Проектирование ж/д пути на обходе.

Содержание Введение 6 1 Проектирование пойменной насыпи 7 1.1 Проектирование основной площадки 8 1.2 Проектирование откосного укрепления 9 1.2.1 Выбор типа укрепления 9 1.2.2 Назначение крутизны откосов 10 1.2.3 Размеры берм 10 1.3 Требуемая плотность грунта насыпи 12 1.3.1 Расчетная высота насыпи и нагрузки 12 1.4 Проектирование поперечного профиля насыпи с обеспечением 19 устойчивости откоса 19 1.4.1 Расчетная схема и исходные характеристики 19 1.4.2 Определение коэффициента общей устойчивости 21 1.4.3 Выводы 23 1.5 Проектирование и расчет дренажа 24 1.5.1 Оценка эффективности дренажа 25 2 Проектирование плана и рельсовой колеи обходного пути 33 2.1 Общая схема обходного пути 33 2.2. Рельсовая колея на прямых участках 33 2.3. Рельсовая колея на кривых участках 35 2.3.1. Особенности устройства рельсовой колеи на кривых участках 35 2.3.2. Установление радиуса кривой и расчет возвышения наружной рельсовой нити 35 2.3.3. Расчет переходной кривой и определение элементов для ее разбивки 38 2.3.4. Определение необходимой ширины рельсовой колеи в кривых 43 2.3.5. Определение числа укороченных рельсов по внутренней нити кривых 44 2.4. Расчет элементов обходного пути 45 3.Определение мощности верхнего строения пути 46 3.1 Выбор конструкции верхнего строения пути 47 3.2. Проектирование поперечного профиля балластной призмы для криволинейного участка пути 49 4. Выбор типа и марки стрелочного перевода, определение его основных размеров 52 4.1 Принципиальная схема обыкновенного стрелочного перевода 52 4.2 Расчетная геометрическая схема обыкновенного стрелочного перевода 52 4.3 Выбор типа и марки стрелочного перевода 54 4.4 Определение основных параметров стрелочного перевода 55 Список использованных источников 58 Содержание

Длина круговой кривой: . Проверка выполняется: ; ; Разбивка переходных кривых возможна. Проверим возможность применения в качестве переходной кривой кубической параболы Численное значение правой части выражения Условие соблюдается Полная длинна кривой Lкр, м, (с переходными кривыми) определяется по формуле: Lкр = 2l0+R(β−2φ0); (2.9) Lкр = 2·90+1500(0,418−2·0,03) = 717м. Суммарный тангенс новой кривой , м, определяется по формуле: ; (2.10) Суммарная биссектриса Б, м, определяется по следующей формуле ; (2.11) 2.3.4. Определение необходимой ширины рельсовой колеи в кривых Ширина рельсовой колеи в кривых определяется из условия вписывания тележек подвижного состава, имеющих жесткую базу, в кривые соответствующего радиуса. При определении оптимальной ширины колеи за исходную применяют схему свободного вписывания, представленную на рисунке 2.6. Рисунок 2.6. Схема свободного вписывания двухосной тележки в кривую. Оптимальная ширина колеи с учетом допуска на сужение, равного 4мм, определим по формуле: (2.12) где максимальная ширина колесной пары (1508мм); стрела изгиба наружного рельса, мм Величина стрелы определяется по формуле: , (2.13) где расстояние от центра вращения тележки О до оси первой колесной пары, равное длине жесткой базы L=270,мм; расстояние от оси первой колесной пары до точки касания гребня колеса с рельсом, мм Расстояние от оси первой колесной пары до точки касания гребня колеса с рельсом определяется по формуле: , (2.14) Сравним полученное значение с нормативным 2.3.5. Определение числа укороченных рельсов по внутренней нити кривых В связи с тем, что в пределах кривых радиус внутренней рельсовой нити несколько меньше (на величину S0 = 1600 мм) радиуса наружной рельсовой нити, длина внутренней нити меньше наружной. Для компенсации этой разницы и обеспечения укладки рельсовых нитей с положением стыков по одной нормали к продольной оси пути по внутренней нити кривой укладываются укороченные рельсы. , (2.15) где