РГР Скутин. Проектирование участковой новой железнодорожной линии
 Скачать 114.78 Kb.
|
|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уральский государственный университет путей сообщения» (УрГУПС) Кафедра: «Путь и железнодорожное строительство» РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА По дисциплине: «Основы проектирования железных дорог» на тему: «Проектирование участковой новой железнодорожной линии» Проверил: Выполнил: к.т.н., доцент студент гр ЭД-525 Скутин А. И. Васильева А. С. Екатеринбург 2020 г. СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ Проект новой железнодорожной линии – это комплекс экономических и технических документов, включающих описание, расчёты, чертежи и обоснование принятых решений по всем железнодорожным сооружениям и устройствам. Железные дороги являются важным элементом единой транспортной системы страны. Они выполняют громадный объем перевозочной работы, обеспечивая надежные и экономичные транспортные связи между главными экономическими районами и центрами страны. На долю железных дорог приходится более половины общего грузооборота и более трети пассажирских перевозок. Поэтому их развитию придается большое значение. Проектирование железных дорог – область транспортной науки, изучающая методы инженерных изысканий для сбора и обработки информации о районе проектирования и разработки на ее основе комплексных научно обоснованных проектов строительства новых и реконструкции действующих железных дорог. Главная цель данной расчетно-графической работы – получить сведения о железной дороге как о сложной технической системе, познакомиться с ее функционированием, с развитием и современным состоянием теории и практики проектирования новых и реконструкции действующих железных дорог, изучить состав проекта и стадии его разработки, а также предъявляемые к проекту технические, экономические и экологические требования. Разнообразие природных, экономических, технических и других факторов приводит к появлению вариантов, т. е. разных решений одной и той же задачи, удовлетворяющих поставленным требованиям, но различающихся размерами строительных и эксплуатационных затрат, сложностью и сроками строительства. В результате тщательного анализа вариантных решений должно быть найдено наилучшее, по которому и будет осуществлено строительство. Проект должен обеспечивать высокие показатели процесса перевозок при их минимальной себестоимости, а также высокое качество сооружений и возможность завершения строительства в сжатые сроки при наименьших затратах. Особое внимание должно уделяться вопросам надежности, безопасности движения поездов и охраны окружающей среды. Нельзя забывать также и о том, что все устройства и сооружения будущей железной дороги будут находиться под открытым небом, и необходимо оградить их от неблагоприятных воздействий природных факторов. Для обеспечения наилучших условий эксплуатации железной дороги проектирование должно опираться на достижения теории и практики в области организации движения поездов. Составление проекта новой железнодорожной линии – сложное дело, требующее больших знаний, опыта, времени, усилий целого проектного коллектива. Поэтому выполнение задания требует не только знаний по отдельным разделам специального курса, но и необходимость творческого подхода к решению поставленных задач. Проект участка новой линии предусматривает трассирование с целью отыскания такого положения линии, которое создаст наилучшие условия ее будущей эксплуатации. В данном случае трассирование выполняется по индивидуальной топографической карте местности, где обозначена станция А, от которой следует проектировать железнодорожную линию до станции Б. Карта выполнена в масштабе 1:25000, сечение горизонталей – 5 м. Задана область проектирования – Омская область. Трассирование участка железнодорожной линии предполагает предварительное изучение норм и технических условий проектирования новых железных дорог, а также определенных приемов трассирования по планам в горизонталях. Требования, которым должен удовлетворять план линии и продольный профиль, изложены в строительно-технических нормах – СТН Ц 01-95. 