эксплуатационный анализ реконструируемого участка железнодорожной линии
Работа добавлена на сайт samzan.net:
Содержание:
- Введение………………………………………………………………………………... 2
- Исходные данные………………….…………………………………………………... 3
- Технико-эксплуатационный анализ реконструируемого участка железнодорожной линии……………………………………………………………………………..…4
- Реконструкция продольного профиля ………………….…………..……….……...…5
- Определение руководящего уклона …………………………….……...……………10
- Расчёт выправки существующей кривой ...…………………………………...……..11
6.1 Общие положения по расчету выправки существующей кривой…………………..11
6.2 Подсчет данных для построения угловой диаграммы существующей кривой…...12
6.3 Построение угловой диаграммы существующей кривой……………………………15
6.4 подсчёт радиуса кривой и подсчёт рихтовок кривой по контрольным точкам……16
- Проектирование поперечных профилей земляного полотна при реконструкции однопутной железнодорожной линии ………………………………………....…20
- Составление и анализ графиков овладения перевозками ……………...………..…21
- Проектирование второго пути………………………………………………....……..41
9.1 Расчет междупутий и проектирование поперечных профилей земляного полотна.41
9.2 Изменение элементов существующего плана………………………………………………...44
10 График сводных данных для проектирования второго пути……………………….47
Литература……………………………………………………………………………....48
1. Введение
Целями реконструкции существующих железнодорожных линий могут быть улучшение их эксплуатационных показателей, в частности – повышение скоростей движения поездов, и увеличение мощности линии при росте грузонапряженности.
На большинстве направлений железнодорожной сети России максимальные скорости движения пассажирских поездов не достигают 140 км/час. Средняя техническая скорость пассажирских поездов в дальнем сообщении составляет около 59 км/час, а участковая скорость около 53 км/час. Повышение конкурентоспособности железных дорог в пассажирских перевозках связано с увеличением скоростей движения поездов.
Министерством путей сообщения России разработана программа поэтапного повышения скоростей пассажирских поездов до 160 – 200 км/час на существующих линиях со стабильными пассажиропотоками за счет модернизации и реконструкции пути, искусственных сооружений, устройств электроснабжения, СЦБ, связи и других сооружений и устройств. Базовым направлением для наработки опыта организации скоростного движения поездов является линия Санкт-Петербург – Москва, на которой отдельными поездами на некоторых участках достигнуты скорости 160 км/час (поезд «Аврора») и 200 км/час (электропоезда ЭР-200). Сейчас на этой линии осуществляются реконструктивные мероприятия, имеющие целью обеспечить повышение скоростей движения поездов до 200 км/час на большем протяжении магистрали. Другим полигоном, где проектируется увеличение скоростей движения поездов, является направление Москва - Минск - Брест.
К числу направлений, где также намечается модернизация и реконструкция сооружений и устройств для обеспечения роста скоростей движения, относятся Москва – Воронеж – Ростов-на-Дону - Минеральные воды, Санкт-Петербург – Лужайка, Москва – Нижний Новгород.
Реконструктивным мероприятием, значительно увеличивающим мощность существующей железной дороги, является сооружение дополнительных главных путей. Строительство второго пути на однопутной линии при оборудовании её автоблокировкой увеличивает пропускную способность железной дороги в 3-4 раза. Одновременно значительно улучшаются эксплуатационные показатели дороги: растет участковая скорость, сокращается оборот локомотивов и вагонов и уменьшается потребность в подвижном составе, быстрее доставляются грузы и пассажиры, снижается себестоимость перевозок.
Актуальным является строительство 3 и 4 главных путей на участках железных дорог, примыкающих к крупным городам, с большими размерами движения пригородных поездов.
2. Исходные данные:
- Продольный профиль участка прилагается;
- Расчетная провозная способность нетто в грузовом направлении Гп, млн. т/год:
- на начало расчетного периода…………16
- на 2-й год эксплуатации…………….….20
- на 5-й год эксплуатации………………..30
- на 10-й год эксплуатации………………46
- на 15-й год эксплуатации………………66
- Число пассажирских поездов в сутки:
- на начало расчетного периода…………3
- на 2-й год эксплуатации…………….….3
- на 5-й год эксплуатации………………..4
- на 10-й год эксплуатации………………5
- на 15-й год эксплуатации………………6
- Число сборных поездов в сутки:
- на начало расчетного периода…………1
- на 2-й год эксплуатации…………….….1
- на 5-й год эксплуатации………………..2
- на 10-й год эксплуатации………………3
- на 15-й год эксплуатации………………3
- Протяженность участка подлежащего реконструкции – 106 км;
- Район проектирования – Республика Коми ;
- Локомотив, эксплуатируемый на участке – 2ТЭ-10;
- Отношение массы состава нетто к массе состава брутто – 0,74;
- Период параллельного графика применительно к ограничивающему перегону – 50 мин;
- Средняя скорость в кривой – 60 км/ч;
- Средняя длина перегона на реконструируемом участке – 17 км;
- Сторонность II пути – Лево;
- Ширина основной площадки земляного полотна существующей линии – 6,0 м;
- Тип рельсов на реконструируемом участке – Р-65;
- Грунты земляного полотна – супесь.
3. Технико-эксплуатационный анализ
переустраиваемого участка железнодорожной линии
Реконструкции подлежит участок протяжённостью 106 км, прилагаемый продольный профиль участка – 4 км.
Полезная длина приемоотправочных путей станции 1700 м. Весь продольный профиль участка состоит из 100-метровых элементов различной крутизны от i = 0,5 %о до i = 10,1 %о. Требуется приведение длин элементов существующего продольного профиля в соответствие со СНиП, то есть не менее 200 метров.
Конструкция верхнего строение пути на данном участке – рельсы Р50 на деревянных шпалах. Балласт однослойный песчаный с толщиной балластного слоя от 17 см до 31 см. Балласт сильно загрязнен и требует замены. На реконструируемом участке согласно СНиП 2.05.01 будут уложены рельсы Р65 на бетонных шпалах , балласт двухслойный: песчаная подушка толщиной 20 см, щебень толщиной 40 см под шпалой. Ширина основной площадки земляного полотна существующей линии 5,5 м, крутизна откосов 1:1,5. Земляное полотно находится в удовлетворительном состоянии и в реконструкции не нуждается. Состав грунта – супесь.
От 0 км ПК1 + 95 до 0 км ПК5 + 12 имеется кривая. Круговые и переходные кривые сильно сбиты в процессе эксплуатации и требуют выправки по расчету для постановки их в правильное геометрическое положение.
4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ РеконструкциИ продольного профиля
При проектировании реконструкции продольного профиля существующего пути проектная линия продольного профиля наносится в уровне головки рельса. Это удобно делать относительно линии расчетной головки рельса (РГР), которая параллельна линии низа существующего балластного слоя (НБС) и расположена выше ее на величину проектируемого верхнего строения пути
(4.1)
При этом
(4.2)
где - толщина проектируемого слоя песка (песчаной подушки);
- толщина проектируемого слоя щебня;
- высота проектируемой шпалы;
- высота проектируемого рельса с подкладкой и прокладкой.
Согласно СНиП 2.05.01. на линии I категории принимаем рельсы Р65, шпалы деревянные, балласт двухслойный: песчаная подушка толщиной 0,20 см, щебень толщиной 0,28 см под шпалой при деревянных шпалах. Конструктивные размеры элементов верхнего строения пути можно принимать по [ ], тогда:
Отметку НБС вычисляют по формуле
НБС=СГР - (4.3)
где СГР - отметка существующей головки рельса;
- высота существующей конструкции верхнего строения пути,
(4.4)
где = - толщина существующего песчаного балласта;
= 0,3 - толщина существующего слоя щебня;
= 0,18 м - высота существующего шпалы;
= 0,22 м - высота существующего рельса с подкладкой и прокладкой.
При этом может быть равна нулю (существующий балласт - песчаный однослойный).
Линия НБС является контрольной, относительно нее вычисляют высоту насыпей и глубину выемок по существующему пути.
Зная отметки РГP и СГР, можно наносить проектную головку рельса (ПГР). Во избежание нежелательных на существующем пути срезок основной площадки земляного полотна необходимо, что бы ПГР ≥ РГР. При этом чем ближе ПГР к РГP, тем меньше досыпки, величину которых определяют по формуле:
hд = ПГР – СГР (4.5)
При проектировании реконструкции продольного профиля существующего пути искажения на профиле следует выправлять подъемкой на балласт или срезкой части существующего балластного слоя при достаточной его толщине. Подрезку земляного полотна можно допустить, только в исключительных случаях (например, на подходах к большим и средним мостам, путепроводам и тоннелям и т.п.).
Если существующий балласт имеет достаточную высоту и хорошее состояние (небольшая степень загрязнения), его можно использовать в конструкции проектируемого верхнего строения пути. Если же существующий балласт сильно загрязненный, его необходимо вырезать. А если балласт доброкачественный, но высота его недостаточная, высоту балласта увеличивают досыпкой.
Учитывая, что толщина песчаной подушки согласно СНиП должна быть не менее 0,20 м, отметку расчетной головки рельса вычисляют по-разному в зависимости от высоты при ≥ 0,20 м
(4.6)
а при <0,20 м РГP вычисляют по формуле (4.1).
