
- •3.1.2. Размещение раздельных пунктов.
- •3.1.4. Технико-экономическое сравнение вариантов трассы.
- •3.1.5. Улучшение трассы.
- •3.2. Оформление чертежей.
- •Рекомендуемая литература
2.3.2. Порядок работ при камеральном трассировании.
По намеченному направлению с помощью линейки и шаблона круговых
кривых, изготовленного в масштабе карты (рисунок 2.6), наносят план трассы на участке длиной 4 – 5 км. При этом схематически намеченное ранее положение трассы используется как магистральный ход, ориентирующий в первом приближении положение линии на местности [1].
Радиусы круговых кривых в зависимости от категории новой железной дороги приведены в таблице 2.12 [5].
Для того чтобы уточнить положение кривых на плане линии, измеряют транспортиром углы поворота по трассе с точностью до 0,5о и по таблицам круговых кривых определяют их длины и тангенсы, а затем отмечают на плане точки начала и конца круговых кривых, откладывая тангенсы от вершины угла поворота. Если угол поворота более 90о, то кривую рассматривают как составную из двух-трех кривых одного радиуса, сумма углов поворота которых равна полному углу.
Рисунок 2.6. Подбор круговых кривых при помощи шаблона.
Таблица 2.12. Рекомендуемые и допускаемые радиусы кривых в плане.
Категории железных дорог, подъездные и соединительные пути |
Радиусы кривых, м |
|||
рекомендуемые |
допускаемые |
|||
в трудных условиях |
в особо трудных условиях при технико-экономи- ческом обосновании |
по согласова- нию с заказчиком |
||
Скоростные Особогрузонапряженные
I II III IV – железнодорож- ные линии IV – подъездные пути IV – соединительные пути |
4000, 3000 4000 – 2000
4000 – 2500 4000 – 2000 4000 – 1000 2000 – 1000
2000 – 600 2000 -350 |
2500 1800, 1500
2000 1800, 1500 1000, 800 800, 600
500 300, 250 |
2000 - 1200 1200, 1000
1800 - 1000 1200 - 800 700, 600 500 – 350
400 – 200 200 |
1000, 800 800 – 600
800 – 600 700 – 400 500 – 350 300 – 200
200 200 |
Примечания: 1. В случаях, когда на особогрузонапряженных линиях предусматривается максимальная скорость движения пассажирских поездов свыше 120 км/ч, радиусы кривых, рекомендуемые и допускаемые в трудных условиях, на указанных линиях следует принимать по нормам, предусмотренные для линии I категории. 2. При проектировании участков железных дорог на пересечении высотных препятствий, где по условиям продольного профиля пути реализуются скорости движения пассажирских поездов не менее 120 км/ч и грузовых поездов не менее 60 км/ч, по согласованию с заказчиком допускается применять кривые радиусами: 300 м – на линиях I и II категории, 250 м – на линиях III категории. 3. При проектировании уширений междупутий допускается применять кривые радиусом более 4000 м. 4. При проектировании развязок в железнодорожных узлах допускается применять кривые радиусом 250 м. |
При проектировании плана на участках, где кривые расположены близко одна от другой, необходимо учитывать размещение не только круговых кривых, но и переходных кривых. Величина прямой вставки между концами круговых кривых lmin определяется по формуле:
lmin = 0,5( lп’ + lп”) + b, (2.16)
где lп ’и lп” – длины переходных кривых, назначаемые по техническим условиям в
зависимости от радиуса круговой кривой, зоны скоростей и категории
линии (приложение 3) [5];
b – минимальная прямая вставка между концами переходных кривых,
принимаемая по техническим условиям в зависимости от взаимного
расположения кривых в плане (таблица 2.13) [5].
Таблица 2.13. Наименьшая длина прямых вставок, м, между смежными кривыми.
Категория линии и подъездного пути |
Направление кривых в плане |
|
в разные стороны |
в одну сторону |
|
Скоростная Особогрузонапряженная и III I и II IV |
150 (100) 75 (50) 150 (50) 50 (30) |
150 (100) 100 (50) 150 (75) 50 (30) |
Примечание. Длины прямых вставок, указанные в скобках, разрешается применять в трудных условиях. |
На новых скоростных линиях, а также линиях I и II категорий длины переходных кривых lп, м, следует принимать из условия:
(2.17)
где Vmax – скорость движения, км/ч, наиболее быстроходного поезда в данной
кривой;
h – возвышение наружнего рельса, мм.
Возвышение наружного рельса определяется по формуле:
(2.18)
где Vср – средневзвешенная квадратическая скорость, км/ч, намечаемая на десятый год
эксплуатации в месте расположения кривой;
R – радиус круговой кривой, м;
k – коэффициент увеличения возвышения наружного рельса, принимаемый равным
1,0 при скоростях движения 140 км/ч включительно и 1,2 – при скоростях более
140 км/ч.
2. Составляется схематический продольный профиль для уложенного участка трассы. План линии на нем можно сразу не вычерчивать. Следует только отметить места положения кривых.
При составлении схематического продольного профиля горизонтальный масштаб соответствует масштабу карты, а вертикальный – 1:1000. Образец плана и схематического профиля для того же участка трассы приведены в приложении 1 и 2. Отметки земли берут
с карты на пересечении трассой горизонталей и в характерных промежуточных точках
между ними; отметки последних устанавливают по интерполяции с точностью до 0,5 м.
