Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Ревякин А.А. Изыскания и проектирование ж.д. К практич. раб. 2017

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
15.03.2026
Размер:
3.02 Mб
Скачать

где п коэффициент пакетности, представленный в таблице 2.2 и определяемый по формуле:

 

 

 

 

п

 

 

к

,

 

 

 

(2.10)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где m число поездов – одиночек.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В курсовом проекте m можно принять в интервале от 1 до 6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.2

 

Значения коэффициента пакетности п , зависящие от m и к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

k=2

 

 

 

 

 

 

 

 

k=3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

0,66

 

 

 

 

 

 

 

0,75

 

 

 

2

 

 

0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

0,6

 

 

 

3

 

 

0,4

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

 

 

 

4

 

 

0,33

 

 

 

 

 

 

 

0,42

 

 

 

5

 

 

0,26

 

 

 

 

 

 

 

0,37

 

 

 

6

 

 

0,25

 

 

 

 

 

 

 

0,33

 

 

Подставив значения m из формулы (2.10) в (2.7), получим

 

 

nmax

 

 

 

 

 

1440 к

 

 

.

(2.11)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЧП

 

1

 

к

Т

 

 

2

 

к 1 I

 

 

п

НП

п

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4 Безостановочное скрещение поездов на раздельных пунктах

Для организации этого движения необходимо удлинение одного приёмоотправочного пути до длины двухпутной вставки и введение автоблокировки.

Максимальная пропускная способность

nmax

 

1440

1440 .

(2.12)

Б.О.С.

 

ТНП 1 2 tрз

 

tт tобр

 

 

 

 

 

Период такого графика

 

 

 

 

 

 

ТБ.О.С.

tт tобр ТНП 1 2 tрз .

(2.13)

2.5 Безостановочное скрещение поездов на перегонах

Для такого движения необходимо сооружение двухпутных вставок на перегонах.

Максимальная пропускная способность

nmax

 

1440

 

.

 

 

 

 

0,5 ТНП 1 2

tрз

(2.14)

Б.О.

 

 

 

 

 

 

Период этого графика

 

 

 

 

 

ТБ.О. 0,5 tт tобр

.

 

(2.15)

11

2.6 Частично-безостановочное скрещение

При такой организации движения часть поездов nБ.О. следует без остановок, а часть поездов nост. с остановками.

Максимальная пропускная способность

nmax

 

 

1440

 

.

(2.16)

 

 

 

 

1 Б.О. Т

 

ЧБС

 

Б.О.ТБ.О.

 

 

 

 

НП

 

где Б.О. коэффициент безостановочного скрещения, определяемый по формуле:

Б.О.

 

nБ.О.

.

(2.17)

nБ.О.

nост.

 

 

 

 

Как показывает практика, Б.О. колеблется в диапазоне 0,5–0,7.

Естественно, максимальная пропускная способность меньше, чем при безостановочном скрещении.

Период этого графика

ТЧБС Б.О.ТБ.О. 1 Б.О. ТНП .

(2.18)

2.7 Однопутно-двухпутная линия

Для организации безостановочного скрещения пакетов на однопутных линиях сооружают вторые пути на перегонах через один.

Максимальная пропускная способность

nmax

 

 

1440 k

.

(2.19)

 

 

 

tобр 2I к 1

I II

 

tт

 

 

 

 

 

Число поездов в пакете возможно k=4.

2.8 Двухпутный график

Максимальная пропускная способность

 

nIImax

1440 tтехн н .

(2.20)

 

I

 

Период графика для двухпутной линии (мин) равен межпоездному

интервалу

 

 

 

ТII I.

(2.21)

12

3 Определение пропускной способности участка железнодорожной линии при различных технических состояниях

Возможная пропускная способность участка железнодорожной линии по грузовому движению при различных технических состояниях (п.п./сут)

определяется как

 

nгр nmax max nn n nу у nсб сб nу nсб ,

(3.1)

где max коэффициент максимального заполнения.

 

В курсовом проекте принимаем для однопутной линии max 0,8,

для

двухпутной – max 0,85.

 

Результаты расчётов сводятся в таблицу определения наличной пропускной способности участка железнодорожной линии (таблица 3.1).

Таблица 3.1

Пропускная способность участка железнодорожной линии при различных технических состояниях

 

 

Тип локомотива

 

 

 

 

 

Пропускная

 

Вид тяги

СЦБ и связь

 

 

Максимальная

 

способность

 

 

 

 

по грузовому

Тип

Период

пропускная

 

движению по годам,

тех.

графика,

способность,

графика

пар поездов/сутки

сост.

