Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Сибирский государственный индустриальный университет»

КАФЕДРА ТРАНСПОРТА И ЛОГИСТИКИ

Курсовая работа

На тему:

Верхнее и нижнее строение пути, устройство и содержание

По дисциплине

Устройство и эксплуатация железных дорог

Направление подготовки

23.03.01 Технология транспортных процессов

Организация перевозок и управление на железнодорожном транспорте.

Выполнил студент _________________ группа ________

Руководитель ____________________________________

Н овокузнецк 201

1 Земляное полотно

Технические условия проектирования земляного полотна

Земляное полотно внутренних железнодорожных путей запроектировано в увязке с генеральным планом предприятия, вертикальной и горизонтальной планировкой, организацией водоотвода по нормам СНиП 2-05-07-91*. Промышленный транспорт, пункты 3.57-3.80.

В соответствии с заданием насыпь на ПК10 и выемка на ПК15возводятся из обыкновенных грунтов _________________ высотой ___________ м и глубиной _____________ м с продольным водоотводом по обе стороны оси пути.

При годовом размере перевозок _______________ млн т. нетто по таблице Приложения А определен тип верхнего строения пути. Толщина однослойного балласта не превышает 30 см, что позволило принять ширину основной площадки земляного полотна с учетом перспективы 6 м.

Поперечные профили насыпи и выемки заданных параметров представлены на рисунках 1 и 2.

2. Верхнее строение пути

Верхнее строение пути принято в зависимости от размеров перевозок, осевой нагрузки и принадлежности пути. Мощность верхнего строения соединительных путей принимается в соответствии с таблицей 1 по нормам СНиП 2-05-07-91*. Промышленный транспорт, пункты 3,81 – 3,108.

Ширина балластной призмы поверху на прямой однопутной линии составляет 3,1 м.

Рисунок 1 ,2 – Поперечные профили насыпи на ПК 10 и выемки на ПК 15

Толщина балласта, измеренная от нижней постели шпалы до поверхности сливной призмы 30 см. Принят однослойный балластный слой из, гравийно-песчаной смеси (может быть использована ракушка, металлургический шлак, отходы дробления и другие материалы, соответствующие техническим условиям к балластным материалам).

Междупутья на раздельных пунктах при расстоянии между осями смежных путей до 6,5 м заполнены балластом, а поверхности балласта в междупутье придан уклон, равный поверхности земляного полотна.

Деревянные шпалы применены типа II независимо от объема перевозок при осевых нагрузках в пределах 265-300 кН.

Рельсы приняты длиной 25 м.

Типы рельсов стрелочных переводов соответствуют типу рельсов на перегоне, роду балласта и типу шпал.

Пути, подверженные продольному силовому воздействию, проставлены противоугоны в соответствии с техническими условиями.

Поперечный профиль однослойной балластной призмы на прямой при толщине балласта 0,30 м приведен на рисунке 3.

Рисунок 3 – Поперечный профиль однослойной балластной призмы на прямой:

3. Расчет укладки путевых схем

1 Основные положения

Правильная укладка путевого развития обеспечивает компактность путевых схем, безопасность движения подвижного состава, наилучшие условия содержания стрелочных переводов и примыкающих к ним кривых.

Учитывая, что уменьшение протяженности железнодорожных путей ведет к сокращению территории промышленной площадки, применены минимально обоснованные радиусы кривых, вставок, рубок наиболее крутых марок стрелочных переводов при соответствующем обосновании, удовлетворении технических ном и обеспечения безопасности движения поездов и маневровой работы.

Основные параметры обыкновенного стрелочного перевода приведены на рисунке и в таблице 1.

Рисунок 4 – Эпюра в осях обыкновенного стрелочного перевода

Таблица 1 - Основные параметры стрелочных переводов

Марка	Угол, град	а, мм	b, мм	C, мм
1/9	6 20 25	15190	15850	36900

Таблица 2 - Минимальная величина закрестовинного радиуса

Марка перевода	Радиус кривой R, м
1/9	180-200

Между смежными стрелочными переводами и близко расположенными к ним кривыми укладываются вставки и рубки. Минимально допустимые значения вставок и рубок зависят от радиуса сопрягаемых кривых и стесненности условий на промплощадке и применяются в соответствии с данными рисунка 5.

Рисунок 5– Взаимная укладка стрелочных переводов

В нашем случае

а+к+а=15,19+12,50+15,19=36,88 м,

b+к+а=15,85+12,50+15,19=43,54 м,

2 Расчет основных соединений путей

Условные обозначения в расчетах и схемах:

Y-угол ответвления стрелочного перевода;

1/М- марка стрелочного перевода;

R- радиус кривой по оси пути;

а- расстояние от центра стрелочного перевода до переднего стыка рамного рельса;

b- расстояние от центра стрелочного перевода до его конца;

с- расстояние от центра стрелочного перевода до предельного столбика;

k- рубка произвольного размера, обычно принимаемая 0.25; 0.33; 0.50 стандартной длины рельса;

k^I- рубка, величина которой определяется по расчету и должна быть не менее 3125 мм.

f, g- прямые вставки между стрелочными переводами и кривыми или между смежными кривыми;

f^I - вынужденная прямая вставка;

е- расстояние между осями путей;

By- вершина угла (точка пересечения двух прямых);

Xn, Yn- координаты точки относительно принятой оси координат;

t- тангенс кривой - расстояние от начала кривой до вершины угла.

