Районом проектирования железнодорожной линии в данном курсовом проекте является Московская область

Петербургский Государственный Университет

Путей Сообщения

 

Кафедра «Изыскания и проектирование железных дорог»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ УЧАСТКА

НОВОЙ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ

 

Выполнил: Хомич Д.А.

группа УПП-806

 

Руководитель: Лиуконен Д.В.

Санкт-Петербург

Содержание

1.Введение...............................................................................................................3

2.Описание условий проектирования...............................................................4

3.Основные технические параметры и нормы проектирования железнодорожной линии......................................................................................7

4.Трассирование участка новой железнодорожной линии ……..................10

4.1. Проектирование и описание вариантов плана трассы………………..10

4.2. Проектирование продольного профиля……………………………..14

4.3. Размещение раздельных пунктов…..………………………………..15

 

5.Размещение водопропускных сооружений, выбор их типа и размеров …………………………………………………………………………19

6.Определение объемов работ и строительной стоимости ……….…….…24

7.Определение эксплуатационных расходов................................................28

8.Технико-экономическое сравнение вариантов …………………………32

9.Список литературы ………………………………………………………….33

Введение

Освоение новых территорий и природных богатств страны, а также дальнейшее совершенствование работы существующих звеньев единой транспортной сети невозможны без строительства новых железных дорог.

Железная дорога была и остается основным видом транспорта для массовых перевозок грузов на большие расстояния.

При проектировании железной дороги или ее участка следует рассматривать как систему, состоящую из ряда объектов, основополагающим которой является трасса.

Трасса новой железной дороги – это пространственная линия, определяющая ось ее будущего железнодорожного пути на уровне бровки земляного полотна. Местоположение других сооружений и устройств в значительной степени зависят от местоположения и основных параметров трассы.

Основными данными, определяющими местоположение трассы, является план и продольный профиль железной дороги их рациональное сочетание. Трасса должна обеспечивать оптимальное соотношение между длиной линии, объемом строительных работ, затратами на сооружения и расходами на эксплуатацию железной дороги. Все сооружения и устройства на трассе должны отвечать требованиям их устойчивости, безопасности и бесперебойности движения поездов, а также быть наилучшими по условиям эксплуатации.

Проектируемая железная дорога предназначена для осуществления грузовых и пассажирских перевозок (на десятый год эксплуатации грузовые перевозки должны составлять 17 млн. тонн в год, пассажирские – 2 пары поездов в сутки, а также 2 пары сборных поездов). Преимущественным видом перевозки будет являться транспортировка грузов.

 

 

Описание условий проектирования

Районом проектирования железнодорожной линии в данном курсовом проекте является Московская область

Моско́вская о́бласть (Подмосковье) — субъект Российской Федерации, входит в состав Центрального федерального округа. Органы государственной власти расположены в Москве и Красногорске.

Московская область граничит на северо-западе и на севере с Тверской областью, на севере — с Ярославской, на северо-востоке и на востоке — с Владимирской, на юго-востоке — с Рязанской, на юге — с Тульской, на юго-западе — с Калужской, на западе — со Смоленской областями.

Образована 14 января 1929.

Климат умеренно континентальный. Средняя температура января -10С, июля +17С. Осадков 450-650 мм в год.

Вегетационный период около 170 дней.

Московская область расположена в подтаёжной (смешанных лесов) зоне.

Почвы дерновоподзолистые, серые, серые лесные суглинистые, подзолисто-глеевые супесчаные и болотистые в низменных частях.

Леса занимают около 1/2 территории: основные породы - ель, сосна, берёза, на юге - леса с примесью дуба и липы.

Сохранились лисица, заяц-русак, кабан, лось, хорёк, куница. На территории области - национальный парк Лосиный остров, Приокско-Террасный заповедник.

Основные научные центры: оборонного профиля - Королёв, Химки, Балашиха, Жуковский, Троицк; фундаментальных исследований - Пущино (биологические науки), Черноголовка (химические науки), Дубна и Протвино (ядерная физика).