мин

пар

 

 

 

 

 

 

 

 

 

поездов/сутки

2-й

5-й

10-й

15-й

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

4 Определение провозной способности участка железнодорожной линии при различных технических состояниях

Провозная способность участка железнодорожной линии (млн т/год) при различных технических состояниях определяется как

Г nгр г,

(4.1)

где г наличная провозная способность одного поезда, млн т/год. Провозная способность одного поезда определяется как

г

Q 365 10 6

 

Q

365 10 6

,

Н

БР

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где коэффициент, учитывающий внутригодичную перевозки грузов;

соотношение массы поезда нетто к массе брутто. В курсовом проекте 1,1 и 0,5 0,7 .

(4.2)

неравномерность

Вес состава определяется из условия равномерного движения поезда с расчётно-минимальной скоростью на руководящем уклоне iр.

Равномерное движение устанавливается на достаточно напряжённых подъёмах. При равномерном движении сила тяги локомотива уравновешивается полным общим сопротивлением, что позволяет вес поезда брутто для расчётного подъёма определить по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fк ( р) P o iр g

 

 

 

QБР

 

 

 

,

(4.3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

iр g

 

 

 

 

 

o

 

где Fк ( р) расчётная сила тяги локомотива, Н;

 

P расчётная масса локомотива, т;

 

 

 

 

 

 

основное удельное сопротивление локомотива в режиме тяги при

o

 

расчётной минимальной скорости, Н/кН;

 

 

 

 

 

 

основное удельное

сопротивление

состава

в режиме тяги при

o

 

расчётной минимальной скорости, Н/кН;

iр крутизна расчётного подъема, ‰;

g коэффициент свободного падения, g 9,81 кНм2 .

Основные характеристики действующего тепловоза и вводимого электровоза приведены в таблице приложения.

 

 

рассчитываются для значения расчётно-минимальной скорости

o

и o

υр(min).

Основное удельное сопротивление движению электровоза в режиме тяги

 

 

 

 

 

0

1, 9 0, 01 0, 0003

2

,

(4.4)

 

где расчётная минимальная скорость локомотива

(приведена в

таблице приложения), км/ч.

14

q0 i

Средневзвешенное основное удельное сопротивление движению вагонного состава (Н/кН) определяется как

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

(4.5)

 

 

 

0 i 0(i ) .

 

 

 

 

i 1

 

 

Так как в составе имеются 4-, 6- и 8-осные вагоны, то формула (4.5)

примет следующий вид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(4.6)

 

 

0

4 0(4)

6 0(6)

8 0(8) ,

где

4 , 6 , 8 доля соответственно 4-, 6-, 8-осных вагонов в составе

по массе;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

основное

удельное

сопротивление

движению

0(4) , 0(6)

, 0(8)

соответственно 4-, 6-, 8-осных гружёных вагонов, Н/кН.

Доля вагонов i-й категории в составе по массе определяется по формуле:

i

 

i qбр i

,

(4.7)

k

 

 

i qбр i

 

 

i 1

где i количество вагонов i-й категории в составе, %.

В курсовом проекте 4 , 6 , 8 заданы.

Основное удельное сопротивление данного определяется по формуле:

a b c d 2

0(i)

где a, b, c, d коэффициенты, зависящие от

типа гружёных вагонов

,

(4.8)

 

типа вагонов, от типа

подшипников, от типа пути (приведены в табл. 4.2).

Таблица 4.2

Значения коэффициентов, необходимых для определения основного удельного сопротивления [1]

Грузовой вагон

 

 

 

 

Коэффициенты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Количество осей, i

Вид подшипников

 

Звеньевой путь

 

 

Бесстыковой путь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

b

c

 

d

a

b

c

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

Скольжения

0,7

8

0,1

 

0,0025

0,7

8

0,08

0,002

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

0,7

3

0,1

 

0,0025

0,7

3

0,09

0,002

6

Роликовые

0,7

8

0,1

 

0,0025

0,7

8

0,08

0,002

8

 

0,7

6

0,038

 

0,0021

0,7

6

0,0026

0,0017

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

 

Средняя нагрузка от оси на рельсы i-осного вагона определяется по формуле:

q

 

qБР(i)

,

 

 

(4.9)

0(i)

 

i

 

 

 

где qБР(i ) масса i-осного вагона брутто, т;

 

i – количество осей вагона.

 

 

 

 

Масса i-осного вагона брутто определяется по формуле:

 

qБР(i) qТ (i) i qГР(i) ,

(4.10)

где qТ (i) вес тары i-осного вагона, т;

i коэффициент использования грузоподъемности i-осного вагона; qГР(i) грузоподъемность i-осного вагона, т.

Результаты расчётов сводятся в таблицу определения провозной способности участка железнодорожной линии (таблица 4.1).