Y^II -угол наклона сокращенной стрелочной улицы;

У^I- вспомогательный угол;

Lпс – расстояние до предельного столбика.

Оконечное соединение

Расчетная схема оконечного соединения представлена на рисунке 6.

Рисунок 6 – Расчетная схема оконечного соединения

Дано: a, b, e, R, 1/М. Найти: Y, t, f, L,. Х_ву.

Формулы для определения расчетных величин:

Y=arc tg(1/М);

t=Rtg(Y/2);

f’=(e/sinY)-(b+t);

X_By=(b+f^I+t)cosY;

L=((b+f^I+t)cosY)+t+a.

Расчет выполнен в Exsel. И представлен в таблице 3

Стрелочная улица от бокового пути

Расчетная схема стрелочной улицы от бокового пути представлена на рисунке 7.

Рисунок 7 – Расчетная схема стрелочной улицы от бокового пути

Дано: а, b, R, е, 1/М. Найти:Y, t, f, X_n, Y_n, L.

Расчетные формулы для определения заданных величин:

Y=arctg(l/M);

t=Rtg(Y/2);

k’=(e/sinY)-(a+b);

X_n2=(b+k^I+a)cosY;

Y_n2=(b+k^I+a)sinY;

X_n3= X_n2+(b+k'+a)cosY;

Y_n3= Y_n2+(b+k^I+a)sinY;

X_n4= X_n3+(b+f^I+t)cosY;

Y_n4=Y_n3+(b+f^I+t)sinY;

L=a+X_n4+t.

3 Стрелочная улица под двойным углом

Расчетная схема стрелочной улицы под двойным углом представлена на рисунке 8.

Дано: a, b, R, е, 1/М, k. Найти: Y, t, t_l, f^I f^II, X₂, Y₂, Х_ву, Y_вy, L.

Рисунок 8 – Расчетная схема стрелочной улицы под углом 2Y

Формулы для определения величин:

Y=arctg(l/M);

T=Rtg(Y/2);

f=(e/sinY)-(2b+k+a+t);

f”=e+(b+f^I+t)sinY-(b+t₁) sin2Y;

t^l=RtgY;

X₂=(b+k+a)cosY;

Y₂=(b+k+a)sinY;

Х_ву1= X₂+(b+f^I+t)cosY;

Y_вyl= Y₂+(b+f+t)sinY;

Х_ву2= X₂+(b+f'^II+t₁)cosY;

Y_ву2= Y₂+(b+f'^II+t₁)sinY;

L=a+X_вy2+t_l.

4 Съезд между параллельными путями

Расчетная схема съезда между параллельными путями представлена на рисунке 8.

Рисунок 9 – Расчетная схема съезда между параллельными путями

Дано: a, b, e, 1/M. Определить: Y, k^I, L₀, L.

Формулы для определения величин:

Y=arctg(l/M);

k^I=(e/sinY)-2b;

L₀=(2b+k_I)cosY;

L=Lo+2a.

Все расчеты элементов горловины станции представлен в таблице 1

Таблица 1 – расчет основных элементов станции

3 Немасштабная укладка путевой схемы

Схема путевого развития станции представлена на рисунке 10.

Рисунок 10 - Схема путевого развития

Данная схема включает:

– четыре съезда (1-3; 5-7; 8-10; 14-16);

– две стрелочные улицы от бокового пути (9-ВУ1; 2-ВУ2);

– сокращенное оконечное соединение (18-путь9);

–сокращенную стрелочную улицу на 3 пути (12-20-путь 10 и путь-12).

Выполненные ранее расчеты стрелочных улиц использованы при разработке заданной путевой схемы.

План станции с расстояниями от характерных точек представлен на рисунке10.

Центр стрелочного перевода 1 (ЦП-1) расположен в начале первого пикета (ПКЗ+00,00).

На схеме показывают:

– оси путей;

– минимальную полезную длину путей;

– вершины углов поворота;

– номера путей;

– номера стрелочных переводов;

– ширину междупутий;

– ось станции;

– пикетажное значение центров переводов и вершин углов поворота;

– расстояние до этих точек от оси главного пути;

Рисунок 11 – Схема станции с указанием координат характерных точек

Последовательность определения координат точек:

• Пикетажное значение ЦП-1 задано (ПК3+00,00).

• В соответствии с рисунком 8 и расчетной таблицей 3 определяем положение ЦП-3

ЦП-1 ПК-3+00.00

+L 47,70

ЦП-3 ПК-3+47,70

• По взаимной укладке стрелочных переводов (рисунок 5 и таблица 3) определяем положение ЦП-5

ЦП-3 ПК-3+47,70

+ (2а+к) 42,88

ЦП-5 ПК-4+14,80

• Положение ЦП-6 определено исходя из положения

ПК ЦП-13+ Расстояние до предельного столбика + Заданная полезная длина пути+ Расстояние до предельного столбика ЦП-6.

Все данные расчетов показаны на рисунке 10.