Проект участка новой железнодорожной линии

 

Таблица 1.4.2

Определение длины линии в зависимости от величины руководящего уклона для второго направления

№ участка	ℓ0, км	∆h, м	iест(ср) ‰	ℓ, км, при iр, ‰
				4	7	11
1--2	2,45	0	0	2,45	2,45	2,45
2--3	12,3	142	11,54	40,57	21,85	13,52
3--4	5,65	29	5,13	8,29	5,65	5,65
4--5	4,1	37	9,02	10,57	5,69	4,1
5--6	0,7	0	0	0,7	0,7	0,7
6--7	5,4	35	6,48	10	5,4	5,4
7--8	4,85	15	3,09	4,85	4,85	4,85
8--9	4,6	31	6,74	8,86	4,77	4,6
9--10	2,5	8	3,2	2,5	2,5	2,5
10--11	7,15	32	4,48	7,15	7,15	7,15
			Σ=	95,95	61,01	50,92

 

Рис. 1.4.1.График зависимости L=f(i_p).

График зависимости L=f(i_p) приведен на рис.1.4.1.

На основе анализа  полученных данных о длине вариантов  и сумме преодолеваемых высот можно сделать вывод о неконкурентности двух рассмотренных вариантов направления проектируемой линии, т.к. второе направление обеспечивает наиболее короткую трассу при одинаковых уклонах.

Анализ графика позволяет  установить целесообразность применения определенных величин руководящего уклона для каждого из вариантов проектируемой линии.

Для победившего направления целесообразно применить руководящий уклон 10‰ и 7‰. Полезная длина приемо - отправочных путей l_по устанавливается в соответствии с длиной поездов, намечаемых на проектируемой линии применительно к перспективным условиям её работы, и с учетом унификации l_по связанных ж. д. направлений, что обеспечивает возможность унификации массы составов и пропуска сквозных маршрутов.

 

1.5 Нормативные требования к трассе проектируемой новой железнодорожной линии

 

Основные нормы проектирования плана и продольного профиля пути устанавливают в зависимости от категории линии и полезной длины приемоотправочных путей на раздельных пунктах, принятой на перспективу. Перечень этих норм регламентирован СТН Ц-01-95, где также приведены их численные значения.

Прежде всего, устанавливают категорию линии по нормам проектирования – в зависимости от расчетной годовой приведенной грузонапряженности нетто в грузовом направлении движения на 10-й год эксплуатации (по табл.1 в СТН Ц-01-95). В соответствии с показателями грузонапряженности и размерами пассажирского движения на 10-й год эксплуатации, железнодорожная линия относится к III категории по нормам проектирования.

Требуемая полезная длина  приемо-отправочных путей на раздельных пунктах (станциях и разъездах) зависит от возможной длины грузового поезда, которая в свою очередь определяется его массой. Необходимо соблюдение условия: .

Максимальная (расчетная) масса Q_с состава грузовых вагонов при заданном типе локомотива зависит от принятой для данной линии величины ограничивающего уклона. В качестве ограничивающего уклона принят руководящий уклон – i_р=7‰ .При указанном в исходных данных локомотиве (электровоз ВЛ-10) определяем массу грузового состава: Q_с = 5200 т.

Зная массу состава, можно установить его длину. Ориентировочно длину состава , м, грузового состава определяют по зависимости

,    (1.6.1)

где q_п.н – средняя погонная нагрузка грузового состава (масса, т, приходящаяся на 1 погонный метр длины состава вагонов), зависит от типа вагонов и структуры грузопотока; в большинстве случаев q_п.н находится в диапазоне от 3 до 5т/м.

Остановив выбор значения погонной нагрузки на меньшей величине (заведомо ориентируясь на бόльшую длину состава), имеем

=5200/5,35=972м.

Длина поезда, наряду с  длиной состава вагонов, включает длину  локомотива; для электровоза ВЛ-10 =34м. Таким образом, длина грузового поезда ориентировочно составляет:

= + =34+972=1006м.

Поскольку минимальное  стандартное значение полезной длины  приемо-отправочных путей равно 1050м, то проблемы выбора в данном случае не возникает – =1050м.

Аналогично для руководящего уклона 10‰ получаем:

=3800/5,35=710м,

= + =34+710=744м.

Решив вопрос о категории  линии (III) и полезной длине приемо-отправочных путей ( (7‰)=1050м, (10‰)=850м), устанавливают по СТН Ц-01-95 основные нормативные требования к проектированию трассы.

Нормы проектирования плана  пути на перегонах.

Радиусы круговых кривых при проектировании новых линий  должны иметь стандартные значения.

Для железнодорожной  линии III категории:

рекомендуемые значения радиусов кривых находятся в диапазоне 4000 – 1200м;

допускаемые значения радиусов кривых:

• в трудных условиях – 800м;
• в особо трудных условиях при технико-экономическом обосновании – 600м;
• по согласованию с заказчиком (МПС) – 350м.

При устройстве смежных  круговых кривых минимальную длину  прямой вставки между начальными точками переходных кривых определяют в зависимости от категории линии, взаимного направления смежных кривых и степени трудности условий проектирования.

Для железнодорожной  линии III категории:

в нормальных условиях между кривыми, направленными:

• в разные стороны – 75м,
• в одну сторону – 100м;

в трудных условиях между  кривыми, направленными:

• в разные стороны – 50м,
• в одну сторону – 50м.