Реконструкцию существующего продольного профиля желательно проектировать так, чтобы намечаемые подъемки уровня головки рельса позволяли размещать проектную балластную призму в пределах ширины существующей основной площадки земляного полотна без присыпок. Для этого необходимо, чтобы РTP не превышала некоторой наибольшей отметки РГРтах
РГРтах=НБС + (4.7)
где т = 1,5 - знаменатель показателя крутизны откоса балластной призмы;
ас = 5,5 м - ширина основной площадки земляного полотна;
абп = 3,2 м - ширина проектной балластной призмы;
вmin = 0,4 м - наименьшая ширина обочины.
РГРтах=НБС +
РГРтах=НБС +0,89
При деревянных шпалах, укладываемых в путь, к этому значению следует прибавить 0,03 м, поскольку согласно СТН Ц-01-95поверхность балластной призмы должна быть на 3 см ниже верхней постели деревянных шпал.
РГРтах=НБС +0,92
Максимальные отметки расчетной головки рельса РГРmax должны быть вычислены для всех точек профиля. Проектную линию ПГР следует укладывать максимально близко к РГP, не допуская срезок. В крайнем случае, в отдельных точках профиля они могут быть не более 5 см без нарушения основной площадки земляного полотна (за счет изменения толщины балластного слоя).
Отметка существующей головки рельса СГР по возможности должна быть сохранена на раздельных пунктах, больших мостах с металлическими пролетными строениями, переездах.
Профиль проектируют элементами возможно большей длины при наименьшей алгебраической разности i уклонов смежных элементов. Наибольшая алгебраическая разность уклонов iн на переломах профиля принимается в зависимости от полезной длины приемоотправочных путей. Величина iн соответствует наименьшей длине элемента lн (табл.2.1) [ ]. При iiн длина элемента может быть уменьшена, но должна быть не менее 25 м. Уменьшенная длина определяется по формуле
(4.8)
где i1 и i2 - алгебраические разности уклонов, ‰, по концам элемента профиля, причем i1 , i2 <iн
Если использование норм iн для данной категории приводит к необходимости переустройства существующего земляного полотна или искусственных сооружений, допускается применять нормы, указанные в табл. 2.1 [ ] применительно к категории линии на одну единицу ниже.
Допускаемые нормы, указанные в табл.2.1, не следует применять:
а) в углублениях профиля, ограниченных хотя бы одним тормозным спуском;
б) на уступах профиля, расположенных на тормозных спусках;
в) на возвышениях профиля, расположенных на расстоянии менее уд-военной полезной длины приемоотправочных путей от подошвы тормозного спуска.
Рис.4.1. Элементы вертикальной кривой: Тв - тангенс; k1 , k2 - текущая координата; Б - биссектриса; K - длина кривой
Сопряжение смежных элементов продольного профиля в вер тикальной плоскости выполняется круговыми кривыми (рис.4.1). Радиусы вертикальных кривых принимают по табл.2.1 [ ].
Если на линиях I и II категорий алгебраическая разность i< 2,3%о (на линиях Ш категории и особогрузонапряженных i < 2,8 %о), то вертикальная кривая не устраивается
Наименьшее расстояние Т , м, от переломов продольного профиля до НПК или КПК, а также концов пролетных строений следует определять по формуле:
, (4.9)
где i - алгебраическая разность уклонов сопрягаемых злементов. %о.
Изменения ПГР в отдельных точках в пределах вертикальной круговой кривой определяются по формуле
(4.10)
где k - расстояние от начала (конца) вертикальной кривой до рассматриваемой точки (текущая координата), м;
RВ - радиус вертикальной кривой, м.
Проектирование реконструкции продольного профиля выполняется на утрированном продольном профиле, составленном в масштабах: горизонтальный М1:10000, вертикальный М1:100.
Условные обозначения искусственных сооружений на утрированный профиль наносятся только в осях. Выше проектной линии показываются проектируемые искусственные сооружения; ниже проектной линии - существующие.
5. Определение руководящего уклона
Руководящий уклон определяется на основе утрированного продольного профиля реконструируемого участка и принимается равным наибольшему преобладающему уклону участка. Отдельные короткие элементы профиля, имеющие более крутые уклоны (местные превышения руководящего уклона), при этом могут не учитываться, если движущийся поезд может их преодолеть за счет накопленной инерции. Такие участки обычно встречаются в понижениях профиля (в "ямах").
На нашем заданном участке продольного профиля принимаем руководящий уклон 8 %о.
- РАСЧЁТ ВЫПРАВКИ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ КРИВОЙ
6.1 Общие положения по расчету выправки существующей кривой.
Задача выправки существующей кривой сводится к подбору радиуса существующей кривой и расчету рихтовок для постановки кривой в правильное положение.
Расчет ведется методом диаграмм.
Подбор радиуса кривой выполняется методом попыток с подсчетом рихтовок по контрольным точкам. Последовательность расчета следующая:
а) Определяются необходимые данные для построения угловой диаграммы существующей кривой и строится углограмма.
б) Определяются координаты Х ск и Уск точки СК середины кривой.
в) Через точку СК проводится прямая линия угловой диаграммы проектируемой кривой так, чтобы она максимально близко подходила к угловой прямой существующей кривой.
г) Намечается контрольная точка в местах пересечения угловых линий существующей и проектируемой кривых.
д) Определяются рихтовки по всем контрольным точкам и анализируется их приемлемость.
В случае неприемлемости рихтовок делается следующая попытка подбора радиуса.
Исходные данные
Кривая угол вправо.
ПОЛЕВЫЕ ЗАМЕРЫ.
|
ПК |
Х |
f |
ПК |
Х |
f |
|
1+00 |
133 |
0 |
40 |
1,80 |
|
|
20 |
0,53 |
60 |
1,89 |
||
|
40 |
0,99 |
80 |
1,29 |
||
|
60 |
1,19 |
4 +00 |
837 |
0 |
|
|
80 |
0,69 |
20 |
1,12 |
||
|
2+00 |
734 |
0 |
40 |
1,64 |
|
|
20 |
1,15 |
60 |
1,57 |
||
|
40 |
1,75 |
80 |
0,97 |
||
|
60 |
1,76 |
5 +00 |
2 59 |
0 |
|
|
80 |
0,18 |
||||
|
3+00 |
827 |
0 |
|||
|
20 |
1,23 |
||||
6.2 Подсчет данных для построения угловой диаграммы существующей кривой.
Полный угол поворота кривой в градусах:
- = 133 + 734 + 827 + 837 + 259 = 2910 = 29,167
в радианах :
рад = 29,167 • 0,017453 = 0,509 рад.
Дальнейший расчет ведется в таблице 4.2.1.
|
ТАБЛ.4.2.1. Ведомость подсчета рихтовок существующей кривой(угол поворота «право» 1510, рад=0,2647) |
|||||||
|
Пикетаж по существующему пути |
20 рад |
20 рад n20рад |
f |
Подсчет площади угловой диаграммы существующей кривой. |
|||
ПК |
+ |
f |
20= 20рад-f |
c= (20рад-f) |
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
1
|
0,0
|
0º10´ 0,0582 |
0,0582 0,2909 |
0
|
0
|
0
|
0
|
|
|
20 |
|
|
0,02 |
0,02 |
0,0382 |
0,0382 |
|
|
40 |
|
|
0,17 |
0,15 |
-0,0918 |
-0,0536 |
|
|
60 |
|
|
0,13 |
-0,04 |
0,0982 |
0,0446 |
|
|
80 |
|
|
0,03 |
-0,10 |
0,1582 |
0,2028 |
|
2
|
0,0
|
5є03ґ 1,7627 |
1,8209 9,1045 |
0,0
|
-0,03
|
0,0882
|
0,2909
|
|
|
20 |
|
|
0,7 |
0,7 |
1.1209 |
1,4118 |
|
|
40 |
|
|
1,05 |
0,35 |
1,4709 |
2,8827 |
|
|
60 |
|
|
1,06 |
0,01 |
1,8109 |
4,6936 |
|
|
80 |
|
|
0,72 |
-0,34 |
2,1609 |
6,8545 |
|
3
|
0,0
|
5 є34ґ 1,9431 |
3,764 18,82 |
0,0 |
-0,72 |
2,5409 |
9,3954 |
|
|
20 |
|
|
0,79 |
0,79 |
2,974 |
12,3694 |
|
|
40 |
|
|
1,18 |
0,39 |
3,374 |
15,7434 |
|
|
60 |
|
|
1,15 |
-0,03 |
3,794 |
19,5374 |
|
|
80 |
|
|
0,76 |
-0,39 |
4,154 |
23,6914 |
|
4
|
0,0
|
4 є03ґ 1,4137 |
5,1777 25,8885 |
0,0 |
-0,76 |
4,524 |
28,2154 |
|
|
20 |
|
|
0,19 |
0,19 |
4,9877 |
33,2031 |
|
|
40 |
|
|
0,3 |
0,11 |
5,0677 |
38,2708 |
|
|
60 |
|
|
0,22 |
-0,08 |
5,2577 |
43,5285 |
|
|
80 |
0 є20ґ 0,1164 |
5,2941 |
0,12 |
-0,1 |
5,2777 |
48,8062 |
|
5 |
0,0 |
0,0 |
-0,12 |
5,2977 |
54,1039 |
ПРОВЕРКА ДАННЫХ РАСЧЕТА Табл. 4.2.1.
