CОДЕРЖАНИЕ

Введение ………………………………………………………………………..5

1 Расчет размеров элементов земляного полотна и водоотводных

устройств................................................................................................................6

1.1 Определение высоты насыпи...........................................................................6

1.2 Определение ширины основной площадки земляного полотна..................6

1.3 Определим площадь насыпи............................................................................7

1.4 Расчет размеров резервов.................................................................................7

1.5 Расчет глубины резерва....................................................................................8

1.6 Расчет дренажа..................................................................................................8

2 Расчет размеров элементов верхнего строения пути......................................10

2.1 Общие положения...........................................................................................10

2.2 Устройство рельсовой колеи в прямых и криволинейных

участках пути.........................................................................................................15

2.3 Расчет количества укороченных рельсов в кривой......................................18

3.Охрана окружающей среды и энергосбережение...........................................23

Заключение

Приложение

Лист 1 – Поперечный профиль земляного полотна и водоотводных устройств в масштабе 1:1000 с указанием основных размеров

Лист 2 – Поперечный профиль дренажа в масштабе 1:50

Лист 3 – Поперечный профиль верхнего строения пути в масштабе 1:50

Лист 4 – Схема раскладки укороченных рельсов в кривой

Список литературы................................................................................................25

ВВЕДЕНИЕ

Одним из важнейших хозяйств, от которого зависит работоспособность всей железной дороги является путевое хозяйство. От его состояния, мощности обустройств в значительной степени зависят пропускная способность дороги, безопасность и допускаемые скорости движения поездов.

Повышение скоростей движения и увеличение веса поездов в скором будущем ставят перед путевым хозяйством дороги задачи улучшения качества текущего содержания пути и инженерных сооружений, сохранения стабильности пути, эффективного использования материально-технических ресурсов. В экономическом плане перспектива развития путевого хозяйства должна сводиться к увеличению планов ремонтных работ и к планомерному снижению расходов на текущее содержание, поскольку средства вложенные в содержание пути, дают меньшую отдачу на снижение общих расходов, чем вложенные в ремонт.

Выполнение плановых заданий по оздоровлению пути в 2011 году позволило на ряде участков повысить скорость движения пассажирских поездов, в том числе на 43,6 км со 120 до 140 км/ч, уменьшить протяженность пути на деревянных шпалах на 172 км, в том числе на главных путях на 65 км.

Протяженность главных путей на железобетонных шпалах сегодня составляет 91%, станционных – 43%, бесстыковой путь уложен на 61% от протяженности главного пути. На деревянных шпалах остается 3412,4 км пути (29%) , на рельсах легких типов – 225,6 км.

Развитие путевого хозяйства зависит и от степени его механизации. До 2015 года намечено приобрети 95 путевых машин (в основном выправочных, подбивочных, рихтовочных, в том числе для стрелочных переводов, а также подбивочные экспрессы).

Обновление парка путевых машин позволит улучшить качество ремонта и эксплуатации пути, увеличить скорость движения, оптимизировать методы обслуживания пути. В результате чего должны повыситься производительность и оплата труда.

1. Расчет размеров элементов земляного полотна и водоотводных устройств.

Исходные данные:

Категория ж. д. линии 3;

Число путей 1;

Род грунта: СГ;

Поперечный уклон местности 1:10;

Отметки проектной бровки земляного полотна 318,9 м;.

Отметки земли по оси земляного полотна 313,1 м;

Процент грунта насыпи из резерва 40 %;

Расчетный расход воды в канаве 3,1 м³/с;

Глубина промерзания 1,74 м;

Положения уровня грунтовых вод + 0,20 м.

Вид дренажа двухсторонний  подкюветный

Расчетная часть

1.1 Выбор типовых поперечных профилей земляного полотна‚ определение высоты насыпи

Высота насыпи измеряется по оси земляного полотна от поверхности земли до уровня бровок земляного полотна как разность между отметками проектной бровки полотна и отметкой земли насыпи.

Н = 318,9 – 313,1 = 5,8 м.

1.2 Определение ширины основной площадки земляного полотна.

Ширина основной площадки земляного полотна на прямых участках эксплуатируемых линий зависит от рода грунтов земляного полотна. Категории линии и типа верхнего строения пути. Независимо от года постройки железной дороги согласно ПТЭ ширина земляного полотна поверху на прямых участках пути должна соответствовать верхнему строению пути. На существующих линиях до их реконструкции допускается ширина земляного полотна не менее: на двух путных линиях - 9,6 м.

Основная площадка имеет форму трапеции шириной b = 7,3м.

1.3 Определим площадь насыпи.

Площадь насыпи: F_H = Fo +Δf + ω₁, ( 1.1 )

где Fo - площадь насыпи заданной высоты

при присутствии поперечного уклона местности.

