Технико-экономические изыскания и выбор основных элементов проектирования железных дорог. Общая характеристика района проектирования

данной работе примем, что все грузы, кроме каменного угля и руды, перевозятся в 4-осных  вагонах, характеристика которых принимается по таблице 1.14. Каменный уголь и руда перевозятся в 8-осных (40% по количеству) и 4-осных (60% по количеству) полувагонах.

Таблица 1.14

Вид подвижного состава по родам грузов и его общая характеристика

Для перехода от количественного соотношения вагонов к весовому воспользуемся известными формулами:

;                                                                          (9)

,                                                                          (10)

где  и -доля соответственно 4- и 8-осных вагонов в составе по массе;  и -доля соответственно 4- и 8-осных вагонов в составе по количеству, указанная ранее (для угля и руды);  и  -масса вагонов соответственно 4- и 8-осных нетто.

Проверкой данного расчета является равенство: .

Определяем массовое соотношение 4- и 8-осных вагонов:

;

.

Грузопоток угля равный 1809 тыс. т. распределится по типам вагонов:

в 4-осных тыс. т в 8-осных тыс. т

Грузопоток руды равный 1600 тыс. т. распределится по типам вагонов:

в 4-осных тыс. т.

в 8-осных тыс. т.

Расчеты проведем в табличной форме (таблица 1.15).

Таблица 1.15

Итоговые данные

Суммарные итоговые данные таблицы 1.15 позволяют установить основные характеристики подвижного состава:

1)  средняя масса вагонов брутто определяется как частное от деления суммарного грузопотока брутто на суммарное количество вагонов (для каждого их типа);

2)  средняя доля вагонов по массе брутто (или распределение перевозочной работы между 4- и 8-осными вагонами) определяется как частное от деления суммарного грузопотока брутто по каждому типу вагонов на общий суммарный грузопоток брутто;

3)  среднее отношение массы нетто к массе брутто определяется делением общего грузопотока нетто на общий грузопоток брутто;

4)  средняя нагрузка от оси вагона на рельс, т/ось,  устанавливается как средневзвешенная доля от массы вагона брутто, приходящиеся на одну ось, и определяется по формуле:

,                                                                    (11)

где     и -средняя масса вагона брутто соответственно 8- и 4-осных вагонов; и -средняя доля вагонов по массе брутто соответственно 8- и 4-осных вагонов.

Расчеты средневзвешенных характеристик подвижного состава удобно вести в табличной форме (таблица 1.16).

Таблица 1.16

Средневзвешенные характеристики подвижного состава

2. Выбор элементов и проектирование продольного профиля участка железной дороги

2.1 Составление  профиля  поверхности  земли,  расчет   элементов и составление ведомости плана линии

Схематический продольный профиль дороги составляется в масштабах: горизонтальном: 1:25000 (1м – 4мм), вертикальном 1:1000 (1м – 1мм).

План линии проектируемого участка вычерчивается после расчета элементов плана.

Основные элементы круговых кривых в плане, длины кривых К и тангенсов Т устанавливают по двум определяющим элементам кривых: по радиусам R и величинам углов поворота a.

Эти величины определяются по формулам:

;                                                                                  (1)

                                                                            (2)

где R – радиус кривой, м

a – угол поворота в градусах и минутах.

Далее необходимо рассчитать пикетажные положения главных точек круговых кривых – начала кривой НК и конца кривой КК, исходя из заданного пикетного положения вершины угла ВУ и определенных значений К и Т.

Пикетажные положения главных точек определяются по формулам:

пикетажное положение начала кривой (пк)

пк НК = пк ВУ – Т                                                                     (3)

пикетажное положение конца кривой (пк)

пк КК = пк НК + К                                                                     (4)

На проектируемом участке профиля длиной 15 км в плане имеется 4 кривые, которые характеризуются данными, приведенными в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Характеристики кривых

Определяем длины кривых и тангенсов, рассчитываем пикетажное положение главных точек кривых по формулам (3) и (4):

1-я кривая

м                м

ПК ВУ         26+10,00               ПК НК        24+19,92

-Т                  1+90,08               +К                 3+76,96

ПК НК        24+19,92               ПК КК         27+96,88

2-я кривая

м         м

ПК ВУ         58+50,00               ПК НК        55+70,16

-Т                  2+79,84               +К                 5+49,74

ПК НК        55+70,16               ПК КК         61+19,90

3-я кривая

м            м

ПК ВУ         101+95,00             ПК НК        99+89,68

-Т                    2+05,32              +К                 4+06,70

ПК НК          99+89,68             ПК КК       103+96,38

4-я кривая

м           м

ПК ВУ         132+50,00             ПК НК      129+49,88

-Т                    3+00,12              +К                 5+88,12

ПК НК        129+49,88             ПК КК       135+38,00

Определяем длины прямых:

1-я прямая

ПК НК₁                           24+19,92

-ПК начала профиля      00+00,00

l₁=                          24+19,92

2-прямая

ПК НК₂                 55+70,16

-ПК КК₁                27+96,88

l₂=                27+73,28

3-я прямая

ПК НК₃                 99+89,68

-ПК КК₂                61+19,90

l₃=                38+69,78

4-я прямая

ПК НК₄               129+49,88

-ПК КК₃              103+96,38

l₄=                25+53,50

5-я прямая

ПК конца профиля         150+00,00

-ПК КК₄                          135+38,00

l₅=                            14+62,00

Проверка: м

Результаты расчетов сводим в таблицу 2.2.

Таблица 2.2

Ведомость плана линии

2.2 Основные требования к проектированию продольного профиля и нормы проектирования на различных элементах пути

Проектирование продольного профиля заключается в установлении такого положения проектной линии, которое бы наилучшим образом отвечало техническим, строительным, эксплуатационным, экономическим и другим требованиям, предъявляемым к продольному профилю.

Основные технические требования.

Заданная величина руководящего уклона i_р = 7‰.

Длина приемо-отправочных путей принимается 850 м.

Длины элементов профиля должны быть, как правило, не менее половины полезной длины приемо-отправочных путей, т.е. не менее 425 м.

Уклоны элементов профиля должны быть не больше руководящего уклона i_р = 7‰.

Алгебраическая разница двух смежных уклонов профиля не должна быть больше нормативных величин. При второй категории железной дороги и длине приемо-отправочных путей 850 м  алгебраическая разница между уклонами равна Δі = 8‰.

Применение максимально допустимых норм на вредных спусках не разрешается.

Взаиморасположение элементов плана и профиля должно обеспечивать бесперебойность и плавность движения поездов, а также нормальные условия для содержания кривых в плане и профиле.

Для этого необходимо выполнять следующие требования:

–  необходимо уменьшать руководящий уклон в профиле при совпадении