Обязательно берутся отметки самых высоких и самых низких точек рельефа при пересечении логов и мысов.
Для наколки на схематическом профиле, составляемом в масштабе карты, отметок земли можно рекомендовать прием, описанный в учебнике [1], когда на полоску бумаги сносят все характерные точки земли и соответствующие им отметки, длины прямых наносят непосредственно с карты, а длины кривых откладывают по масштабу (рисунок 2.7). При таком способе не накапливаются ошибки в промерах длин, переносимых с карты на схематический профиль, и на нем правильно будут нанесены все кривые.
Рисунок 2.7. Наколка профиля в масштабе карты.
На схематическом профиле наносят проектную линию с учетом технических, эксплуатационных и экономических требований к продольному профилю.
На участках напряженного хода ее укладывают руководящим уклоном. При совпадении руководящего уклона с кривыми уклон уменьшают на величину дополнительного сопротивления в кривой. На участках вольного хода уклон проектной линии назначают в зависимости от уклона местности. Наносить проектную линию можно пока без расчета проектных отметок, откладывая нужный уклон графически и учитывая получающийся при этом характер и объем земляных работ.
3. Определяют недостатки в укладке трассы и проектировке профиля и возможность
их устранения путем соответствующей сдвижки трассы в плане или изменения положения проектной линии.
Улучшение положения трассы достигается, как правило, методом попыток, за счет изменения радиусов кривых, углов поворота, длин прямых, а также за счет смещения трассы вниз или вверх по косогору для корректировки отметок земли (черных отметок). Такое смещение трассы может быть легко определено на основании анализа плана и профиля по результатам первой попытки. Так, если получен профиль, показанный на рисунке 2.8 сплошной линией на профиле и на плане, то трасса должна быть перенесена на более высокие отметки в месте большой насыпи и на более низкие отметки в месте затяжной выемки с тем, чтобы при той же проектной линии, уменьшить объемы земляных работ. В результате смещения трассы в сторону получен профиль земли, обозначенный
пунктирной линией, который может считаться приемлемым.
4. По улучшенному положению трассы составляет новый схематический профиль, на
котором снова графически наносят проектную линию. Обычно после двух – трех попыток получается удовлетворительное решение и тогда можно произвести более точное проектирование профиля. Работа эта выполняется в следующем порядке:
а) на продольном профиле вычерчивают схематический план линии;
б) разбивают километраж одновременно на карте и на профиле, проверяя положение начал и концов круговых кривых по расстоянию до ближайших километровых знаков. Начало километража (км 0)принимается на оси станции примыкания. На линиях примыкающих к существующей сети, километраж расставляется с севера на юг или с запада на восток;
в) проектируют проектную линию в увязке с планом.
Рисунок 2.8. Корректировка положения трассы.
Нанесение проектной линии на профиле начинают с установления проектной отметки начального раздельного пункта. Ее назначают исходя из того, что раздельный пункт желательно располагать на насыпи высотой порядка 1 – 1,5 м. Последующие проектные отметки вычисляют прежде всего в точках перелома проектной линии по проектным уклонам и длинам элементов профиля с точностью до 1 см. Длины элементов назначают обычно кратным 50 или 25 м, а проектные уклоны – в целых тысячных или с точностью до 0,5 тысячных. Дробные значения уклонов получаются главным образом при смягчении уклонов в кривых. Нельзя допускать дробность уклонов более мелкую, чем 0,1‰.
Затем подсчитывают по уклону и расстоянию проектные отметки в местах перелома линии земли и определяют рабочие отметки как разность отметок земли и проектных. Проектные и рабочие отметки выписывают на схематическом профиле. Выше проектной линии продольного профиля наносят и указывают: уклоны и длины элементов профиля в виде дроби: в числителе – уклон в тысячных (подъем со знаком «+», спуск – со знаком «-»), в знаменателе – длину элемента в метрах; обозначение раздельных пунктов, их наименование и расстояния между ними в метрах; обозначения проектируемых искусственных сооружений и их привязку к пикетам; переездов; рабочие отметки насыпи.
Ниже проектной линии наносят: линии ординат от точек переломов проектной линии; условные обозначения искусственных сооружений; рабочие отметки выемки.
Условные обозначения сооружений и устройств на продольных профилях в соответствии с ГОСТ 21.204 – 93 СПДС «Условные графические обозначения и изображения элементов генеральных планов и сооружений транспорта» [20] приведены в приложении 26.
Чертежи плана и продольного профиля трассы выполняют на листах шириной 297 мм и длиной, кратной 210 мм.
Проектирование плана и профиля должно быть осуществлено со строгим соблюдением всех норм и указаний действующих технических условий проектирования железных дорог (более подробно изложены в пункте 2.3.3).
Продольные профили подлежат тщательной двукратной проверке:
1) сумма длин отдельных элементов продольного профиля должно точно соответствовать длине линии по пикетажу с учетом неправильных («резаных») пикетов:
,
где n – число элементов профиля в пределах всей линии;
2) алгебраическая сумма всех превышений элементов профиля в пределах отдельных перегонов должна быть равна разности отметок осей раздельных пунктов по концам перегона Н1 и Н2:
,
где m – число элементов профиля в пределах перегона;
3) алгебраическая сумма всех превышений элементов профиля в пределах от начальной до конечной станции линии должна быть равна разности отметок конечных станций:
.