центральный угол поворота кривой; S1– расстояние между осями рельсов (S1 =1600 мм); м Ввиду невозможности обеспечить точное расположение «по наугольнику» стыков, во внутренней и наружной нитям допускается забег их на величину не более принятого укорочения. Число укороченных рельсов необходимых для укладки на внутренней нити кривой определим как: , (2.16) где Ki – типовое укорочение рельсов (для R=1500 м Ki =80 мм). Принимаем Ny=8шт. 2.4. Расчет элементов обходного пути При проектировании обходного пути необходимо определить основные данные для его разбивки на местности. Основными элементами обходного пути являются: - полезная длина обходного пути ; - расстояние между осями основного и обходного путей Е; - радиус R обратных круговых кривых переходов обходного пути; - длина переходной кривой ; - расстояние от тангенсного столбика существующей круговой кривой до начала переходной кривой; - длина прямой вставки U между концами переходных кривых; - длина вставки U1 между круговыми кривыми до устройства переходных кривых; - угол наклона прямой вставки U к основному пути, равный углу поворота ; - проекция перехода на горизонталь , проекция перехода на горизонталь с учетом переходных кривых ; - проекция полной длины обходного пути на основной путь ; - полная длина обходного пути Проекция перехода на горизонталь равна: (2.17) Проекция перехода на горизонталь с учетом переходных кривых найдена из выражения: , (2.18) Проекция полной длины обходного пути на основной путь равна: , (2.19) Полная длина обходного пути рассчитывается как: (2.20) 3.Определение мощности верхнего строения пути Конструкция верхнего строения пути и его характеристики устанавливаются в соответствии с Положением о системе ведения путевого хозяйства на железных дорогах РФ. Железнодорожные пути классифицируются в зависимости от сочетания грузонапряженности и максимальной скорости движения пассажирских и грузовых поездов. Эта классификация представлена в таблице 3.1. Таблица 3.1. Классы путей Группа пути Грузонапря-женность, млн. т-км брутто на км в год Категория путей C 1 2 3 4 5 6 Скорость движения поездов (пассажирских - числитель, грузовых - знаменатель), км/ч 40 и менее А >80 1 1 1 1 2 2 3 Б 51-80 1 1 1 2 2 3 3 В 26-50 1 1 2 2 3 3 4 Г 11-25 1 1 2 3 3 4 4 Д 6-10 1 2 3 4 4 4 4 Е 5 и менее – – – 4 4 5 5 По исходным данным грузонапряженность 72 млн. т-км. на км., максимальная скорость движения пассажирских поездов – 90 км/ч, грузовых -80 км/ч. Тогда, исходя из значений грузонапряженности и максимальных скоростей, и основываясь на таблицу 2.1 определим класс пути. Проектируемый участок обходного пути принадлежит к классу 2, группе Б, категории 3 – 2Б3. 3.1 Выбор конструкции верхнего строения пути В соответствии с Положением о системе ведения путевого хозяйства определим конструкцию верхнего строения пути по таблице 2.2. Таблица 3.2. Технические условия и требования, предъявляемые к конструкции и элементам верхнего строения пути при усиленном капитальном и капитальном ремонте пути. Классы путей 1 2 3 4 5 1. Конструкция верхнего строения пути Бесстыковой путь на железобетонных шпалах 2. Типы и характеристика верхнего строения пути Рельсы Р65, новые, термоуп-рочненные,категории В и Т1 Рельсы Р65, старогодные I группы годности; I и II группы годности репрофилирован-ные Рельсы Р65 старогодные II и III группы годности Рельсы Р65 старогодные III группы годности Скрепления новые Скрепления новые и старогодные(в том числе отремонтированные) Шпалы железобетонныеновые I сорта Шпалы железобетонные старогодные 1840 шт./км (в кривых радиусом 1200 ми менее - 2000 шт./км) 1600 шт./км(в кривыхрадиусом 1200 ми менее -840 шт./км) 1440 шт./км(в кривых радиусом 650 ми менее -1600 шт./км) Балласт щебеночный с толщиной слоя:40 см - под железобетонными шпалами;35 см - под деревянными шпалами Балластщебеночныйс толщиной слояпод шпалой:30 см - поджелезобетон-ными; 25 см -под деревянными) Балластвсех типовс толщиной слояпод шпалойне менее 20 см Размеры балластной призмы - в соответствие с типовыми поперечными профилями 3. Виды работ при замене верхнего строения пути Продолжение таблицы 2.2. Классы путей 1 2 3 4 5 4. Конструкции и типы стрелочных переводов Р65 новые; рельсовые элементы закаленные.