3. Дополнительные устройства в тоннеле

Камеры и ниши

В целях безопасности обслуживающего персонала в железнодорожном тоннеле предусматриваются ниши 200x200x100 см, располагающихся в шахматном порядке через 60 м. Для хранения ремонтного оборудования через каждые 300 м по обоим сторонам железнодорожного тоннеля вместо ниш сооружаются камеры 400х280х250.

Верхнее строение пути

Конструкция верхнего строения пути должна обеспечивать возможность механизированного ремонта и содержания пути.

Балластная конструкция верхнего строения пути должна быть выполнена на щебеночном балласте, слой которого под шпалой в подрельсовых зонах должен иметь толщину не менее 0,35м.

В курсовом проекте используется тип рельса Р65.

Дренажные и водоотводные устройства

В тоннелях отвод воды от промывки тоннелей и пожаротушения, случайных протечек через обделку следует осуществлять по закрытым лоткам или коллекторам дренажных устройств.

Вода к лоткам стекает по поверхности бетонного заполнения, имеющей уклон 0,02.

4. Вентиляция тоннеля

Целью проектирования вентиляции тоннелей является разработка мероприятий, обеспечивающих подачу в тоннель чистого воздуха в таком количестве, при котором вредные газовые примеси разбавляются до безопасных предельно допустимых концентраций (ПДК).

Система вентиляции тоннеля зависит от длины тоннеля, площади поперечного сечения, величины уклонов и радиусов кривых, вида транспорта и других условий. В процессе эксплуатации тоннеля, в воздух транспортной зоны попадают различные вредные вещества. Это выхлопные газы, газы, выделяемые окружающими породами. Кроме того, качество воздуха ухудшается также за счет повышения температуры, влажности и других факторов.

Расчет воздухообмена по содержанию вредных веществ в воздухе транспортной зоны тоннеля производится по окиси углерода (СО). К моменту выхода локомотива из тоннеля, концентрация вредных газов составит:

(г/м³);

где С_к - предельно допустимая концентрация;

V - объем транспортной зоны тоннеля; М - количество вредного газа, выделяемого в тоннеле.

Объем транспортной зоны тоннеля определяется по формуле:

;

Количество вредного газа, выделяемого в тоннеле, определяется по формуле:

(г);

где - время нахождения транспортного средства в тоннеле (с);

l_i – длина участка тоннеля, м;

V_i – скорость локомотива на данном участке, м;

k_i - количество сжигаемого топлива; k=0,2 кг/c при движении на подъём,

k=0,01 кг/c при движении на спуск.

q_co - количество окиси углерода, выделяемое при сгорании 1 кг топлива, в курсовом проекте q_co=0,5.

При запроектированном продольном профиле имеем 2 участка движения от А до Б:

На подъём: i=4; l₁=950 м, k₂=0,2 кг/c=200 г/с;

На спуск: i=4; l₂=300 м, k₁=0,01 кг/c=10 г/с;

.

;

Время нахождения поезда в тоннеле составит:

Тогда масса выделяемого тепловозом вредного вещества в тоннеле:

К моменту выхода локомотива из тоннеля концентрация вредных газов составит:

Определяем расход воздуха, необходимый для обеспечения проветривания тоннеля в течении 15 мин = 900 с:

Определяем расход воздуха, необходимый для обеспечения проветривания тоннеля в течении 15 минут:

м/c <6 м/c.

При запроектированном продольном профиле имеем 2 участка движения от Б до А:

На подъём: i=4; l₁=300 м, k₂=0,2 кг/c=200 г/с;

На спуск: i=4; l₂=950 м, k₁=0,01 кг/c=10 г/с;

.

;

Время нахождения поезда в тоннеле составит:

Тогда масса выделяемого тепловозом вредного вещества в тоннеле:

К моменту выхода локомотива из тоннеля концентрация вредных газов составит:

Определяем расход воздуха, необходимый для обеспечения проветривания тоннеля в течении 15 мин = 900 с:

Определяем расход воздуха, необходимый для обеспечения проветривания тоннеля в течении 15 минут:

м/c <6 м/c.

Следовательно, допустима продольная система вентиляции, при которой воздуховодом слу­жит тоннель, вдоль которого перемеща­ется воздух.

Эффективность продольной вентиля­ции в значительной степени зависит от направления и силы естественной тяги, а также от поршневого эффекта подвиж­ного состава. Для приспособления к этим факторам обычно применяют вен­тиляционные установки реверсивного типа, позволяющие изменять направле­ние подачи воздуха в соответствии с кон­кретной обстановкой в тоннеле.

Для усиления эффективности искус­ственной вентиляции наиболее целесообразна подача воздуха в тоннель в на­правлении движения подвижного соста­ва с использованием его поршневого эффекта. Однако в однопутных желез­нодорожных тоннелях с тепловозной тя­гой рекомендуется подавать воздух на­встречу поезду, в особенности при его движении на крутой подъем. В курсовом проекте принимаем продольную вентиляцию тоннеля.