1 ОПИСАНИЕ РАЙОНА ПРОЕКТИРОВАНИЯ УЧАСТКА ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ Челя́бинская о́бласть — субъект Российской Федерации, входит в состав Уральского федерального округа, является частью Уральского экономического района. Область образована 17 января 1934 года из южных районов упразднённой Уральской области. Граничит на севере со Свердловской, на востоке с Курганской, на юге с Оренбургской областью, на западе с Республикой Башкортостан. На юго-востоке проходит государственная граница Российской Федерации с Республикой Казахстан. По территории области проходят две планетарные границы: между частями света – Европой и Азией, а также между Уралом и Сибирью. Недалеко от станции Уржумка ЮУЖД (8 км от города Златоуста), на перевале Уралтау, стоит каменный столб. На одной из его сторон написано «Европа», на другой – «Азия». Условная граница между Европой и Азией проводится в основном по водораздельным хребтам Уральских гор. Челябинская область располагается в трех природных зонах: горно-лесная (горная тайга, хвойные, лиственные и смешанные леса), лесостепная и степная, которые составляют живописные многоликие картины. Ее можно по праву назвать озерным краем. На территории области насчитывается около 3170 озер, общая площадь которых составляет 2125 кв. км. Крупнейшие из них: Увильды, Иртяш, Тургояк, Чебаркуль, Большие Касли. В области много соленых озер и озер, богатых разнообразными бальнеологическими ресурсами – органическими и минеральными грязями, щелочными водами. По разнообразию лечебных грязей область занимает одно из первых мест в России. В пределах области берут начало многочисленные реки, принадлежащие к бассейнам Камы, Тобола и Урала. Рек длиной более 10 км насчитывается в области 348, их суммарная длина составляет 10235 км. Протяженность свыше 100 км имеют 17 рек. И только 7 рек: Миасс, Уй, Урал, Ай, Уфа, Увелька, Гумбейка – имеют в пределах области длину более 200 км. Климат Челябинской области – континентальный. Зима холодная и продолжительная, средняя температура января от -15 °С на северо-западе до -17 °С на юго-востоке Лето тёплое, на юго-востоке жаркое. Средняя температура июля 16 °С на северо-западе и 18 °С на юго-востоке. Продолжительность вегетационного периода 130 — 150 суток соответственно. Осадков от 600 мм в горной части до 350 мм в год на равнинах; максимум приходится на лето. На формирование климата существенно влияют Уральские горы, создающие препятствие на пути движения западных воздушных масс. Челябинская область занимает в основном восточный склон Южного Урала и прилегающие к нему части Зауральской равнины и Западно-Сибирской низменности. И только небольшая часть территории на северо-западе заходит на западный склон Южного Урала. В современном рельефе Южного Урала с запада на восток выделяются: 1. Уфимское плоскогорье; 2. собственно Уральские горы (Уральский кряж); 3. Зауральский пенеплен (плоская, местами слабовсхолмленная равнина). К востоку Зауральская равнина переходит в широкую Западно-Сибирскую низменность – равнинную страну с многочисленными болотами и озѐрными впадинами. На высокую горную часть (400 м. и выше) приходится 24% территории области. Приподнятые равнинные участки (400 – 200 м.) занимают 42% территории, а участки с пониженным рельефом (200 м. и менее) – 34%. Территория Челябинской области отличается сложным и разнообразным почвенным покровом, находящимся в прямой зависимости от природных условий. Преобладающими почвами в горно-лесной зоне являются серые лесные почвы, в лесостепной зоне – чернозѐмы обыкновенные и выщелоченные, причѐм на их долю в общей площади приходится 63,7%, в структуре же распаханных земель они составляют 76,9% пашни. Это довольно высокий показатель. В целом же по области преобладающими почвами являются чернозѐмы выщелоченные – 1621,4 тыс. га и чернозѐмы обыкновенные – 1361,1 тыс. га. В структуре площадей значительное место занимают в области солонцы (490,1 тыс. га) и серые лесные почвы (459,8 тыс. га). Имеются крупные месторождения железных руд (Бакальское, Златоустовское и другие месторождения), медных и никелевых руд, минерально-строительного (особенно магнезитового и цементного) сырья. Имеются запасы бурого угля (Челябинский бассейн). Открыто около 400 месторождений различных металлов и неметаллов («нерудное сырье»). За два с половиной века на Бакальских рудниках добыто около 150 млн тонн руды. И сегодня еще ее запасы составляют 1,2 млрд тонн. Преобладают сидеритовые руды (32 % Fe), пока еще не имеющие большого спроса. 2 ОБОСНОВАНИЕ КАТЕГОРИИ ДОРОГИ И ВЫБОР ОСНОВНЫХ НОРМ ПРОЕКТИРОВАНИЯ Нормы проектирования, принятые при составлении работы, представляем в виде таблицы 2.1 (таблицу заполняю в соответствии с СТНЦ 09-95 [3, Приложение 13]). Таблица 2.1 – Основные нормы проектирования
3 ТРАССИРОВАНИЕ УЧАСТКА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ ЛИНИИ Трасса – пространственная линия, проведенная по оси пути на уровне бровки земляного полотна. План трассы – проекция трассы на горизонтальную плоскость. План трассы состоит из прямолинейных и криволинейных участков. Криволинейные участки подразделяются на круговые кривые и переходные кривые. Трассирование представляет собой сложный процесс одновременного проектирования трассы в горизонтальной и вертикальной плоскости с учетом выполнения необходимых требований. Целью проектирования трассы является отыскание такого положения оси будущей линии, которое дает рациональное соотношение между длиной и объемами земляных работ. Анализ геодезической линии позволяет предположить, что трасса будет состоять из более сложных участков с уклонами местности, превышающими руководящий, и менее сложных, где уклоны местности меньше руководящего. На вольных ходах укладка трассы производится по кратчайшему направлению (по прямой) между фиксированными и опорными точками. Длина прямых участков достигает десятков и даже сотен километров. Иногда с целью уменьшения объема земляных работ прибегают на вольном ходу к обходу незначительных высотных препятствий, назначая углы поворота.  