Брусья железобетонные новые Рельсы и металлические частистарогодные.Брусья железобетонные - новыеи старогодные. 5. Виды работ по замене стрелочных переводов Усиленный капитальный ремонт стрелочных переводов Капитальный ремонт стрелочных переводов 6. Земляное полотно и искусственные сооружения Земляное полотно, искусственные сооружения и их обустройства должны удовлетворятьмаксимальным допускаемым осевым нагрузкам и скоростям движения поездовв зависимости от групп и категорий путей Для заданного участка принимаем бесстыковой путь на железобетонных шпалах I сорта; рельсы Р65 старогодные I и II группы годности репрофилированные; скрепления новые и старогодные; эпюра шпал на прямом участке 1840 шт./км, в кривой – 2000 шт./км, т.к. согласно варианту R = 1500 м; балласт щебеночный с толщиной 40 см под шпалой; при замене верхнего строения пути проводится капитальный ремонт пути на старогодных материалах; в стрелочном переводе рельсы Р65 новые; рельсовые элементы закаленные; брусья железобетонные новые; при замене стрелочного перевода проводится усиленный капитальный ремонт. 3.2. Проектирование поперечного профиля балластной призмы для криволинейного участка пути Конструкция и размеры балластной призмы должны соответствовать типовым поперечным профилям, основные размеры представлены в таблице 3.3  Таблица 3.3. Типовые поперечные профили балластной призмы Класс пути Толщина слоя балластав подрельсовой зоне(в кривых - по внутренней нити)без учета балластной подушки, см Ширинаплечапризмы,см Толщинабалластнойподушки, см Минималь-ная ширинаобочиныземляногополотна, см 1 и 2 35/40 40/45 20 50(40) 3 35/40 35/40 4 25/30 25/40 40 5 20/20 20/40 15 40 Поперечные профили согласно варианту задания представлены на рисунке 3.1. а) б) Рисунок 3.1. Поперечный профиль двухслойной балластной призмы на двухпутном участке пути. а) на прямом участке б) в кривой 1-щебень 2-песок Ведомость потребности материалов верхнего строения пути для устройства обхода длиной 3030м, представлена в таблице 3.4. Таблица 3.4. Ведомость потребности материалов верхнего строения пути Наименование материала и элементов верхнего строения пути Тип Ед.изм. Норма расхода на 1 км Расход на весь обход Рельсы длиной 25 м Р65 шт./т 129,3 391,7 Шпалы Железоб. шт. 1840 5575 Скрепление стыковые: Накладки двухголовые Р65 шт./т 160 4848 Болты стыковые с гайками и шайбами Р65 шт./т 320 9696 Скрепления промежуточные: Подкладки к рельсам шт. 3680 11150 Клеммы пружинные шт. 6400 19392 Прокладки резиновые на шпалы шт. 3680 11150 Болты закладные с гайками шт. 7360 22300 Болты клеммные с гайками шт. 7360 22300 Балластные материалы: щебень 1750 5302,5 Песок (для подушки) 1040 3151,2 4. Выбор типа и марки стрелочного перевода, определение его основных размеров 4.1 Принципиальная схема обыкновенного стрелочного перевода К основным элементам одиночного стрелочного обыкновенного перевода представленного на рисунке 4.1 относят: стрелку, комплект крестовиной части, соединительные пути и переводные брусья или другое подрельсовое основание. Рисунок 4.1. Одиночный обыкновенный стрелочный перевод (основные части):рамные рельсы; 2- остряки; 3-переводной механизм; 4- контррельсы; 5-усовики; 6- сердечник; 7- переводные брусья. 