F₀ = bH + mH²‚ ( 1.2 )

где b -ширина основной площадки земляного полотна

Н – высота насыпи м;

m – крутизна откоса насыпи;

ω₁ – площадь сливной призмы;

F₀ = 7,3·5,8+ 1,5 · 5,8 ² = 92,8 м²

Δf - приращение площади поперечного сечения насыпи в связи с косогорностью (наличие поперечного уклона местности 1:14)

Δf = k · (F₀ + b²/4 · m)‚ ( 1.3 )

где k-коэффициент косогорности

Δf = 0.007 · (92,8 + 7.3²/4 · 1.5) = 0.383м²

ω₁ = =0,72 м² ( 1.4 )

Тогда F_H = 92,8 + 0.383м²+ 0,72 =93,9 м²

Составим расчетную схему (рис.1)

Рис.1-Поперечный профиль насыпи

2.0 Размеры резервов рассчитываются по следующим формулам.

Площадь поперечного сечения резерва: w_р = ‚ ( 1.5)

где F_н - площадь насыпи м²

Р - % грунта насыпи отсыпаемого из резервов

t – число кавальеров, принимаем t = 2

w_р = =14,085 м²

Ширина резерва по дну приближенно равна:

b₂ = - 1.25 · h₀ (1.6)

Где w_р – площадь поперечного сечения резерва;

h₀ – средняя глубина резерва, принимаем h₀ = 1,8 м;

b₂ = - 1,25 · 1,8 = 5,57 м.

2.1 Глубина резерва определяется по следующим формулам.

h₁ = h₀ - [0.01b₂ + ]; (1.7)

h₁ = 1,8 - [0.01 · 5,57 + ] = 1,46м.

h ₂ = h ₀ + [ 0.01 b₂ + ]; (1.8)

h₂ = 1 + [0.01 · 5,57 + ] = 0,609 м.

Составим расчетную схему (рис.2)

Рис.2-Поперечный профиль резерва

2.2 Ширину резерва поверху.

b₁ = b ₂ + + ‚ (1.9)

где m - показатель крутизны путевого откоса резерва;

n – показатель поперечного уклона местности;

b₁ = 5,57 + + = 2,45 м.

3. Расчет размеров нагорной канавы.

У насыпей проектируют и рассчитывают продольные водоотводные канавы. Проектирование канав заключается в определении бассейна и расчетного расхода воды‚ плана‚ продольного профиля‚ размеров поперечного сечения и выборе укрепления для откосов‚ если расчетные скорости окажутся выше допускаемых для грунта‚ в котором будет проложена канава. Расположение‚ поперечные размеры и уклоны канав проектируют таким образом‚ чтобы вода протекала в них без переполнения‚ а скорость ее была достаточной для предотвращения заиливания канав расхода воды. Наименьшую глубину канав определяют получаемой расчетной величиной с прибавлением 0‚2 м для возвышения бровки канавы над расчетным уровнем воды. Глубина канавы и ее ширина должны быть не менее 0‚6 м(на болотах – не менее 0‚8 м). Откосы канавы в суглинках‚ делают крутизной 1;1‚5. Гидравлический расчет канав производят с использованием зависимости фактического расхода воды в канаве Q‚ м³/с‚ от площади «живого(занятого водой) сечения» канавы w‚ м² и средней скорости протекания воды v‚ м/с.

Q = 3,1;

w = аh + mh²‚ (1.10)

где a – ширина дна канавы‚ м;

h – глубина воды в канаве‚ м;

m – коэффициент крутизны (заложение) откоса.

Составим расчетную схему (рис.3)

Рис.3-Поперечный профиль водоотводной канавы

Примем глубину водного потока в канаве h = 1‚0 м., грунт – суглинок. Тогда

v = 0‚40 - 0‚80 м. Примем среднюю величину v = 0‚60 м

Определим площадь живого(занятого водой) сечения канавы‚ подставив в формулу величину Q из исходных данных.

w = ;

(1.11)

w = = 5,17 м²

Глубину канавы h мы приняли равную h = 1,0 м‚ w = 5,17 м .

Найдем ширину канавы по дну а.

Подставляем известные данные

w = аh + mh²

( 1.12)

5,17 = a · 1,0 + 1,5 · 1²

Перепишем его в виде удобном для решения

5,17 – 1,5 · 1² = a;

а = 0,37 м

Глубину канавы мы приняли 1‚0 м. Наименьшую глубину канавы определяют получаемой расчетной величиной h с прибавлением 0‚2 м для возвышения бровки канавы над расчетным уровнем воды. Тогда Н = h + 0‚2‚ или Н = 1‚0 + 0‚2 = 1‚2 м.

Ширину канавы поверху определим по формуле b_к = а + 3Н

( 1.13 )

b_к = 0,37 + 3 · 1,2 = 3,97 м

По полученным размерам строим нагорную канаву.