1. 20-ти кратный угол поворота кривой в радианах должен равняться числителю последней дроби графы 4.
20 рад =5,2941.
20 • 0,2647 = 5,2941
5,2941 5,2941
Невязка равна 0, условие выполняется.
2. В пределах каждого луча сумма стрел должна равняться нулю.
Например:
для 1-го луча
0+ 0,02 +0,15 - 0,04 – 0,1 – 0,03 = 0
0 = 0.
3. Последнее число графы 8 должно равняться сумме знаменателей
дробей графы 4 без последней дроби.
54,1039 =0,2909+9,1045+18,82+25,8885 = 54,1039.
54,1039 = 54,1039.
6.3 ПОСТРОЕНИЕ УГЛОВОЙ ДИАГРАММЫ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ КРИВОЙ.
Угловая диаграмма существующей кривой строится по данным графы 7 табл.4.2.1 уменьшением в 20 раз. Причем величину откладывают на 10 см со смещением влево. В данном случае кривая простая. Имеет один радиус и сбита в процессе эксплуатации. Переходные кривые имелись, но в процессе текущего содержания сбиты.
Определяются координаты середины кривой точки СК.
Хск = ск/рад (6.3.1)
Yск = рад/2 (6.3.2)
Хск =54,1039 / 0,2647 = 204,40 м.
Yск = 0,2647 / 2 = 0,13235 рад.
Пикетажное значение точки СК.
СК ПК = БПК 500 – (204,4) = ПК 2 + 95,6 м.
6.4 ПОДБОР РАДИУСА КРИВОЙ И ПОДСЧЕТ РИХТОВОК ПО КОНТРОЛЬНЫМ ТОЧКАМ.
Через точку СК проводится прямая линия угловой диаграммы проектируемой кривой максимально близко к угловой диаграмме существующей кривой. Определяется длина кривой в масштабе диаграммы.
В данном случае длина кривой равняется Кпр = 271 м. Определяется радиус кривой:
R1 = Кпр / рад
R1 = 271 / 0,2647 = 1023,8 м
Радиус определяется и принимается равным
R2 = 1030 м
Уточняется длина кривой:
К1 = R1 • рад (6.4.1)
К1 = 1030 • 0,2647 = 272,6 м.
К/2 = 272,6/ 2 = 136,3 м.
Пикетажные значения НКК и ККК
НКК ПК = СК ПК - К/2 = ПК (2 + 95,6) – 159,3 = ПК 1 + 59,3
ККК ПК = НКК ПК + К = ПК (1 + 59,3) + 272,6 = ПК 4 + 31,9
Определяются контрольные точки в местах пересечения существующей и проектируемой кривых и определяются рихтовки по контрольным точкам.
Расчет ведется по ТАБЛ.4.4.1. Рихтовки подсчитываются по таблице 4.2.1. Как видно из таблицы 4.4.1 при радиусе R = 600 м, без учета сдвижек от переходной кривой, рихтовки приемлемы.
Для определения сдвижек от переходной кривой определяется длина переходной кривой.
ln = 1.2 • h; h = 12.5 • k • V2ср / Rпр (6.4.2)
где k - коэффициент увеличения возвышения рельса в кривой. При скоростях движения поездов до 140 км/ч, принимается К=1.
Vср - средневзвешенная квадратическая скорость в кривой на 10-й год эксплуатации. По заданию Vср = 43 км/ч.
h = 12.5 • 1 • 442 / 1030 = 23,5 мм.
ln = 1.2 • 23,5= 28,2 м.
Принимается длина переходной кривой ln = 30 м. Сдвижки от переходной кривой в пределах круговой кривой будут равны:
P = ln2 / (24 • Rпр) (4.4.4)
P = 30 2 / (24 • 1030) = 0,036 м.
Переходная кривая даст сдвижку влево.
Пикетажные значения НПК и КПК
НПК1 КПК = НКК ПК 1+59,3 – 30 / 2 = ПК 1+44,3.
КПК1ПК = НПК1ПК 1+44,3 + 30 = ПК 1+74,3.
НПК2ПК= ККК ПК 4+31,9 + 30 / 2= ПК 4+46,9
КПК2ПК = НПК2ПК 4+46,9 – 30 = ПК 4+16,9
Окончательные рихтовки остальных «двадцаток» приведены в таблице 4.2.3.
Основные параметры круговой и переходной кривых приведены в таблице 4.4.2.
|
Круговая диаграмма |
Переходная кривая |
||||
|
рад |
Rm |
K, м |
Хск, м |
l, м |
Р, м |
|
0,2647 |
1030 |
272,6 |
204,4 |
30 |
0,036 |
Табл. 4.2.3.
|
Проектируемый радиус, м |
Пикетаж контрольных точек |
Подсчет площади угловой диаграммы проектируемой кривой |
D = wп - wс |
S |
Сдвижки δ от переходной кривой. |
Окончательные рихтовки |
||||||||||
|
ПК |
+ |
wс |
К |
К2 |
q-1/(2R) |
X´α |
А=Кa/2 |
wп |
Лево |
право |
лево |
право |
лево |
право |
||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
|
1030 |
2 |
20 |
1,4118 |
60,72 |
3686,92 |
0,0004854 |
1,78963 |
0,3782 |
0,036 |
0,41 |
||||||
|
|
80 |
6,8545 |
120,72 |
14573,32 |
7,074 |
0,220 |
0,036 |
0,256 |
||||||||
|
3 |
20 |
12,3694 |
160,72 |
25830,92 |
12,539 |
0,17 |
0,036 |
0,206 |
||||||||
|
|
40 |
15,7434 |
180,72 |
32659,72 |
15,8554 |
0,11 |
0,036 |
0,147 |
||||||||
|
4 |
20 |
33,2031 |
260,72 |
67974,92 |
32,998 |
0,2060 |
0,036 |
0,170 |
||||||||
|
|
80 |
48,8062 |
12,73 |
36,0786 |
48,811 |
0,004 |
0,004 |
0 |
Продолжение табл. 4.2.3.
|
пикетаж существующего пути, ПК + |
пикетаж главных точек проектной кривой |
подсчёт площади угловой диаграммы проектной кривой |
|||||||
|
К |
К2 |
g = 0,5Rпр-1 |
gK2 |
Xαрад |
A |
п |
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
1 |
00 |
|
0 |
0 |
0,0004854 |
0 |
|
|
0 |
|
|
20 |
|
0 |
0 |
0 |
|
|
0 |
|
|
|
40 |
НПК ПК 1 + 44,3 |
0 |
0 |
0 |
|
|
0 |
|
|
|
60 |
НКК ПК 1+ 59,3 |
0,720 |
0,518 |
0 |
0 |
|||
|
|
80 |
КПК ПК 1 + 74,3 |
20,720 |
429,32 |
0,208 |
0,208 |
|||
|
2 |
00 |
|
40,720 |
1658,12 |
0,805 |
0,805 |
|||
|
|
20 |
|
60,720 |
3686,92 |
1,790 |
1,790 |
|||
|
|
40 |
|
80,720 |
6515,72 |
3,163 |
3,163 |
|||
|
|
60 |
|
100,72 |
10144,52 |
4,925 |
4,925 |
|||
|
|
80 |
|
120,72 |
14573,32 |
7,074 |
7,074 |
|||
|
3 |
00 |
|
140,72 |
19802,12 |
9,613 |
9,613 |
|||
|
|
20 |
|
160,72 |
25830,92 |
12,539 |
12,539 |
|||
|
|
40 |
|
180,72 |
32659,72 |
15,854 |
15,854 |
|||
|
|
60 |
|
200,72 |
40288,52 |
19,558 |
19,558 |
|||
|
|
80 |
|
220,72 |
48717,32 |
23,649 |
23,649 |
|||
|
4 |
00 |
КПК ПК 4 + 16,9 |
240,72 |
57946,19 |
28,129 |
28,129 |
|||
|
|
20 |
ККК ПК 4+ 31,9 |
260,72 |
67974,92 |
32,998 |
32,998 |
|||
|
|
40 |
НПК ПК 4 + 46,9 |
8,071 |
65,14 |
38,223 |
38,223 |
|||
|
|
60 |
28,071 |
787,98 |
12,73 |
43,517 |
||||
|
|
80 |
48,071 |
2310,82 |
54,105 |
|||||
|
5 |
00 |
|
|
|
|
|
Окончание табл. 4.2.3.