По найденным значениям провозной способности при различных технических состояниях строится график овладения перевозками, на котором намечаются схемы овладения перевозками.

Таблица 4.1

Провозная способность участка железнодорожной линии

№ тех. сост.

Вид тяги

Тип локомотива

СЦБ и связь

1

2

3

4

 

 

 

 

 

 

 

 

Провозная способность

 

 

 

 

 

Г, млн т/ год

 

Тип

г, млн т/ год

QБР , т

QН , т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

графика

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2-й

5-й

10-й

15-й

5

6

7

8

9

10

11

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

5 Проектирование реконструкции продольного профиля на перегонах участка однопутной железнодорожной линии

5.1 Общие положения

Реконструкция продольного профиля в основном вызывается плановыми мероприятиями, направленными на увеличение пропускной и провозной способности железнодорожных линий и скоростей движения пассажирских поездов.

Задача проектирования продольного профиля при реконструкции заключается в следующем: ликвидировать отступления от норм; привести в соответствие места переломов профиля с планом линии, который также подвергается реконструкции, с обновленным типом верхнего строения пути; сохранить при этом максимально возможное число и объем имеющихся сооружений с минимальным их переустройством – водопропускных труб и мостов, пассажирских платформ, опор электрификации, насыпей и выемок, дренажных и водоотводных устройств, подпорных стен.

В процессе реконструкции продольный профиль приводится в соответствие с современными требованиями строительных норм и правил. При этом в основном осуществляется усиление верхнего строения пути с переходом на более мощный его тип. При проектировании реконструкции продольного профиля принимаемые в проекте решения должны основываться на соблюдении следующих принципиальных требований:

1)все работы по реконструкции следует производить без длительного перерыва в движении поездов, то есть с наименьшими помехами для движения поездов по эксплуатируемой линии;

2)следует обеспечить минимальные объемы работ, их стоимость и продолжительность.

Для выполнения этих требований необходимо:

а) в наибольшей степени разумно использовать имеющиеся устройства эксплуатируемого пути (искусственные сооружения, земляное полотно, верхнее строение пути, раздельные пункты и др.);

б) сохранять существующие отметки головок рельсов (СГР) в местах расположения сложных сооружений (на больших и средних мостах, в тоннелях, на путепроводах, в горловинах, в пределах посадочных пассажирских платформ станций и других местах);

в) увеличивать в незначительной степени (5–15см) отметки существующей головки рельса на малых мостах за счет увеличения толщины мостовых брусьев, балластного слоя (на железобетонных мостах) и подферменных опор;

г) проектирование продольного профиля целесообразно увязывать с поперечными профилями так, чтобы новая балластная призма не вызывала уширения основной площадки эксплуатируемого земляного полотна;

д) для сопряжения смежных, крутых элементов профиля следует применять профиль криволинейного очертания ("цепочку"), позволяющий обеспечить большую плавность движения поездов и, в некоторых случаях, уменьшить объемы работ;

17

е) проектирование профиля выполнять в соответствии с требованиями СТН для новых линий, допуская в особо трудных условиях применение более льготных норм (например, применять минимальную длину элемента профиля, равную 200 м, радиусы, сопрягающие смежные элементы профиля, 8000 м и менее; при удлинении приемоотправочных путей раздельных пунктов стрелочные горловины располагать на уклонах до руководящего, уменьшенного на 2 ‰; размещать станционные пути на уклонах круче 2,5 ‰ и др..

Применение льготных норм должно быть соответствующим образом обосновано [14].

5.2 Исходные данные и их анализ

Исходными данными для реконструкции продольного профиля служат результаты полевой съёмки и технических обследований – отметки существующей головки рельса (СГР) и низа балластного слоя (НБС), толщина существующего балласта (ТБ) и его тип, тип верхнего строения пути, ширина основной площадки земляного полотна эксплуатируемой линии, расположение и типы искусственных сооружений и раздельных пунктов.

Для выявления отступлений, подлежащих устранению при реконструкции, необходимо обратить внимание на:

а) уклоны, круче руководящего; б) короткие элементы продольного профиля и раздельных пунктов;

в) сопряжения смежных уклонов, превышающие допускаемые нормы проектирования;

г) взаимное расположение переломов продольного профиля и элементов плана железнодорожного пути, не отвечающее нормам проектирования;

д) взаимное расположение точек переломов продольного профиля пути и концов пролетных строений мостов с безбалластной проезжей частью;

е) уклоны на раздельных пунктах; ж) длину площадок раздельных пунктов.

В отношении уклонов, круче руководящего (расчётного), нужно иметь в виду, что для уменьшения объемов строительных работ по реконструкции профиля такие уклоны не уменьшаются в следующих случаях:

1)если средний уклон профиля под поездом расчётного веса не превышает руководящего;

2)если подъем преодолевается за счёт использования накопленной кинетической энергии поезда (в особо трудных топографических условиях).