Московская область расположена в центре Европейской части России. Рельеф в основном равнинный. На севере и западе - Смоленско-Московская возвышенность, наиболее высокая (до 285 м) и холмистая часть которой - Клинско-Дмитровская гряда. На востоке - заболоченная Мещёрская низменность.

С юго-запада на северо-восток область пересекает граница Московского оледенения; к северу от неё распространены ледниково-эрозионные формы с моренными грядами, а к югу — лишь эрозионные формы рельефа.

Почти весь запад и север Московской области занимает моренная Московская возвышенность с хорошо выраженными речными долинами, наибольшую среднюю высоту (около 300 м, в районе Дмитрова) имеющая в пределах Клинско-Дмитровской гряды, а верхнюю точку (310 м) у д. Шапкино Можайского района. Северный склон Московской возвышенности более крутой по сравнению с южным. В пределах возвышенности часты озёра ледникового происхождения (Нерское, Круглое и др). К северу от названной возвышенности расположена плоская и сильно заболоченная аллювиально-зандровая Верхневолжская низменность, высота которой — не более 150 м; включает в себя Шошинскую и Дубнинскую низины (высоты менее 120 м).

На юге области простирается холмистая моренно-эрозионная Москворецко-Окская равнина, имеющая наибольшую высоту (255 м) в районе Тёплого Стана (находится в черте Москвы), с чётко выраженными (особенно в южной части) речными долинами; в её пределах изредка встречаются карстовые формы рельефа. Последние особенно распространены в Серпуховском районе.

На крайнем юге области, за Окой, — довольно высокие (более 200 м, максимальная высота 238 м) северные отроги Среднерусской возвышенности с многочисленными оврагами и балками. Это Заокское эрозионное плато и Заосетринская эрозионная равнина.

Почти всю восточную половину Московской области занимает обширная Мещёрская низменность, в восточной своей части значительно заболоченная; самый высокий её холм имеет высоту 214 м над уровнем моря; преобладают высоты 120—150 м; речные долины выражены слабо. Почти все крупные озёра Мещёрской низменности (Чёрное, Святое и др.) имеют ледниковое происхождение. Тут же и самая низкая в регионе естественная высота — уровень воды Оки — около 97 метров.

Общая численность населения составляет 6 712 582 чел. (2009) (6 672 773 — 2008, 6 645 672 — 2007, 6 628 107 — 2006). Средняя плотность населения — 146,6 чел/км² (2009) — самая большая среди российских регионов, что обусловлено высокой долей городского населения — 80,8 % (2009). Наибольшая плотность имеет место в ближайших к Москве районах (Люберецком, Балашихинском, Химкинском, Красногорском и др.), наименьшая — в окраинных районах — Лотошинском, Шаховском, Можайском, где она составляет около 20 чел./км²; редко заселена также восточная часть Мещёрской низменности (менее 20 чел./км²).

По объёму промышленного производства Московская область занимает среди регионов России второе место (после Москвы). Промышленность региона использует преимущественно привозное сырьё; она основывается на мощной научно-технической базе и высококвалифицированных трудовых ресурсах; тесно связана с промышленностью Москвы.

Развиты машиностроение и металлообработка. Производится оборудование тепловой и ядерной энергетики (ЗиО-Подольск), ядерного топлива (Электросталь — ТВЭЛ); космическая и ракетная техника (Королёв — Энергия (РКК), Химки — НПО Лавочкина, Реутов — НПО машиностроения); магистральные тепловозы (Коломенский завод), вагоны метро (Мытищи — Метровагонмаш), электропоезда (Демиховский машиностроительный завод); автомобили (СеАЗ), автобусы (Ликино-Дулёво — Ликинский автобусный завод, Голицыно и Яхрома); сельскохозяйственные машины, экскаваторы и краны (Люберцы, Дмитров, Балашиха; высококачественные стали (Электросталь); оборудование лёгкой промышленности (основные центры — Коломна, Климовск, Подольск); кабели (Подольск); оптические приборы (Красногорский завод им. С. А. Зверева).