Рисунок 3.1 – Параметры круговой кривой: ВУ – вершина угла поворота; НК – начало кривой; КК – конец кривой; α- угол поворота кривой; R – радиус кривой; Т – тангенс кривой; К – длина кривой. Тангенс кривой определяется как расстояние от вершины угла до начала или конца кривой и рассчитывается по формуле:  Длиной круговой кривой является расстояние от начала до конца круговой кривой и определяется по формуле:  где  – угол поворота кривой, измеряемый в радианах; – угол поворота кривой, измеряемый в градусах;R – Радиус круговой кривой, измеряемый в метрах. Таблица 3.1 – Ведомость плана линии
Длина проектируемого участка, м  4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМОВ РАБОТ При сооружении земляного полотна различают основные и дополнительные работы. К основным работам относятся работы по возведению насыпи и разработке выемок главного пути и раздельных пунктов. Объем работ по главному пути зависит от ширины основной площадки земляного полотна и средней рабочей отметки отдельных массивов (или их частей) насыпей и выемок. Подсчет объемов земляных работ в расчетно-графической работе производится по схематическим профилям без учета способов производства работ. Объемы определяют по профильной кубатуре, т.е. по сумме объемов насыпей и выемок. Расчет ведется помассивно по средним рабочим отметкам. Расчет представлен в таблице 4.1. Для определения объемов земляных работ на перегоне схематический продольный профиль разбиваю участки. Таблица 4.1 – Объем земляных работ по главному пути
Общий объем по главному пути  Всего земляных работ по главному пути:  В среднем на 1 км – 9,37 тыс. м3. Объемы работ по сооружению земляного полотна для укладки станционных путей на раздельных пунктах (без главного) определяю по формуле:  где = 5,3 м – ширина междупутья на раздельном пункте;  – число путей на раздельном пункте без главного; – длина площадки раздельного пункта; – средняя рабочая отметка продольного профиля на раздельном пункте.Объем основных земляных работ:  К дополнительным работам относятся: устройство водоотводных канав, переездов, дамб и т.д. Объем дополнительных работ составляет примерно 8-12% от объема основных работ по главному пути. В расчетно-графической работе принимаю 11%, тогда  5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТРОИТЕЛЬНОЙ СТОИМОСТИ Определяю стоимость следующих устройств и сооружений: а) Земляного полотна (Кз.п.); б) Искусственных сооружений (Кис); в) Верхнего строения пути (Кв.с.п); г) Прочих устройств, стоимость которых пропорциональна длине линий (Ку.п.д.)  Для определения стоимости земляных работ по варианту трассы объемы основных (Vгп + Vрп) и дополнительных (Vдоп) работ умножаю на соответствующие единичные стоимости разработки одного кубометра грунта (Косн и Кдоп). Таблица 5.1 – Ведомость строительных затрат
Продолжение таблицы 5.1
Таблица 5.2 – Ведомость технических и экономических затрат
ЗАКЛЮЧЕНИЕ В данной расчетно-графической работе был запроектирован участок новой железнодорожной линии IV категории с учебной точки зрения. В ходе работы был определен вариант хода трассы по воздушным ломанным, который в последствии был спрямлен, по ходу трассы были вписаны кривые в места их поворота, рассчитаны пикетажные значения вершин углов поворота, длины тангенсов и длины кривых. Далее, были разработаны для данного варианта продольный профиль с расчетным уклоном 13‰. После нанесения отметок земли были нанесены проектные отметки с учетом всех имеющихся ограничений, указаны все параметры круговых кривых по ходу трассы, рассчитаны проектные расстояния. Объемы земляных работ по устройству земляного составили 236,78 тыс. м3, а стоимость строительных затрат – 101296,7 руб. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВВласов Д.И., Логинов В.Н. Таблицы для разбивки кривых на железных дорогах. – М.: Транспорт, 1968. – с 434. Яковлев Б.В. Проектирование, строительство и реконструкция Железных дорог. – М.: Транспорт, 1989. – с 262. Строительно-технические нормы СТНЦ 01-95 М.: Министерство путей сообщения. – с 87. Исламов А.Р., Проектирование участка новой железнодорожной линии учебно-методические указания – Екатеринбург: УрГУПС, 2014 – 92с. Асадченко Н.А, Проектирование участка новой железнодорожной линии учебно-методическое пособие/ Н.А. Асадченко – Екатеринбург: УрГУПС, 2010. – 112с. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||