Согласно вышеизложенному, на искомом перегоне заменяем существующее верхнее строение пути (деревянные шпалы, рельсы Р50) на более мощное (шпалы железобетонные, рельсы Р65), имеющего большую по сравнению с ним проектную высоту, слагающуюся из толщины песчаной подушки hпп , толщины щебня hщп , высоты шпалы hшп , высоты рельса с

подкладкой hрп .

Значения отметок СГР и НБС сводятся в таблицу 5.1.

18

Тип существующего балласта – песчаный.

Толщина существующего балласта (см) определяется по формуле

 

 

 

с

с

 

100,

 

(5.1)

 

 

ТБ СГР hр

hш НБС

 

где hс

существующая высота рельса с подкладкой,

hс

0,17 м;

 

р

 

 

 

 

 

р

 

hс

существующая высота шпалы, hс

0,18 м.

 

 

 

ш

 

 

 

ш

 

 

 

 

Найденные значения ТБ приведены в таблице 2.1.

5.3 Составление утрированного продольного профиля

Проектирование реконструкции продольного профиля эксплуатируемой железнодорожной линии производится по утрированному продольному профилю пути, составленному в масштабах: вертикальный – 1:100(1:200), горизонтальный – 1:10000.

Применение крупного вертикального масштаба объясняется тем, что при обычном мелком масштабе (1:1000) нельзя показать на профиле те небольшие изменения в отметках головок рельсов, которые обычно получаются при реконструкции продольного профиля и измеряются в сантиметрах.

Утрированный профиль составляется на основании данных полевого обследования эксплуатируемой линии. Сетка утрированного продольного профиля приведена в учебнике [1]. Составление утрированного профиля начинается с нанесения пикетажа, плюсов и плана эксплуатируемого пути (с привязкой к пикетам).

На утрированный профиль вначале наносятся следующие линии:

существующей головки рельса (СГР) – сплошная линия;

низа балластного слоя (НБС) – пунктирная линия;

земли – тонкая сплошная линия.

На профиль также наносятся данные об искусственных сооружениях, оси раздельных пунктов, переездов и другие сооружения.

5.4 Определение отметок расчетной головки рельса

Ориентиром для нанесения проектной линии (ПГР – проектной головки рельса) при реконструкции профиля пути служит линия расчётной головки рельса (РГР), а не линия бровки земляного полотна (последняя может быть засыпана или нарушена), как это принято при проектировании новых железнодорожных линий. Линия РГР представляет собой положение головки рельса, которое получается при соблюдении проектной мощности (высоты) верхнего строения пути

[14].

Чтобы разместить по высоте проектное верхнее строение, отметка ПГР не должна быть ниже, чем РГР (рис. 5.1), которая определяется в зависимости от значения ТБ

ТБ 20 см

 

 

 

РГР СГР hщп hшп hшс hрп hрс

,

(5.2)

где hщп проектная толщина щебня, hп

0,30 м;

 

 

щ

 

 

 

19

 

 

 

hрп проектная высота рельса с подкладкой, hрп 0, 22 м;

hшп проектная высота шпалы, hшп 0, 22 м.

ТБ< 20 см

РГР НБС hпп hщп hшп hрп ,

(5.3)

где hпп проектная толщина песчаной подушки, hпп 0, 20 м.

Рисунок 5.1 – Существующая (СГР) и расчётная (РГР) головки рельса

Песчаный балласт пригоден служить в качестве подушки под щебень при его загрязненности до 15 %.

При большой толщине существующего балласта, с целью размещения новой балластной призмы на существующем земляном полотне, целесообразно верхний его слой, наиболее загрязненный, срезать для того , чтобы в дальнейшем (например, при среднем, подъёмочном и других ремонтах) была возможность небольших подъемок пути.

Если существующий балласт сильно загрязнён (например, на нефтеналивных путях) и не может быть очищен (балласт удаляется), то отметки РГР определяются по формуле (5.3).

При выборе конструкции верхнего строения пути необходимо помнить, что наиболее прогрессивной конструкцией пути является бесстыковой путь с железобетонными шпалами, который применяется на прямых и кривых участках радиусом не менее 350 м.

Бесстыковой путь можно укладывать на однопролетных мостах при длине пролетных строений до 55 м, а на многопролетных – при суммарной длине пролетных строений до 66 м [15].

Величина минимальной ширины обочины принимается равной

0,40 м.

Отметки РГР рассчитываются на каждом пикете и плюсе и наносятся на утрированный профиль в виде штрихпунктирной линии.

Найденные значения отметок РГР приводятся в таблице 5.1

20