Нормы сопряжения смежных элементов  продольного

профиля пути на перегонах.

Наибольшую алгебраическую разность уклонов смежных элементов  профиля Δi_н, ‰, и наименьшую длину разделительных площадок и элементов переходной крутизны , м, устанавливают в зависимости от категории линии и полезной длины приемо-отправочных путей , принятой на перспективу.

Для железнодорожной линии III категории  при  =1050м:

• рекомендуемые нормы – Δi_н =7‰, =200м;

допускаемые нормы –  Δi_н =10‰, =200м.

Для железнодорожной  линии III категории при =850м:

• рекомендуемые нормы – Δi_н =13‰, =200м;
• допускаемые нормы – Δi_н =13‰, =200м.

Смежные элементы продольного  профиля сопрягают в вертикальной плоскости круговой кривой радиуса R_в, величина которого зависит от категории проектируемой линии.

Для железнодорожной  линии III категории R_в =10км. При алгебраической разности уклонов смежных элементов Δi≤2,8‰ вертикальные кривые допускается не предусматривать.

Вертикальные кривые следует размещать вне переходных кривых, а также вне пролетных  строений мостов и путепроводов с  безбалластной проезжей частью. При этом расстояние от точек перелома продольного профиля до начала или конца переходных кривых и концов пролетных строений должно составлять не менее тангенса Т_в, м, вертикальной кривой:

Тв= R_в Δi/2,

где Δi – алгебраическая разность уклонов на переломе профиля, ‰.

 

1.6 Выбор места пересечения водотока, направления трассы и ограничивающего уклона железнодорожной линии

 

1.6.1 Исходные данные  для разработки проекта моста

 

1. Род почв на территории водосборов – суглинки.
2. Расчетная толщина снежного покрова – 100см.
3. Направление преобладающих ветров в районе – северное.
4. Расчетная скорость ветра – 30м/с.
5. Класс водного пути в районе пересечения водотока – 6.
6. Продолжительность навигации в расчетном году– 145 суток.
7. Отметки (в м) наблюдаемых уровней высокой воды (УВВ) в створе стационарного водомерного поста для реки Деп представлены в табл.1.6.1.

Таблица 1.6.1

№ пп.	Год наблюдений	Отметка уровня Hi, м
1	2	3
1	2005	209,8
2	1995	209,78
3	1997	209,7
4	1986	209,65
5	2009	209,5
6	2007	209,01
7	2003	208,87
8	1994	208,8
9	1990	208,76
10	1987	208,75
11	2010	208,71
12	1989	208,66
13	1984	208,64
14	1999	208,53
15	2006	208,5
16	2002	208,46
17	1993	208,32
18	1998	208,15
19	1988	207,96
20	1985	207,93
21	2008	207,82
22	1983	207,79
23	2000	207,62
24	1982	207,51
25	1996	207,43
26	2004	207,32
27	1992	207,21
28	1981	207,19
29	2001	206,95
30	1991	206,8

 

8. Ширина русла водотока в створе водомерного поста – 100 м.
9. Отметка уровня межени (УМВ) в створе водомерного поста – 206,50 м.
10. Расчетная толщина льдин – 0,70 м.
11. Характеристика грунта, слагающего русло водотока в районе намечаемого пересечения реки:

тип грунта – несвязный, однородный;

средний размер (диаметр) фракций – 0,5мм.

12. Коэффициент шероховатости на участке пересечения реки:

для русла – 0,035;

для левой поймы – 0,08;

для правой поймы – 0,08.

13. уровень высокого ледохода УВЛ=205,18 м

 

1.6.2 Расчёт зависимости расхода водотока от уровня воды в створе водомерного поста

 

Зависимость Q(H) целесообразно “привязать” к створу водомерного поста, поскольку максимальные в каждом году уровни высокой воды (УВВ), являющиеся основой гидрологических расчетов, наблюдались и были зафиксированы именно в этом створе.

В случае отсутствия данных гидрометрических измерений скорости течения на характерных вертикалях морфоствора при разных уровнях воды, расчет зависимости Q(H) выполняют морфометрическим способом. Для этого используют поперечный профиль долины водотока в створе водомерного поста – морфоствор, на котором необходимо выделить характерные (морфологически однородные “внутри себя”) участки: главное русло, левую и правую поймы и расположенные здесь протоки, старицы, озера и болота (если таковые имеются). Каждый из перечисленных участков морфоствора имеет свой коэффициент шероховатости n, характеризующий сопротивление движению воды и зависящий от ряда факторов.

Профиль морфоствора  в месте расположения водомерного  поста представлен на рис.1.6.1.

Рис.1.6.1 Профиль морфоствора в месте расположения водомерного поста.

 

Расход водотока Q, м³/с, при любом рассматриваемом i–ом уровне воды, имеющем отметку H_i, определяется суммированием расходов воды на всех выделенных участках морфоствора:

 (1.6.1)

где m – число характерных участков, выделенных на морфостворе; – площадь живого сечения, м², j–го участка морфоствора при уровне H_i;

v_ji – средняя скорость течения воды, м/с, на j–ом участке при уровне H_i.

Среднюю скорость течения  обычно определяют по формуле Шези