ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

Институт пути, строительства и сооружений

Кафедра «Путь и путевое хозяйство»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

на тему: «Расчет и проектирование железнодорожного пути»

Разработал: студент группы СЖД-312 К.И. Графов

Руководитель проектирования: асс. А.П. Шмаков

Москва 2014

Содержание

1 ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОЛЕИ НА УЧАСТКЕ ПОВОРОТА ДВУХПУТНОЙ ЛИНИИ ..…4

1.1 Общие положения…………………………………………………………..…………...…….4

1.1.1 Рельсовая колея на прямых участках………………………………………..……..………4

1.1.2 Особенности устройства рельсовой колеи на кривых участках…………………….……5

1.1.2 Особенности устройства рельсовой колеи на кривых участках………………………….6

1.1.3 Ширина рельсовой колеи в кривых……………………………………………..……….…6

1.1.4 Определение оптимальной ширины колеи………………………………………………...7

1.2 Расчет возвышения наружного рельса…………………………………………...…………..7

1.3 Расчет переходных кривых…………………………………………………….……………11

1.3.1 Разбивка переходной кривой……………………………………………………...………12

1.4 Проектирование и расчет сдвижки пути в месте обхода препятствия………...…………13

1.5 Расчет числа и порядка укладки укороченных рельсов на внутренних нитях кривых……………………………………………………………………………………..…….………..14

2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОДИНОЧНОГО ОБЫКНОВЕННОГО СТРЕЛОЧНОГО ПЕРЕВОДА …………………………………………………………………………...……….…...……17

2.1 Общая часть…………………………………………………………………………..………17

2.2 Основные параметры стрелки………………………………………………….……..……..18

2.2.1 Начальный стрелочный угол и радиусы остряка……………………………………...…19

2.2.2 Длина и угол строжки остряка…………………………………………….………………20

2.3 Определение основных параметров жесткой крестовины………………………...………20

2.3.1 Определение угла крестовины………………………………………………………….20

2.3.2 Определение переднего h_min и заднего p_min вылета крестовины………………………...21

2.4 Определение основных параметров стрелочного перевода в целом и разбивочные размеры…………………………………………………………………………………………….……..24

2.5 Определение параметров контррельсов и усовиков………………………………………25

2.6 Определение полного стрелочного угла и ординат переводной кривой ………………...27

3 ЗЕМЛЯНОЕ ПОЛОТНО …..………………………………..…………………………………28

3.1 Основные положения………………………………………………………………………...28

3.2 Требования к земляному полотну…………………………………………...……………...28

3.3 Элементы земляного полотна……………………………………………………………….28

3.4 Типы конструкций земляного полотна……………………………………………….…….29

4 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОЛЕИ НА УЧАСТКЕ ПОВОРОТА ДВУХПУТНОЙ ЛИНИИ …………………………………………………………………………….…30

4.1 Расчет возвышения наружной рельсовой нити в кривой…………………….……………30

4.2 Определение основных параметров переходных кривых……………………...………….30

4.3 Определение элементов переходной кривой, необходимых для разбивки ее на местности…………………………………………………………………………………………...…….31

4.4 Определение и расчет сдвижки пути в месте обхода препятствия……………..………...32

4.4 Определение и расчет сдвижки пути в месте обхода препятствия………………..……...32

4.5 Расчет числа и порядок укладки укороченных рельсов на внутренних нитях кривой…………………………………….…………………………………………………………..…..32

4.6 Расчет междупутного расстояния………………………..…………….………...………….35

4.6.1 Расчет для наружной колеи……………………………………………………..…………35

4.6.2 Расчет для внутренней колеи…………………………………………………..………….38

5 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОДИНОЧНОГО ОБЫКНОВЕННОГО СТРЕЛОЧНОГО ПЕРЕВОДА .………..…………………………….…...……………………………..41

6 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ ПО ЗЕМЛЯНОМУ ПОЛОТНУ ……………………………….…….44

Список используемых источников……………………………………………………...………45

ПРИЛОЖЕНИЕ А…………………………………………………………………………….….46

ПРИЛОЖЕНИЕ Б………………………………………………………………………………...49

1 Проектирование колеи на участке поворота двухпутной линии

1.1 Общие положения

Железнодорожный транспорт Российской Федерации имеет исключительно важное значение в жизнеобеспечении многоотраслевой экономики и реализации социально значимых услуг по перевозке пассажиров.