|
пикетаж существующего пути, ПК + |
пикетаж главных точек проектной кривой |
п |
рихтовка без учёта кривой, м. |
подсчёт сдвижек от переходной кривой, м. |
окончательные рихтовки, м. |
|||||
|
лево |
право |
S |
рихтовки |
|||||||
|
лево |
право |
лево |
право |
|||||||
|
1 |
2 |
3 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
|
1 |
00 |
|
0 |
0,0 |
0,0 |
0 |
0 |
0 |
0,0 |
0 |
|
|
20 |
|
0 |
0,038 |
0 |
0 |
0,032 |
|||
|
|
40 |
НПК ПК 1 + 44,3 |
0 |
0,054 |
0 |
0,0536 |
||||
|
|
60 |
НКК ПК 1+ 59,3 |
0 |
0,044 |
0,021 |
0,0236 |
||||
|
|
80 |
КПК ПК 1 + 74,3 |
0,208 |
0,006 |
0,036 |
0,421 |
||||
|
2 |
00 |
|
0,805 |
0,514 |
0,036 |
0,5504 |
||||
|
|
20 |
|
1,790 |
0,378 |
0,036 |
0,4143 |
||||
|
|
40 |
|
3,163 |
0,280 |
0,036 |
0,3166 |
||||
|
|
60 |
|
4,925 |
0,231 |
0,036 |
0,2672 |
||||
|
|
80 |
|
7,074 |
0,220 |
0,036 |
0,2561 |
||||
|
3 |
00 |
|
9,613 |
0,217 |
0,036 |
0,2534 |
||||
|
|
20 |
|
12,539 |
0,170 |
0,036 |
0,2060 |
||||
|
|
40 |
|
15,854 |
0,110 |
0,036 |
0,1468 |
||||
|
|
60 |
|
19,558 |
0,020 |
0,036 |
0,0560 |
||||
|
|
80 |
|
23,649 |
0,043 |
0,036 |
0,0064 |
||||
|
4 |
00 |
КПК ПК 4 + 16,9 |
28,129 |
0,087 |
0,036 |
0,0505 |
||||
|
|
20 |
ККК ПК 4+ 31,9 |
32,998 |
0,206 |
0,036 |
0,1701 |
||||
|
|
40 |
НПК ПК 4 + 46,9 |
38,223 |
0,049 |
0,036 |
0,0473 |
||||
|
|
60 |
43,517 |
0,013 |
0,002 |
0,0127 |
|||||
|
|
80 |
54,105 |
0 |
0,004 |
0 |
0,0036 |
||||
|
5 |
00 |
|
7. проектирование поперечных профилей земляного полотна при реконструкции однопутной железной дороги
Можно условно принять, что кривая, для которой выполнен подбор радиуса и определены необходимые при этом сдвижки пути в плане, является существующей на рассматриваемом участке утрированного продольного профиля. На этой кривой с учетом отметок СГР и ПГР рекомендуется запроектировать два характерных поперечных профиля земляного полотна: один на пикете, ближайшем к началу круговой кривой, а другой - к середине круговой кривой,
Поперечные профили вычерчиваются в масштабе 1:100. Вместе с поперечным профилем земляного полотна проектируется поперечный профиль балластного слоя.
Ниже чертежа поперечного профиля наносится сетка по ГОСТ 21.510-83 со строками для существующих и проектных расстояний и отметок.
8. СОСТАВЛЕНИЕ И АНАЛИЗ ГРАФИКОВ ОВЛАДЕНИЯ ПЕРЕВОЗКАМИ
График овладения перевозками представляет собой совмещенные кривые изменяющихся во времени возможной и потребной провозной способности желе.зной дороги.
Потребная провозная способность принимается по исходным данным задания (табл.1). Там же приведены расчетное число пассажирских и сборных поездов.
Возможная провозная способность вычисляется по формуле:
(8.1)
где nгр.в - возможная пропускная способность по грузовому движению, пар поездов в сутки;
г - провозная способность одного поезда, млн.т/год;
Qб - расчетная масса состава грузового поезда брутто, т; определяется (с точностью до 50-100 т) в зависимости от величины руководящего уклона и типа локомотива по графику;
К = 0,75- коэффициент, показывающий отношение массы соста ва нетто к массе состава брутто (принимается по табл.1 задания);
- коэффициент внутригодичной неравномерности перевозок; можно принять 1,1.
Возможная пропускная способность по грузовому движению, пар поездов в сутки, определяется по формуле
(8.2)
где птах - возможная максимальная пропускная способность, пар поездов в сутки;
1,2 - коэффициент, учитывающий резерв пропускной способности;
пппс - число пар пассажирских и сборных поездов в сутки, пропускаемых по участку (принимается по заданию);
п с - коэффициенты съема грузовых поездов соответственно пассажирскими и сборными поездами; в расчетах рекомендуется принять п = 1,1; с, = 1,5.
Подсчеты пгр.п следует производить с точностью до 0,1 пары поездов.
Возможная максимальная пропускная способность, пар поездов/сутки, определяется по следующим формулам;
а) линия однопутная, полуавтоблокировка (ПАБ), параллельный обыкновенный график движения, остановочное скрещение на раздельных пунктах:
(8.3)
б) линия однопутная, автоблокировка (АБ), частично пакетный график при двух поездах в пакете и двух непакетных поездах остановочное скрещение пакетов на раздельных пунктах:
(8.4)
в) линия однопутная, АБ, (сооружение дополнительных путей на. раздельных пунктах), пакетный график движения, остановочное скрещение на раздельных пунктах:
(8.5)
г) линия однопутная, АБ, (удлинение приемо-отправочных путей раздельных пунктов до длины двухпутной вставки), безостановочное скрещение одиночных поездов на раздельных пунктах:
(8.6)
д) линия однопутная с двухпутными вставками, расположенными примерно на середине перегонов, АВ, безостановочное скрещение одиночных поездов на раздельных пунктах:
(8.7)
е) двухпутная линия ПАБ или АБ, ЭЦ или ДЦ, пачечный график движения:
(8.8)
В формулах (8.1) - (8.8) обозначения следующие:
Т - период параллельного обыкновенного графика движения поездов применительно к ограничивающему перегону, мин (принимается по табл.1 задания);
J - интервал времени между поездами в пакете, мин (принимается в зависимости от технического оснащения устройствами СЦБ и связи); в расчетах принимают:
J = 10 мин. при тепловозной тяге;
J = 8 мин. при электрической;
α- коэффициент пакетности, показывающий, какая часть поездов пропускается пакетами; в проекте можно принять α= 0,67;
αн - коэффициент надежности выполнения эксплуатационной работы (для однопутных линий 0,92, для двухпутных - 0,88)
τнп - интервал неодновременного прибытия поездов, мин.;
τск - интервал скрещения поездов, мин;
tр , tз - время на разгон и замедление, мин;
К - число поездов в пакете (можно принять К = 2-3);
t΄, t''- время хода поезда по перегону соответственно "туда" и "обратно", мин;
τп - станционный интервал попутного следования, мин; в проекте можно принять: 4 мин при ПАБ; 3 мин при АБ.
Для примера определим nmax и nгр.п по формуле (8.2, 8.3, 8.4, 8.5, 8.6, 8.7, 8.8) на 2-ой год эксплуатации:
Тепловозная тяга. Локомотив – 2ТЭ10.
а) Линия однопутная, полуавтоблокировка (ПАБ), параллельный обыкновенный график движения, остановочное скрещение на раздельных пунктах
б) Линия однопутная, автоблокировка (АБ), частично пакетный график при двух поездах в пакете и двух непакетных поездах остановочное скрещение пакетов на раздельных пунктах:
в) линия однопутная, АБ, (сооружение дополнительных путей на. раздельных пунктах), пакетный график движения, остановочное скрещение на раздельных пунктах:
г) линия однопутная, АБ, (удлинение приемо-отправочных путей раздельных пунктов до длины двухпутной вставки), безостановочное скрещение одиночных поездов на раздельных пунктах:
д) линия однопутная с двухпутными вставками, расположенными примерно на середине перегонов, АВ, безостановочное скрещение одиночных поездов на раздельных пунктах:
е) двухпутная линия ПАБ или АБ, ЭЦ или ДЦ, пакетный график движения:
Электрическая тяга. Локомотив – ВЛ-80.
а) Линия однопутная, полуавтоблокировка (ПАБ), параллельный обыкновенный график движения, остановочное скрещение на раздельных пунктах
б) Линия однопутная, автоблокировка (АБ), частично пакетный график при двух поездах в пакете и двух непакетных поездах остановочное скрещение пакетов на раздельных пунктах:
в) линия однопутная, АБ, (сооружение дополнительных путей на. раздельных пунктах), пакетный график движения, остановочное скрещение на раздельных пунктах:
г) линия однопутная, АБ, (удлинение приемо-отправочных путей раздельных пунктов до длины двухпутной вставки), безостановочное скрещение одиночных поездов на раздельных пунктах:
д) линия однопутная с двухпутными вставками, расположенными примерно на середине перегонов, АБ, безостановочное скрещение одиночных поездов на раздельных пунктах:
е) двухпутная линия ПАБ или АБ, ЭЦ или ДЦ, пакетный график движения:
Далее рассчитаем возможную провозную способность по поформуле (8.1). полученные данные заносим в таблицу 8.2.