На территории области особая концентрация предприятий оборонного комлекса (Российский центр демонстрации вооружения, военной техники и технологий в Красноармейске, ОКБ Камов, НПП Звезда, ГНИИ Авиационных систем, Фазотрон-НИИР, Базальт, Краснозаводский химический завод, КБ Факел, МКБ Радуга, НИИ приборостроения им. Тихомирова, НИИ «Агат», Долгопрудненское НПО, РАТЕП и многие другие).

 

3. Основные технические параметры и нормы проектирования железнодорожной линии

 

Основные технические параметры проектируемой железнодорожной линии, принятые согласно заданию на курсовую работу, приведены в табл. 1.

Таблица 1

№ п/п	Наименование параметра	Единица измерения	Значение
	Категория железной дороги	-	II
	Объем грузовых перевозок на 10-й год эксплуатации	млн. т в год	16,3
	Пассажирское движение на 10-й год эксплуатации	пар поездов в сутки
	Сборные поезда на 10-й год эксплуатации	-//-
	Тип линии	-	Однопутная
	Вид тяги	-	Тепловозная
	Тип локомотива	-	2ТЭ10
	Руководящий уклон	‰
	Полезная длина приемоотправочных путей	м
	Схема расположения приемоотправочных путей	-	Поперечная

Нормы проектирования плана линии:

Так как при проектировании данной трассы принята поперечная схема расположения приемоотправочных путей на станциях, то при полезной длине приемоотправочных путей 850 м, длина станционной площадки будет составлять:

1. для промежуточных станций 1450 м;

2. для разъездов 1250 м.

Радиусы кривых на перегонах, разрешенные к использованию, приведены в табл. 2

Таблица 2

Радиусы кривых на перегонах.

	Радиус, м
Рекомендуемые
Допускаемые в трудных условиях
Допускаемые в особо трудных условиях
Допускаемые по согласованию с МПС
500 *
400 *

*- при выполнении курсовой работы кривые радиусом 500 м и 400 м использоваться не должны.

Нормы проектирования продольного профиля линии:

1.Станционная площадка.

Станционная площадка должна располагаться на горизонтальном участке пути, в трудных условиях допускается расположение станционных площадок на уклоне до 2,5 ‰.

2.Перегон.

Максимальный уклон линии не должен превышать руководящего уклона:

i £ i_p = 12‰

Уклоны должны выражаться целыми числами (кроме уклонов на станционных площадках и смягченных руководящих уклонах в кривых).

Наибольшая алгебраическая разность уклонов смежных элементов на линии II-й категории при полезной длине приемоотправочных путей 850 м не должна превышать следующих значений:

- рекомендуемые нормы Di_рек = 8 ‰;

- допускаемые нормы Di_доп = 13‰.

При сопряжении элементов с алгебраической разностью уклонов более установленных норм, должны проектироваться разделительные площадки или элементы переходной крутизны, длина которых должна быть не меньше 200 м.

С целью недопущения превышения крутизны руководящего уклона при совпадении в плане с кривыми значение его должно быть уменьшено на величину, эквивалентную сопротивлению от кривых. Смягчение руководящего уклона в кривых производится по формуле:

i_см =i_р –i_э(к) (1)

где i_э(к) – эквивалентный уклон от кривых, ‰.

при К >l_п или > l_п ; (2)

при К l_{см ,} если l_cм<l_п ; (3)

при К>l_см, если l_cм<l_п ; при этом ; (4)

где К – длина круговой кривой, м;

l_п – длина поезда, м;

l_см – длина участка смягчения руководящего уклона, м;

i_э(к) – уклон, эквивалентный дополнительному сопротивлению на кривой, ‰;

α – угол поворота кривой, град;

∆α,∆К – части соответственно угла поворота, град, и длины кривой, м, соответствующие участку смягчения руководящего уклона;

i_р – руководящий уклон, ‰;

i – уклон элемента профиля, меньший чем i_р,‰;

i_см – смягчённый уклон, ‰.