4.2 Расчетная геометрическая схема обыкновенного стрелочного перевода Основными характеристиками обыкновенного стрелочного перевода (рисунок 4.2) являются: угол между рабочими гранями крестовины; -марка крестовины; ЦП – центр стрелочного перевода ( точка пересечения осей прямого и бокового путей); МЦ – математический центр крестовины (точка пересечения рабочих граней сердечника); начальный угол криволинейного остряка; полный стрелочный угол; практическая (полная) длина перевода; теоретическая длина перевода; большие полуоси перевода; малые полуоси перевода; радиус переходной кривой; радиус криволинейного остряка; длина криволинейного остряка; длина прямолинейного остряка; передний вылет рамного рельса; длина рамного рельса; задний вылет рамного рельса; ордината в корне остряка; передний вылет крестовины; задний вылет крестовины; длина прямой вставки; ширина колеи в стрелочном переводе. Для проектирования стрелочного перевода необходимо решить ряд задач: определить основных геометрических параметров перевода в целом и его разбивочных размеров; рассчитать геометрические размеры стрелки; определить геометрические размеры крестовины. Рисунок 4.2. Расчетная геометрическая схема обыкновенного стрелочного перевода. 4.3 Выбор типа и марки стрелочного перевода Основными исходными данными при проектировании стрелочного перевода являются: тип верхнего строения пути; скорость на ответвление (50 км/ч); допустимое значение ускорения J0=0,7 м/с2; Марку стрелочного перевода определим по заданной наибольшей скорости движения поездов на боковой путь по таблице 4.1. Таблица 4.1 Основные характеристики обыкновенных стрелочных переводов Выбираем марку Р65 тип 1/11, согласно скорости по боковому пути 50км/ч. 4.4 Определение основных параметров стрелочного перевода Теоретическая и практическая длина стрелочного перевода. К основным параметрам эпюры стрелочного перевода относятся: теоритическая и практическая длинна стрелочного перевода, большие и малые полуоси. Теоретическая длина стрелочного перевода это расстояние от начала остряка до математического центра крестовины. Практическая длина стрелочного перевода (рисунок 4.3) равна: , (4.1) где передний вылет рамного рельса; Рисунок 4.3. Основные геометрические параметры стрелочного перевода. Теоретическая длина стрелочного перевода равна: (4.2) Расстояние от центра стрелочного перевода до математического центра крестовины , (4.3) м Расстояние от стрелочного перевода до начала остряка: LT-b0 (4.4) Расстояние от центра стрелочного перевода до оси зазора переднего стыка рамного рельса: (4.5) Расстояние от центра стрелочного перевода до оси зазора в хвосте крестовины (4.6) Список использованных источников Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации. Утв. Приказом Минтранса России от 21.12.2010 г. М.: Трансинфо ЛТД, 2011. 256 с. Инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути. Утв. распор. ОАО «РЖД» от 29 дек. 2012 г. в 2?91р. М.: ОАО РЖД», 2012. 234 с. Технические условия на работы по реконструкции (модернизации) и ремонту железнодорожного пути. Утв. распор. ОАО «РЖД» 18.01.2013 г. № 75р. М.: ОАО «РЖД», 2013. 222 с. Железнодорожный путь: Учеб. / Под ред. Т.Г. Яковлевой. М.: Транспорт, 1999. 405 с. Расчеты и проектирование железнодорожного пути: Учеб. пособие для студентов вузов ж.-д. трансп. / В.В. Виноградов, А.М. Никонов, Т.Г. Яковлева и др.; Под ред. ВВ. Виноградова и А.М. Никонова. М.: Маршрут, 2003. 486 с. Строительно-технические нормы МПС РФ. Железные дороги колеи 1520 мм. СТИ Ц-01-95. М.: Транспорт, 1995. 199 с. Альбом соединения и пересечения путей железных дорог колеи 1520 мм МНС. (Т. 1. Кн. 2. Переводы стрелочные). Изд. ПТКБ главного управления пути МПС. 1981. 101 с. Руководство по ведению стрелочного хозяйства. Утп. ЦП «РЖД» 28.12.2007 г. М.: ВНИИЖТ, 2007. 249 с. 59