|
Вид тяги и тип локомотива |
Тип графика |
Период обыкновенного графика, мин. |
nmax пар сутки |
nгр.в пар/ сутки |
|||
|
По годам эксплуатации. |
|||||||
|
2 |
5 |
10 |
15 |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
Тепловозная тяга. |
Однопутная линия, ПАБ, обыкновенный график. |
44 |
16,4 |
13,9 |
11,3 |
10,2 |
|
|
Однопутная линия, АБ, частично пакетный график |
24,7 |
23,2 |
20,6 |
19,5 |
|||
|
Однопутная линия, АБ, пакетный график |
30 |
27,7 |
25,6 |
24 |
|||
|
Однопутная линия, АБ, удлинение п-о путей до длин 2-хпутных вставок. |
26,2 |
23,6 |
21 |
19,9 |
|||
|
Однопутная линия, АБ, 2-х путные вставки. |
56,2 |
53,6 |
51 |
49,9 |
|||
|
Двухпутная линия, пакетный график |
93 |
90,4 |
87,8 |
86,7 |
|||
|
Электрическая тяга. |
Однопутная линия, ПАБ, обыкновенный график |
16,4 |
13,9 |
11,3 |
10,2 |
||
|
Однопутная линия,АБ, частично пакетный график |
27,3 |
24,7 |
22 |
21 |
|||
|
Однопутная линия, АБ, пакетный график |
32,5 |
29,9 |
27,3 |
26,2 |
|||
|
Однопутная линия, АБ, удлинение п-о путей до длин 2-хпутных вставок. |
26,2 |
23,6 |
21 |
19,9 |
|||
|
Однопутная линия, АБ, 2-х путные вставки |
56,2 |
53,6 |
51 |
49,9 |
|||
|
Двухпутная линия, пакетный график |
117,2 |
114,6 |
112 |
110,9 |
ТАБЛ.8.1
ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ ДОРОГИ ПРИ РАЗЛИЧНОМ ТЕХНИЧЕСКОМ ОСНАЩЕНИИ.
По данным графы 6…9 табл. 9.2 строится график изменения во времени возможной провозной способности. На этот же график наносят потребную провозную способность. Их совместный анализ позволяет выявить моменты исчерпания возможной провозной способности при каждом техническом состоянии железнодорожной дороги и наметить различные варианты схемы наращивания мощности. График прилагается.
Первый вариант: - С начала периода – тепловозная тяга, локомотив ТЭ-10, Однопутная линия, АБ, 2-х путные вставки. Как видно по графику, наиболее целесообразно с четвёртого года эксплуатации перейти на двухпутную линию с пакетным графиком, на 13 ый год перейти на пакетный график с электрификацией обоих путей.
Второй вариант: С начала периода – электротяга тяга, электровоз 2 ВЛ-80, Однопутная линия, АБ, 2-х путные вставки, с третьего года переход на эксплуатацию двухпутной линии с пакетным графиком.
ТАБЛ.8.2
|
Вид тяги и тип локомотива |
Тип графика |
Масса поезда,Q бр., т вгод |
г, млн.т |
Гв млн.т в год. |
|||
|
По годам эксплуатации |
|||||||
|
2 |
5 |
10 |
15 |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
Тепловозная тяга. |
Однопутная линия, ПАБ, обыкновенный график. |
5200 |
20,9 |
17,7 |
14,4 |
13 |
|
|
Однопутная линия, АБ, частично пакетный график |
31,51 |
29,6 |
26,3 |
24,9 |
|||
|
Однопутная линия, АБ, пакетный график |
38 |
35,3 |
32,7 |
30,6 |
|||
|
Однопутная линия, АБ, удлинение п-о путей до длин 2-хпутных вставок. |
33,4 |
30,1 |
26,8 |
25,4 |
|||
|
Однопутная линия, АБ, 2-х путные вставки. |
71,7 |
68,4 |
65 |
63,7 |
|||
|
Двухпутная линия, пакетный график |
118,67 |
115,35 |
112 |
110,6 |
|||
|
Электрическая тяга. |
Однопутная линия, ПАБ, обыкновенный график |
5000 |
20 |
16,9 |
13,7 |
12,4 |
|
|
Однопутная линия,АБ, частично пакетный график |
33,3 |
30,1 |
26,8 |
25,6 |
|||
|
Однопутная линия, АБ, пакетный график |
39,6 |
36,5 |
33,3 |
31,9 |
|||
|
Однопутная линия, АБ, удлинение п-о путей до длин 2-хпутных вставок. |
31,9 |
28,8 |
25,6 |
24,2 |
|||
|
Однопутная линия, АБ, 2-х путные вставки |
68,5 |
65,4 |
62,2 |
60,8 |
|||
|
Двухпутная линия, пакетный график |
143 |
139,8 |
136,6 |
135,3 |
ПРОВОЗНАЯ СПОСОБНОСТЬ ДОРОГИ ПРИ РАЗЛИЧНОМ ТЕХНИЧЕСКОМ ОСНАЩЕНИИИ.
Намеченные схемы овладения перевозками характеризуются многоэтапными капитальными вложениями. В таких случаях сравнение вариантов выполняют по величине приведенных затрат.
(8.9)
где Кt. - капитальные вложения, приведенные в t- м году эксплуатации на переход из одного технического состояния в другое, включая первоначальные капитальные вложения (если они равны по вариантам, их можно не учитывать) и возвратные суммы в том же году, учитываемые со знаком "минус", млн.руб.;
Эt - то же, эксплуатационные расходы, млн.руб./год;
ηt - коэффициент, учитывающий неравноценность разновременных затрат в год t по сравнению с начальным, определяемый по формуле:
ηt=(1+Eнп)-t (8.10)
где Енп - норматив приведения разновременных затрат, принимаемый для объектов железнодорожного транспорта равным 0,08;
Т - период суммирования затрат, годы, т.е. срок, за пределами которого варианты равноценны.
Величина З является основой для выбора лучшего из намеченных вариантов, характеризуемого наименьшей суммой приведенных затрат за расчетный период.
Капитальные вложения, входящие в З, могут быть определены по укрупненным показателям.
При введении частично-пакетного графика движения поездов в составе капитальных вложений должны быть предусмотрены затраты на сооружение дополнительных приемо-отправочных путей на части раздельных пунктов. Число nррп таких раздельных пунктов зависит от коэффициента пакетности a. В случае a = 0,67 дополнительные приемо-отправочные пути укладывают через один раздельный пункт. Тогда стоимость строительства дополнительных приемо-отправочных путей составит:
Адп = nррп [( lпо + 0,2) kдп + 2kстр]; (8.11)
где lпо – полезная длина приемо-отправочных путей, км; может быть определена в зависимости от массы поезда брутто и средней погонной нагрузки на 1 м пути. Можно принять среднюю погонную нагрузку qср = 4,5 т/м.
Тогда lпо = Qбр / qср + 100 м (принимается большее стандартное значение);
kдп – стоимость пристройки 1 км дополнительного приемо-отправочного пути (в легких условиях 170 – 200 тыс. руб., в трудных 250 – 300 тыс. руб.);
kстр – стоимость сооружения одного стрелочного перевода и его централизации (можно условно принять 20 тыс. руб.).
Число nррп реконструируемых раздельных пунктов можно вычислить в зависимости от общего числа раздельных пунктов N, определяемого по формуле:
N = L / l + 1 (8.12)
где L – общая длина реконструируемого участка, км (принимается по заданию);
l - средняя длина перегона на реконструируемом участке, км (принимается по заданию).
Тогда nррп = N / 2 (округляется в сторону увеличения до целого).
Средняя стоимость электрификации 1 км однопутной линии условно принимается при переменном токе 140 тыс. руб., при постоянном – 160 тыс. руб.
Если электрифицируется пристраиваемый второй путь, то средняя покилометровая стоимость электрификации – 100 тыс. руб. а в случае электрификации двухпутной магистрали средняя стоимость работ по электрификации условно составляет 230 тыс. руб./ км при переменном токе и 240 тыс.руб./ км при постоянном токе.
Средняя стоимость пристройки 1 км второго пути - 400 тыс. руб./ км в легких условиях, 600 тыс. руб./ км в тяжелых условиях.
Определим затраты для первой схемы этапного наращивания провозной способности (вариант I).
Исходные данные:
длина реконструируемой железной дороги 106 км, руководящий уклон 8 %, масса состава брутто при электрической тяге-5000т, при тепловозной тяге-5200 т., отношение массы состава нетто к массе состава брутто 0,74. Полезная длина приемо-отправочных путей 1700 м. Условия строительства легкие. Учитывая, что первоначальные капитальные вложения равны по вариантам при строительстве однопутной линии, их в расчет не берем.
Затраты в связи с переходом на двухпутные вставки:
Число двухпутных вставок можно определить по формуле
N=L/l+1=106/17 +1 = 7,23=8
где L - общая длина реконструируемого участка
l – средняя длина перегона на участке.
Тогда стоимость строительства двухпутных вставок составит:
Адв= N·( lдв· кдв+ 2 · кстр), (8.14)
где lдв = 5 км полезная длина двухпутных вставок;
кдв=200 тыс. руб. стоимость пристройки 1 км вставки;
кстр = 20 тыс. руб. стоимость сооружения одного стрелочного перевода;
Адв = 8 · (5 · 0,2+2· 0,02)=8,32 млн. руб.
Электрификация однопутной линии с двухпутными вставками:
Аэл = 40 · 230 + (106 - 40) · 140=18440 тыс. руб.
