МПС РФ
Петербургский Государственный Университет Путей Сообщения
Кафедра «Тоннели и метрополитены»
Выполнила Принял:
Студентка профессор Голицынский Д.М.
группы МТ-803
Свитина И.В.
Санкт-Петербург
2000
Содержание:
1.Исходные данные к проекту
2.Трасса тоннеля:
2.1.Обоснование продольного прꗬÁ‹Йዸ¿ကЀ
ᘦ
橢橢쿽쿽Й犄ꖟꖟ龷
[1]
lѨѨѨѨҸҸҸӌ䍠䍠䍠
䎘D䏜äӌ滯Ŵ䓌(䓴"䔖䔖䔖
䘩䘩泺[1]泼泼泼泼泼泼
Ƞ犃Z泼ƭҸ䘩䘥
4.2.Обоснование конструктивного решения обделок
4.3.Дополнительные устройства в тоннеле
5.Определение стоимости сооружения тоннеля
6.Статистический расчет обделки
6.1.Составить расчетную схему
6.2.Определить нагрузки и другие параметры системы «обделка грунт»
6.3.Произвести расчеты на ЭВМ
6.4.Проверить прочность сечений обделки по предельным состояниям.
1.Исходные данные
2. Трасса тоннеля
2.1 Обоснования продольного плана и профиля.
При проектировании продольного плана железнодорожного однопутного тоннеля учитываем следующие условия. К тоннелю необходимо подойти максимально допустимыми уклонами, для сокращения длины тоннеля. В тоннеле необходимо сделать уклон для отвода воды. До 300 метров тоннели проектируются односкатными. С выше 300 метров тоннели – двускатные, причем уклон в тоннеле должен быть не меньше трех тысячных. Разница уклонов соседних участков не должна превышать 0,008-0,01. Длина элемента профиля не менее 250м.
Продольный профиль проектируется с учетом улучшения естественной вентиляции воздуха.
В плане, когда условия не позволяют проектировать тоннель на прямой, тоннель проектируется на кривой. Для железнодорожного тоннеля минимально допустимый радиус кривой 600 метров. В данном случае имеем 800 метров, что вполне укладывается в допуск.
В целом железнодорожная линия проектируется также как и на открытых участках, с учетом смягчения уклона, связанного с повышенной влажностью в тоннеле и аэродинамическим сопротивлением движению поезда.
2.2 Определение длины тоннеля.
Длина тоннеля определяется как расстояние между порталами. Причем длину стараются сделать минимальной. Место положения портала определяется из расчета, что один метр выемки равен по стоимости одному метру тоннеля. В нашем случае длина тоннеля равна 1585 метров.
2.3 Обоснование уклонов в тоннеле.
При проектировании уклонов в тоннеле и пред ним учитывается ряд условий. К тоннелю необходимо подойти максимально допустимым уклоном. При пересечении тоннелем высотного препятствия это будет являться одним из условий уменьшения длины тоннеля.
Максимально допустимый уклон рассчитывается по формуле смягчения уклонов.
it=imax*m-iэкв
imax- уклон на открытой трассе
m – коэффициент смягчения зависит от длины тоннеля. В нашем случае при длине тоннеля 1585 метров принимаем этот коэффициент равный 0,85.
iэкв – уклон, определяется тяговыми расчетами, в данном случае 0,001
it=0,01*0,85-0,001=0,0075
Смягчение уклона необходимо из-за высокого аэродинамического сопротивления движению состава по тоннелю, так как поезд занимает практически все сечение и работает как поршень. Также смягчение устраивают из-за повышенной влажности в тоннеле. Вследствие того, что на рельсах конденсируется влага, уменьшается сцепления колеса с рельсом.
Внутри тоннеля уклон рекомендуется минимальный, т.е. три тысячных. В данном случае с портала «север» максимально допустимый уклон продлен в тоннель на 245 метров. Это сделано из-за большой разности высот между двумя порталами.
3. Вентиляция тоннеля.
. При отсутствии вентиляции ухудшается качество воздуха за счет выхлопных газов транспортных средств, газов поступающих из окружающих грунтов, повышается температура в тоннеле от двигателей внутреннего сгорания и окружающих грунтов. Основным мероприятием улучшения качества воздуха в тоннеле является проветривание. Вентиляция тоннелей бывает естественная и искусственная. Для железнодорожных тоннелей с тепловозной тягой, при длине тоннеля более 300 метров необходимо применять искусственную вентиляцию.
3.1 Расчет вентиляции тоннеля.
Расчет искусственной вентиляции тоннеля ведется по содержанию окиси углерода в воздухе транспортной зоны в тоннеле.
3.1.1.Первый расчет
Первый расчет производиться из
условия направления движения от точки А к В 
1) Определяем скорость движения состава на подъеме:
На площадке и спуске расчетная скорость принимается 25 м/с(90км/ч)
На подъеме при ip=0,0015 расчетная скорость принимается 5,6 м/с(20км/ч)
V1=90-((90-20)/15)*ip
Считаем скорость при нашем уклоне равном 0,003
V1=90-((90-20)/15)*3=76км/ч(21,1м/с)
2) Определяем скорость движения состава на спуске:
На спуске расчетная скорость всегда принимается 25 м/с(90км/ч)
3) Определяем время нахождения состава в тоннеле:
T=nLi/Vi=460/21,1+1125/25=67c=1,1мин
Li – это длина данного участка(подъем или спуск)
Vi-скорость на данном участке
4) Определяем количество сжигаемого топлива:
nLi/Vi*Ki=460/21,1*0,02+1125/25*0,01=0,886кг
Коэффициент Ki на спуске равен 0,01; на подъеме 0,02
5) Определяем количество выделившегося угарного газа:
qco- количество угарного газа, выделившееся при сжигании одного килограмма топлива. В нашем случае принимается равным 0,52.
М=nLi/Vi*Ki* qco =0,886*0,52=0,46кг=460г
6) Определяем начальную концентрацию угарного газа перед проветриванием:
Co=Ck+M/Fт*nLi
Fт - площадь транспортной зоны тоннеля. Здесь принимаем наименьшую, равную 31,389м2
Ск - предельно допустимая концентрация угарного газа в тоннеле. Определяется по СниПу путем экстраполяции. В нашем случае 0,031г/м3
Co=0,031+460/31,389*1585=0,0402г/ м3
7) Определяем необходимый расход воздуха для проветривания:
Расчетное время проветривания принимаем t=15мин=900с
Q=(Fт*nLi/900)*ln(Ck/Co)=(31,389*1585/900)*0,113=6,246м3/c
8) Определяем скорость воздуха в транспортной зоне:
Скорость движения воздуха в тоннеле не должна превышать 6м/с.
Vт=Q/Fт=6,246/31,389=0,199м/с < 6м/с
3.1.1.Второй расчет
Второй расчет производится из условия движения от В к А (см. рис.1)
1) Определяем скорость движения состава на подъеме:
На площадке и спуске расчетная скорость принимается 25 м/с(90км/ч)
На подъеме при ip=0,0015 расчетная скорость принимается 5,6 м/с(20км/ч)
V1=90-((90-20)/15)*ip
Считаем скорость при уклоне равном 0,003
V1=90-((90-20)/15)*3=76км/ч(21,1м/с)
Считаем скорость при уклоне равном 0,0075
V1=90-((90-20)/15)*7,5=55км/ч(15,278м/с)
2) Определяем скорость движения состава на спуске:
На спуске расчетная скорость всегда принимается 25 м/с(90км/ч)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.