2.2 Определение длины тоннеля.

Длина тоннеля определяется как расстояние между порталами. Тоннель следует проектировать так, чтобы его длина была минимальной. Для этого от заданных отметок начальных точек трассы целесообразно подняться наибольшим допустимым уклоном Iт, чтобы уменьшить протяженность тоннеля, сократить расстояние между порталами и варьируя меньшим уклоном обеспечить кратчайшую связь порталов. Место портала определяется из расчета, что один метр выемки равен по стоимости одному метру тоннеля. Длина тоннеля, спроектированного в данном проекте, определена из расчета, что в грунтах с плотностью f > 3 высота портала Н лежит в пределах от 15 до 25 метров, а в грунтах с

плотностью f < 3 высота портала Н лежит в пределах от 10 до 15 метров. В данном

проекте высота южного портала Нв = 23.4 м и северного – Нз =15 м , => Lт = 1590 м.

2.3 Обоснование уклонов в тоннеле.

При проектировании уклонов в тоннели и пред ним учитывается ряд условий. К тоннелю необходимо подойти максимально допустимым уклоном. При пересечении тоннелем высотного препятствия это будет являться одним из условий уменьшения длины тоннеля.

Максимально допустимый уклон рассчитывается по формуле смягчения уклонов:

Iт=Imax*m – Iэкв;

Imax – уклон на открытой трассе;

m – коэффициент смягчения зависит от длины тоннеля. В нашем случае при длине тоннеля 1590 м принимаем коэффициент равный 0.85;

Iт=0.013*0.85 =0.01025;

Смягчение уклона необходимо из-за высокого аэродинамического сопротивления движению состава по тоннелю, так как поезд занимает практически все сечение и работает как поршень. Также смягчение уклона устраивают из-за повышенной влажности в тоннеле. Вследствие того, что на рельсах конденсируется влага, уменьшается сцепление колеса с рельсом.

3. Вентиляция тоннеля.

При отсутствии вентиляции качество воздуха в тоннеле ухудшается за счет выхлопных газов транспортных средств, газов, поступающих из окружающих грунтов, повышения температуры от двигателя внутреннего сгорания и т.д. В зависимости от длины транспортного тоннеля следует принимать естественную и искусственную вентиляции. В железнодорожных тоннелях при тепловозной тяги естественная вентиляция принимается при l < 300 м и искусственная – при длине l > 300 м в обязательном порядке. В данном курсовом проекте принимаем искусственную вентиляцию, так как lт > 300 м.

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 концетраций. Расчет искусственной вентиляции ведется по содержанию окиси углерода в воздухе транспортных зон тоннеля.

3.1 Расчет искусственной вентиляции

Время нахождения транспорта в тоннеле t (мин)	ПДК окиси углерода в ж.д. тоннеле
< 5	50
5-10	28-16
15-20	12-9

Определяем скорость движения состава на подъеме:

На площадке и спуске расчетная скорость принимается 25 м/с (90км/ч)

На подъеме расчетная скорость принимается 5.6 м/с (20 км/ч)

1. Определяем время нахождения состава в тоннеле:

T=nLi/Vi=1260/5.6+330/25=238.2 с

Li – это длина данного участка (подъем или спуск);

Vi – скорость на данном участке.

2) Определяем количество сжигаемого топлива:

G=n(Li/Vi)*Ki=25*0,2+5.6*0,01=5.056 кг

Коэффициент Кi на спуске равен 0.01; на подъеме 0.2

3) Определяем количество выделившегося угарного газа:

q_co – количество угарного газа, выделившегося при сжигании одного килограмма топлива. В нашем случае принимается 0.05

М=G* q_co =5/056*0,05= 0.2528 кг=253 г

4) Определяем начальную концентрацию угарного газа перед проветриванием:

Co=Ck+M/(Fт*nLi);

Fт – площадь транспортной зоны тоннеля 32 м²;

Ск – предельно допустимая концентрация угарного газа в тоннеле. Определяется по СниПу путем экстраполяции. В нашем случае 0.05 мг/м³.

Co=0,05+253/(32*1590)=0.05 г/ м³

5) Определяем необходимый расход воздуха для проветривания:

Расчетное время воздуха принимаем t=15 мин=900 с.

Q=(Fт*nLi)/900*ln(Cо/Cк)=(32*1590)/900*0,69=39 м³/c

6) Определяем скорость воздуха в транспортной зоне:

Скорость движения воздуха в тоннеле не должна превышать 6 м/с.

Vт=Q/Fт=39/32= 1.22м/с < 6 м/с

Итак, в результате расчета мы получили данные удовлетворяющие использование продольной вентиляции в разрабатываемом тоннеле.