При переходе на пакетный график движения затраты на устройство дополнительных приемо-отправочных путей:
К2 = npпп ·[ ( lпо + 0,2 ) · Кдн +2· Кстр ] (8.15)
Где lпо – длина приемо-отправочных путей.
lпо = 5200/4,0 = 1300
Принимается 1700м –ближайшее большее стандартное значение.
N = 8
nрпп = 8/2 = 4
К2 = 4 ·[ (1,7 + 0,2 ) · 0,2 +2 · 0,02 ]=1,68 млн.руб.
А с учётом индексирующего множителя
К2 =1,68·1,1=1,85млн.руб.
При дальнейшем строительстве вторых путей и их электрификации затраты составят:
К3= 66·(0,4+0,1)=3,3 млн. руб.,
где 66 км – сумма оставшихся после пристройки вставок участков линии; 400 тыс. руб. и 100 тыс. руб. соответственно стоимость строительства и электрификации.
Рассчитаем эксплуатационные расходы на 2-й год:
Число поездов на 2-й год:
(8.16)
Гп = 27
Qн = Qбр · К = 5200 ·0,74 =3848
Эксплуатационные расходы слагаются из расходов, пропорциональных размерам движения Эдв, и расходов по содержанию постоянных устройств Эпу, то есть
Э = Эдв + Эпу (8.17)
При подсчете Э для сравнения вариантов в курсовом проекте условно учитываются расходы только по грузовому движению.
С учетом этого эксплуатационные расходы определяются по формулам:
Эдв = 365 nгрСпр10-3 (8.18)
где Спр – расходы, руб./ поезд, по пробегу поездом маршрута длиной L, км
Спр = L + А (Н + 0,012 åa) + Б (Нс + 0,012 åaс) – В lс (8.19)
где – норма расхода на пробег поездом 1 км на площадке, руб./ км;
А - то же, на преодоление 1 м высоты, руб/ м;
Н - алгебраическая разность отметок конечной и начальной точек маршрута, м;
åa - сумма градусов углов поворота всех кривых на маршруте;
Б - норма дополнительных расходов на движение поездов (с подтормаживанием) на каждый метр высоты тормозного спуска, руб./ м;
Нс - сумма высот всех спусков на маршруте данного направления, имеющих крутизну более предельно безвредного уклона;
åaс - сумма углов поворота кривых в пределах этих спусков, град;
В - поправка к величине расходов на тормозных спусках, учитывающая часть кинетической энергии поезда, расходуемую на преодоление основного удельного сопротивления подвижного состава;
lс - протяжение тормозных спусков, км.
Числовые значения показателей, входящих в формулу (8.19), принимаются условно в зависимости от учебного шифра:
Таблица 8.3.
Исходные данные для расчета эксплуатационных затрат по пробегу 1 поездом участка
|
Показатель в формуле (8.16) |
Единица измерения |
Значение показателя |
|
Н |
м |
6 |
|
åa |
град |
106 |
|
Нс |
м |
6 |
|
åaс |
град |
7 |
|
lс |
км |
9 |
Расходы в направлении «туда»
Спр = 2,58·106+0,414 ·(6 + 0,012· 106)+0,543 (6 + 0,012 ·7) – 1,35 ·9=
=267,63руб.
Расходы в направлении «обратно»
Спр = 2,58·106+0,414 ·(-6+0,012· 106)+0,543 (-6 + 0,012 ·7) – 1,35 ·9=
=256,17руб.
Расходы в оба направления
Спр = 267,63 + 256,17 = 523,8руб.
Эдв = 365 · 20 ·523,8= 3,824млн.руб
Расходы по содержанию постоянных устройств определяются по формуле:
Эпу = Слин L (8.20)
Эпу = 7,4·106 = 0,784млн.руб.
Сюда же должны быть включены расходы на пополнение локомотивного парка, представляющие собой разность между стоимостью инвентарного парка на начало периода и на 2-й год эксплуатации.
На начало периода при провозной способности 15 млн. т/год
Среднее время простоя локомотива (по прибытию иотправлению, ч.)
= 4,08 + 0,0055 L + 77/ nгр (8.21)
= 4,08 + 0,0055 ·106 + 77/ 13 =
=10,58ч
Время полного оборота тепловозов на обслуживание одной пары поездов на рассматриваемом участке
Тл = 2L / uуч + tл (8.22)
uуч - участковая скорость, км/ч (условно 40 км/час при электрической тяге и 30 км/ч при тепловозной);
Тл = 2 ·106 / 30 + 10,58 = 17,56ч.
Рабочий парк локомотивов грузового движения:
Ллаб = Тл·Пгр / 24 (8.23)
Где Тл – время полного оборота локомотива при обслуживании одной пары поездов на рассматриваемой железной дороге протяженностью L, км;
Ллаб = 17,56·13 / 24 =10 тепловозов
Инвентарный парк поездных локомотивов грузового движения:
Линв = Лраб aп (8.24)
где aп – коэффициент перехода, учитывающий локомотивы, находящиеся во всех видах ремонта ; .
Линв = 10 ·1,2 = 19,2=12 тепловозов.
Аналогично на 2-й год эксплуатации при nгр = 20 поездов
Среднее время простоя локомотива (по прибытию иотправлению, ч.)
= 4,08 + 0,0055 ·106 + 70/ 20 =
=8,8ч
Тл = 2 ·106 / 30 + 8,8 = 7,13 + 6,6 = 15,8ч.
Ллаб = 15,8 ·20 / 24 =13,16 тепловоза
Линв = 13,16·1,2 = 15,8тепловоза.
Необходимое пополнение парка локомотивов составляет15,8– 13,16 = 3 тепловоза 2ТЭ-10, на что потребуется 369 · 3 = 1107тыс.руб., т.е. ежегодные затраты на пополнение парка за время между началом расчётного периода и 2-м годом эксплуатации (2 года) составят 1107/2 = 0,5535 млн.руб.
Эксплуатационные расходы с учётом затрат на 2-й год эксплуатации
Э = 3,824+ 0,784 =4,6млн. ,руб.
Эксплуатационные расходы с учётом затрат на пополнение локомотивного парка для 2-о года эксплуатации
Э = 4,6+ 0,5535= 5,16 млн. руб.
До 4-о года включительно линия эксплуатируется на тепловозной тяге, линия однопутная. Потребная провозная способность составляет 32 млн.т/год.
Для этого при тепловозной тяге требуется ежесуточно пропускать
Суммарные затраты по передвижению поездов
Эдв = 365 · 22 ·523,8 = 4,206 млн. руб.
Расходы по содержанию постоянных устройств определяются по формуле:
Эпу = 7,4·106 = 0,784 млн. руб.
Для расчёта затрат на пополнение локомотивного парка вычислим для 4-го года:
= 4,08 + 0,0055 ·106 + 70/ 22 = 7,8ч
Тл = 2 ·106 / 30 + 7,8 = = 14,8ч.
Ллаб = 14,8·22 / 24 =13,6 тепловоза
Линв = 13,6·1,2 = 16,32тепловоза.
Необходимое пополнение парка локомотивов составляет16,32–13,6= 3тепловозов 2ТЭ-10, на что потребуется 369 · 3 = 1107тыс.руб., т.е. ежегодные затраты на пополнение парка за время 4-м годом эксплуатации и 2-м годом эксплуатации (2 года) составят 1107 / 2 = 0,5535млн.руб.
Эксплуатационные расходы с учётом затрат на 2-й год эксплуатации
Э = 4,206+ 0,784 =4,99млн. руб.
Эксплуатационные расходы с учётом затрат на пополнение локомотивного парка для 4-о года эксплуатации
Э = 4,99+ 0,5535= 5,544млн. руб.
До 13-о года включительно линия эксплуатируется на тепловозной тяге, линия двухпутная. Потребная провозная способность составляет 57 млн.т/год.
Суммарные затраты по передвижению поездов
Эдв = 365 · 59 ·523,8= 11,332млн. руб.
Расходы по содержанию постоянных устройств определяются по формуле:
Эпу = 7,4·106 = 0,784млн. руб.
Для расчёта затрат на пополнение локомотивного парка вычислим для 13-го года:
= 4,08 + 0,0055 ·106 + 70/ 59 =5,8ч
Тл = 2 ·106 / 30 + 5,8 =9ч.
Ллаб = 9·59/ 24 =31,71 тепловоза
Линв = 31,71·1,2 = 38,05тепловоза.
Необходимое пополнение парка локомотивов составляет 38,05-31,71= 97тепловозов 2ТЭ-10, на что потребуется 369 · 7= 2583 тыс.руб., т.е. ежегодные затраты на пополнение парка за время 13-м годом эксплуатации и 4-м годом эксплуатации (9 года) составят 2583 / 9 = 0,287 млн.руб.
Эксплуатационные расходы с учётом затрат на 13-й год эксплуатации
Э = 11,332 + 0,784 = 12,116 млн. руб.
Эксплуатационные расходы с учётом затрат на пополнение локомотивного парка для 13-о года эксплуатации
Э = 12,116 + 0,287 = 12,403млн. руб.
Определим затраты для второй схемы этапного наращивания провозной способности (вариант I I).