Одним из важнейших технических средств железнодорожного транспорта является железнодорожный путь. Железнодорожный путь – это комплекс инженерных сооружений, предназначенный для безопасного пропуска по нему поездов с установленными скоростями.

Железнодорожный путь имеет множественное функциональное назначение:

• направлять движение колес подвижного состава;

• обеспечивать пространственную устойчивость рельсовой колеи;

• воспринимать нагрузки от подвижного состава и передавать их на земную поверхность;

• выравнивать земную поверхность, обеспечивать необходимый план и профиль рельсовой колее.

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

Железнодорожный путь работает в сложных условиях его загружения динамическими поездными нагрузками и непосредственного воздействия на него непредсказуемо изменяющихся природных факторов (температуры, атмосферных осадков, ветра и пр.) Все это необходимо учитывать при проектировании и расчетах.

Требования обеспечения надежности пути приобретает особое значение в условиях роста скоростей движения, осевых и погонных нагрузок, а также массы поездов. В практике ведения путевого хозяйства приходится постоянно решать задачи, относящиеся к теории надежности. Важнейшей задачей является оценка и прогнозирование надежности железнодорожного пути.

1.1.1 Рельсовая колея на прямых участках

Рельсовая колея характеризуется шириной S, положением рельсовых нитей по уровню и подуклонкой рельсов, обусловленной коничностью 1:20 колес подвижного состава. Ширина колеи тесно связана с размерными параметрами колесной пары (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 - Колесная пара на рельсах

µ-утолщение гребня выше расчетной плоскости, равное для вагонных колес 1мм. Для локомотивных колес оно отсутствует

На прямых участках всегда имеется свободный зазор между внутренними гранями головок рельсов и гребнями колёс подвижного состава, благодаря чему обеспечивается свободный проход подвижного состава при минимуме сил взаимодействия колеса и рельса.

Шириной колесной колеи называют расстояние между рабочими гранями гребней колес в расчетной плоскости, расположенной на 13мм ниже поверхности катания.

Из данных рисунок 1.1 видно, что:

Ширина колеи в прямых участках установлена равной 1520 мм с допуском по уширению +8 мм и по сужению -4 мм, на участках, где ограничена скорость движения 50 км/ч и менее – по уширению +10 мм, а по сужению +4 мм. Не допускается ширина колее менее 1512 и более 1548 мм.

1.1.2 Особенности устройства рельсовой колеи на кривых участках

При движении экипажа по кривой появляется центробежная сила. Эта сила создает дополнительное давление колес на наружную нить, в связи с чем рельсы на ней изнашиваются быстрее, возникают отбои нитей, увеличивается напряжение в рельсах, затрудняется проследование ходовых частей экипажа.

С целью нейтрализации вредного влияния центробежной силы на путь и на пассажиров наружная рельсовая нить возвышается над внутренней, а между прямыми и круговыми кривыми устраиваются переходные кривые.

Для облегчения вписывания тележек подвижного состава в кривых приходится уширять рельсовую колею, а рельсовые стыки располагать по наугольнику. Поскольку внутренняя рельсовая нить оказывается короче наружной, приходится с целью обеспечения расположения рельсовых стыков в одном створе («по наугольнику») укладывать по внутренней нити укороченные рельсы.

Все эти особенности устройства рельсовой шлеи в кривых зависят в ос­новном от величины радиуса кривых, а также от скорости движения поездов.