 

4. Трассирование участка новой железнодорожной линии

 

Для определения возможности преодоления участков наряженного хода определяется величина расчетного горизонтального заложения уклона, см:

(5)

где Δh – сечение горизонталей, м;

M – масштаб карты;

10⁵ – коэффициент размерности для перевода величины d в см;

i_p – руководящий уклон, 15 ‰;

i_{ср. э(к)} – средний эквивалентный уклон, учитывающий влияние от кривых, ‰; принимается равным 0,5 ‰

 

d = 1,7 см

 

4.1. Проектирование и описание вариантов плана трассы

 

Планом железнодорожной линии является проекция трассы на горизонтальную плоскость. Составляющими плана линии могут быть прямые участки пути, круговые и переходные кривые.

Прямые вставки между начальными точками переходных кривых при дороге II-ой категории не должны быть менее 150 м.

Привязка сооружений и устройств железной дороги (осей раздельных пунктов и искусственных сооружений, начала и конца кривых и др.) осуществляется с помощью пикетажа.

Расчет пикетажных значений начала и конца круговых кривых осуществляется по схеме:

 

ПК 10+00,00

l 1

ВУ

ПК 10

Т

К

Т

+

……………..

 

ВУ ПК………

-

Т……………..

НКК ПК…….

+

К……………..

 

ККК ПК……..

 

Рисунок 1. Схема расчета круговых кривых

ПК 10 – принятая в данном примере точка привязки расчета;

ВУ ПК – пикетное значение вершины угла;

НКК ПК – пикетажное значение начала круговой кривой;

ККК ПК – пикетажное значение конца круговой кривой;

- расстояние в пикетах от точки привязки до вершины угла.

Тангенс Т, м и длина проектируемой кривой К, м определяются по формуле:

, (6) , (7)

где R – радиус проектируемой кривой, м;

α – угол поворота по ходу трассы, град.

Расчет:

 

 

ПК 1+00,00

+

0+350,00

 

ВУ ПК 1+350,00

-

Т 0+688,66

НКК ПК 0+560,34

+

К 1+325,78

 

ККК ПК 1+886,12

 

Результаты расчета плана линии сведем в таблицу 3.

Таблица 3

Результаты расчета плана линии

 

№	Местоположение кривых	R, м	,град	Т, м	К, м	длина прямых участков пути, м
ВУ	начало	конец
первый вариант
	1+250	0+905,67	1+568,56			344,33	662,89	905,67
2604,12
	4+450	4+172,68	4+713,46			277,32	540,78
2187,64
	7+200	6+901,1	7+494,21			298,9	593,11
4838,53
	12+850	12+332,74	13+344,52			517,26	1011,78
	15+669,52	15+370,52	15+963,63				593,11
Сумма:	3401,67	12561,96

 

Трасса по варианту №1 имеет 5 углов поворота со средним радиусом кривых 1625 м. Общая длина трассы 27000 м.

таблица 3(продолжение).

№	Местоположение кривых	R, м	,град	Т, м	К, м	длина прямых участков пути, м
ВУ	начало	конец
второй вариант
	1+250	0+905,67	1+568,56			344,33	662,89	905,67
2604,12
	4+450	4+172,68	4+713,46			277,32	540,78
3777,01
	9+000	8+490,47	9+432,47			509,53
647,97
	10+482,47	10+078,44	10+846			404,03	763,56
3097,35
	14+296	13+943,35	146+41,13			352,65	697,78
1826,53
	17+391,13	16+467,66	18+281,88			923,47	1814,22
5133,23
	23+731,88	23+415,11	24+043,11			316,77
852,23
	25+643,11	24+895,34	26+325,78			747,77	1430,44
Сумма:	7479,67	18846,11

 

Трасса по варианту №2 имеет 11 углов поворота со средним радиусом кривых 1576 м. Общая длина трассы 27300 м.