Число поездов на 2-й год:
Гп = 20
Qн = Qбр · К = 5000 ·0,74 =3700
Спр = L + А (Н + 0,012 åa) + Б (Нс + 0,012 åaс) – В lс
= 2,32
А = 0,266
Б = 0,406
В =1,13
Расходы в направлении «туда»
Спр=2,32·106+0,266·(6 + 0,012· 106)+ 0,406· (6 + 0,012 ·7) – 1,13·9=
=245,49руб.
Расходы в направлении «обратно»
Спр=2,32·106+0,266·(-6+0,012· 106)+ 0,406(-6 + 0,012·7) – 1,13·9=
=232,09руб.
Расходы в оба направления
Спр =245,49+ 232,09 = 477,58руб.
Эдв = 365 · 16 ·477,58= 2,84млн.руб
Расходы по содержанию постоянных устройств определяются по формуле:
Эпу = Слин L
Эпу = 11,3 ·106 = 1,198 млн.руб.
Сюда же должны быть включены расходы на пополнение локомотивного парка, представляющие собой разность между стоимостью инвентарного парка на начало периода и на 2-й год эксплуатации.
На начало периода при провозной способности 15 млн. т/год
Среднее время простоя локомотива (по прибытию и отправлению, ч.)
= 2,89 + 0,0033 L + 77/ nгр
= 2,89 + 0,0033· 106 + 70/ 13 =
=9,1 ч
Время полного оборота электровоза на обслуживание одной пары поездов на рассматриваемом участке
Тл = 2L / uуч + tл
uуч - участковая скорость, км/ч (условно 40 км/час при электрической тяге и 30 км/ч при тепловозной);
Тл = 2 ·106 / 40 + 9,1 = 14,4 ч.
Рабочий парк электровозов грузового движения:
Ллаб = Тл·Пгр / 24
Где Тл – время полного оборота локомотива при обслуживании одной пары поездов на рассматриваемой железной дороге протяженностью L, км;
Ллаб = 14,4 ·13 / 24 =7,8 электровоза
Инвентарный парк поездных электровозов грузового движения:
Линв = Лраб aп (8.22)
где aп – коэффициент перехода, учитывающий локомотивы, находящиеся во всех видах ремонта ; .
Линв = 7,8·1,1 = 8,58 электровоза
Аналогично на 2-й год эксплуатации при nгр = 16,3 поездов
Среднее время простоя электровоза (по прибытию и отправлению, ч.)
= 2,89 + 0,0033· 106 + 70/ 16,3 =
=7,5 ч
Тл = 2 ·106 / 40 + 7,5 = 12,8 ч.
Ллаб = 12,8 ·16,3 / 24 =8,7электровоза
Линв = 8,7·1,1 =9,6 электровоза
Необходимое пополнение парка электровозов составляет 9,6 – 8,7 = 1 электровозов ВЛ-80, на что потребуется 330 ·1 =330 тыс.руб., т.е. ежегодные затраты на пополнение парка за время между началом расчётного периода и 2-м годом эксплуатации (2 года) составят 0,330 млн.руб.
Эксплуатационные расходы с учётом затрат на 2-й год эксплуатации
Э = 2,841+ 1,198 = 4,039 млн. руб.
Эксплуатационные расходы с учётом затрат на пополнение локомотивного парка для 2-о года эксплуатации
Э = 4,039 + 0,330 = 4,369млн. руб.
До 3-о года включительно линия эксплуатируется на электровозной тяге, линия однопутная. Потребная провозная способность составляет 22 млн.т/год.
Для этого при электровозной тяге требуется ежесуточно пропускать
Суммарные затраты по передвижению поездов
Эдв = 365 ·18·477,58 = 3,137 млн. руб.
Эпу = 11,3·106 = 1,198 млн. руб.
Для расчёта затрат на пополнение электровозного парка вычислим для 3-го года:
= 2,89 + 0,0033 · 106 + 70/ 18=
=7,12 ч
Тл = 2 ·106 / 40 + 7,12 = 12,42 ч.
Ллаб = 12,42·18 / 24 =9,3 электровоза
Линв = 9,3 ·1,1 = 10,23 электровоза
Необходимое пополнение парка электровозов составляет 10,3– 9,3 = 1 электровоз ВЛ-80, на что потребуется 330 тыс.руб., т.е. ежегодные затраты составят 0,330 млн.руб.
Эксплуатационные расходы с учётом затрат на 3-й год эксплуатации
Э = 3,137+ 1,198 = 4,324 млн. руб.
Эксплуатационные расходы с учётом затрат на пополнение локомотивного парка для 3-о года эксплуатации
Э = 4,324 + 0,330 = 4,654 млн. руб.
До 13-о года включительно линия эксплуатируется на электровозной тяге, линия двухпутная. Потребная провозная способность составляет 58 млн.т/год.
Для этого при электровозной тяге требуется ежесуточно пропускать
Суммарные затраты по передвижению поездов
Эдв = 365 · 47,24·477,58= 8,235млн. руб.
Эпу = 11,3·106 = 1,198 млн. руб.
Для расчёта затрат на пополнение электровозного парка вычислим для 13-го года:
= 2,89 + 0,0033 · 106 + 70/ 47,24=
=4,7 ч
Тл = 2 ·106 / 40 + 4,7 = 9,4 ч.
Ллаб = 9,4 ·47,24/ 24 =18,5электровоза
Линв = 18,5·1,1 = 20,35электровоза
Необходимое пополнение парка электровозов составляет20,35– 18,5 = 2 электровозов ВЛ-80, на что потребуется 330 ·2= 660 тыс. руб., т.е. ежегодные затраты на пополнение парка за время между 3-м годом 13-м 660/10 = 0,066 млн.руб.
Эксплуатационные расходы с учётом затрат на 13-й год эксплуатации
Э = 8,234 + 1,198 = 9,432 млн. руб.
Эксплуатационные расходы с учётом затрат на пополнение локомотивного парка для 4-о года эксплуатации
Э = 9,432 + 0,066 = 9,492млн. руб.
ТАБЛ.8.4
Суммарные эксплуатационные расходы
Э=Эдв+Эпу, тыс. руб.
|
Вид тяги |
Годы эксплуатации |
||||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
|
тепловозная |
5020 |
5020 |
5607 |
6195 |
6618 |
7041 |
7464 |
7887 |
8310 |
8733 |
9156 |
9579 |
10427 |
- |
- |
|
электротяга |
5069 |
5069 |
5620 |
6048 |
6476 |
6904 |
7332 |
7760 |
8188 |
8616 |
9044 |
9472 |
9901 |
- |
- |
ТАБЛ 8.5
Эксплуатационные расходы с учетом расходов на пополнение локомотивного
Парка по годам эксплуатации, тыс. рублей
|
Вид тяги |
Годы эксплуатации |
||||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
|
тепловозная |
6128 |
5574 |
6438 |
7302 |
7651 |
8000 |
8349 |
8698 |
9047 |
9396 |
9745 |
10094 |
10796 |
- |
- |
|
электротяга |
5729 |
50729 |
6280 |
6695 |
7110 |
7525 |
7940 |
8355 |
8770 |
9185 |
9600 |
10015 |
10431 |
- |
- |
Приведенные затраты по 1-му варианту:
6240 · 0,857 + (1100 + 30800) · 0,735 + 17680 · 0,368 + 13353 · 0,926 + 6342 · 0,857+
+ 7182 · 0,794 + 8022 · 0,735 + 8499 · 0,681 + 8975 · 0,63 +9452 · 0,584 +9928 · 0,54 +
+ 10405 · 0,5 + 10881 · 0,463 + 11358 · 0,429+11834 · 0,397 + 12311 · 0,368 – 20295 · 0,368 + 12870 · 0,368 + 49220 · 0,368 = + + + + + + + + + + + + + + + + + - + + =
Приведенные затраты по 2-му варианту:
6240 · 0,857 + 17680 · 0,857 + 1100 · 0,794 + 3080 · 0,794 + 9800 · 0,926 + 5180 · 0,857 + 7321 · 0,794 + 7633 · 0,735 + 7944 · 0,681 + 8256 · 0,63 + 8568 · 0,584 + 8880 · 0,54 + 9191 · 0,5 + 9503 · 0,463 + 9815 · 0,429 + 10126 · 0,397 + 10438 · 0,368 =
+ + + + + + + + + + + + + + + + + =
При сравнении этих вариантов предпочтительнее 2-ой вариант, характеризуемый наименьшей суммой приведенных затрат за расчетный период.
9. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВТОРОГО ПУТИ
9.1. Расчет междупутий и проектирование поперечных профилей земляного полотна
При разработке проекта вторых путей выполняют взаимоувязанное проектирование продольного профиля, поперечных профилей и плана реконструируемой железнодорожной линии. За исходный элемент из этих трех следует принять продольный профиль, поскольку положение проектной головки рельса ПГР уже показано на утрированном профиле. Далее следует наметить поперечные профили и по ним определить необходимые контрольные междупутья, соответствующие принимаемым типам поперечных профилей. План линии проектируется по принятым поперечным профилям с учетом нужных конструктивных междупутий в местах строительства искусственных сооружений второго пути.
Величины междупутий вычисляются по формулам:
а) нормальные междупутья, м,
Требования к выбору типов поперечных профилей приведены в СНиП и учебнике [2].
Мн= 4,10 + ΔГУ (9.1.1)
где ΔГУ - габаритное уширение в кривых, принимается по [3 ];
б) контрольное междупутье, м, при сохранении одного из откосов и смещении оси существующего пути в сторону, обратную пристраемого второго пути:
Мк = 4,10 + Dру+1,5Dh²+0.5(aпр-ас), (9.1.2)
где Dh² - подъемка в уровне бровок земляного полотна, м;
aпр , ас –расстояние, соответственно, от оси проектируемого и существующего пути до бровки земляного полотна, м;
в) контрольное междупутий, м, при временном смещении оси второго пути,
Мк=2,75+1,5Dh²+авр/2, (9.1.2)
где авр/2 – расстояние от временной оси второго пути до временной бровки земляного полотна, м;
г)конструктивное междупутье, м, предусматриваемое при строительстве второго искусственного сооружения рядом с существующим при укладке второго пути:
Мконстр= ас/2+1,5(Нн-2)+в/2, (9.1.2)
где Нн – высота насыпи у искусственного сооружения (моста), м;
в – ширина котлована под основание проектируемого искусственного сооружения (под устой), м.
С целью уменьшения объемов работ по сооружению второго пути, т. к. условия безопасности движения по существующему пути выполняются (максимальная подъемка 47 см, ось существующего пути сохраняется в прежнем положении), выбираем поперечный профиль I-го типа.
(9.1.3)
Уширение междупутья в кривой:
Мн=4,10+0,5=4,6 м
Уширение междупутья при строительстве второго искусственного сооружения рядом с существующим при укладке второго пути (ПК 835+82,82)
Мконстр=2,35/2+1,5(4,55-2)+5/2=7,5
Междупутья должны быть подсчитаны по всем пикетам реконструируемойлинии.
Изменение междупутья предусматривается плавно. Его нужно осуществлять на прямой, в начале (или конце) кривой, на кривой или ее части. Выбор способа изменения междупутья в конкретных условиях осуществляется самостоятельно и указывается как задание на реконструкцию плана в соответствующей графе графика сводных данных.
9.2. Изменение элементов существующего плана
На подходах к станциям, большим и средним мостам возникает необходимость увеличения междупутий.
Для изменения положения пути в плане и уширения междупутья смещают ось пути в первом случае на необходимую величину, а во втором - на величину Δ (уширение междупутья).
Угол отклонения пути для обеспечения заданного смещения определяется через из формулы:
(9.1.4)
В курсовом проекте целесообразно принимать R=R1=R2=4000м, прямая вставка должна быть достаточна для размещения в ее пределах двух половин переходных кривых [(S1/2)+(S2/2)] и нормативной длины вставки между обратными кривыми, принимаемой для линий I и II категорий 150 м [2.] .
В связи с тем, что на имеющемся продольном профиле нет станций, больших и средних мостов, примем произвольно пикетаж и смещение пути у=1,9м, b=150 м.
Формулу (7.6) без ущерба для точности расчетов ввиду малости y по сравнению с 2(R1+R2) можно упростить:
(9.1.5)
По определяется угол α и округляется в меньшую сторону с точностью до целой минуты, чтобы не увеличить тангенсы кривых и вследствие этого не получить b менее принятого исходного значения.
В нашем случае a=0°36¢
По округленному углу α, радиусу R = 4000 м вычисляют тангенсы T1=T2=T =·R=0.005·4000=20,94 м;
кривые К1=К2=К = p ·R · a/180=3,14 · 4000 · 0,6/180=41,87 м;
уточняют длину прямой вставки
b=y/sina-2T (9.1.6)
b=1,9/0.0105-2*20,94=139,07 м.
При округлении угла в меньшую сторону длина прямой вставки окажется несколько больше расчетной.
Длина схода Lпр определяется по формуле
Lпр=2К+b (9.1.7)
Lпр=2 · 20,94+139,07=180,95 м,
а проекция схода на существующий путь в метрах
Lc=2T+(2Т+b) · соs α (9.1.8)
Lc=2 · 20,94+(2 · 20,94+139,07) · 0,9999=222,81 м.
Величины удлинения трассы, возникающие вследствие наличия двух обратных кривых смещения, и величина неправильного пикета определяются следующим образом.
Пикетаж по проектному сходу Пикетаж по существующему пути
НКК1ПК 5 +00 НКК1ПК 5 + 00
+ К1= 41,87 + Lс= 2 + 22,81
ККК1 ПК 5 + 41,87 ККК2 ПК2 7 + 22,81
+ в = 1 + 39,07 ККК2 ПК 7 + 22,81
_____________________ -ККК2с ПК 7 +22,81
НКК2 ПК 6 + 80,94 _______________________
+ К2 = 41,87 Da = 0 ________________________
ККК2 ПК 7 + 22,81
По вычисленным пикетажным значениям основных точек плана строится схема плана, а под ней - угловая диаграмма схода, по которой определяется смещение оси пути на всех пикетах и плюсах через 20 м(рис.7.1).
Построив площадь угловой диаграммы, произведем ее проверку:
41,872/(2 · 4000)=0,02191
139,07 · 0,0105=1,4602
w3=w1=0,02191
Проверка площади угловой диаграммы:
у = w1 + w2 + w3 = 0,02191 + 1,4602 + 0,02191 = 1,89846 м.
Невязка составляет 1,9-1,89846=0,001539 м, что меньше 1 см.
Находим смещение оси в характерных точках:
10. ГРАФИК СВОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВТОРОГО ПУТИ.
График сводных данных (СД) служит для обобщения характеристик профиля, плана и поперечных профилей и представляет собой сетку (ряд строк), которая располагается непосредственно ниже утрированного продольного профиля соответственно имеющемуся пикетажу на реконструируемой линии (на том же листе миллиметровой бумаги). В вертикальном направлении последовательность и высота строк графика СД, рассматривая снизу, такова:
1) задание на расчет плана второго пути, где указываются участки и способы изменения междупутья (высота графы 2 см);
2) график досыпок и подрезок, откладываемых от расположенной посредине горизонтальной оси вверх и вниз соответственно в масштабе 1:100 (высота графы 4 см);
3) типы поперечных профилей (высота графы I см);
4) контрольные междупутья (высота графы I см);
5) график контрольных, конструктивных и окончательных междупутий. Слева в этой графе помещают шкалу длин, градуированную в масштабе 1:100 для диапазона междупутий от 4 до 8 м (высота графы 4 см).
График окончательных междупутий представляет собой объемлющую графиков контрольных и конструктивных междупутий с внешней стороны. Окончательные междупутья должны быть не меньше контрольных и конструктивных;
6) окончательные междупутья (высота графы I см).
список используемой литературы
- Изыскания и проектирование железных дорог: Учебник для вузов ж-д. Транспорта / А.В.Горинов, И.И.Кантор, А.П.Кондратенко, И.В.Турбин/ М.: Транспорт, 1979;
- Основы изысканий и проектирования железных дорог: Учебник для техникумов и колледжей ж-д. транспорта / Кантор И.И./ М.: УМК МПС России, 1999;
- СНиП 2.05.01. Строительные нормы и правила. Железные дороги колеи 1520. Проект;
- Справочник дорожного мастера и бригадира пути. М: Транспорт, 1987;
- ГОСТ 21.510-83. Пути железнодорожные. Рабочие чертежи. М: Издательство стандартов, 1983. 22 с.
РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ОТКРЫТЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЙ
Факультет: Транспортные здания и сооружения
Кафедра: ТСиЗ
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
«Изыскания и проектирование железных дорог»
ТЕМА: «Реконструкция участка существующей
железнодорожной линии».
Рецензент: Студент: Ткаченко В.И. Пластинин А.С. 0345 п/С – 1045
Ярославль
2008
2. Фоновые заболевания и рак шейки матки
3. Введение Рассказ о новейших победах медицины XX века задача трудная потому что современная медицина си
4. Тема занятия Цели Профилактика дислексии и дисграфии Сентябрь
5. РЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата політичних наук Львів ~ Дисертацією
6. диоксиантрахинон4сульфокислота натриевая соль реагируют со многими элементами и образуют окрашенные ком
7. х годов 19 века Данная философия опирается на идею просвещения однако трактует их особенным образом
8. Геотехнологии горного дела Подземные горные работы 1
9. по теме- Коммуникативные процессы в профессиональной деятельности Студент-
10. Некоторые аспекты обеспечения эффективности работы системы управления базами данных
11. Проблемы учета неопределенности в принятии управленческих решений.html
12. Про дружбу і державний кордон
13. ГЕРЦЕНОВСКИЕ ХОРОВЫЕ АССАМБЛЕИ 2014 1314 марта 2014 года ОСНОВНЫЕ ЦЕЛИ ФЕСТИВАЛЯКОНКУРСА С
14. Завоевание Константинополя
15. Реферат- Ресурсосберегающий менеджмент
16. Реферат- Расследование тяжких преступлений против личности
17. философское учение согласно которому наилучшая жизнь это естественное свободное от обладания чем бы то н
18. Коммуникации у птиц
19. радио письмом.Я желаю Вам здоровьяИ эфирного раздольяБезконечного коннектаДо любого континента П
20. Тема 1.Финансовый менеджмент управленческий комплекс9 Тема 2