Проектирование промежуточной станции

Общее число путей (кроме путей грузового двора) на промежуточной станции определяется по формуле:

(1.1)

- число главных путей;

- число приемо-отправочных путей;

- число дополнительных путей для обслуживания подъездного пути.

Количество главных путей в соответствии с заданием - 2. Количество путей для обслуживания подъездного пути - 2. Количество приемо-отправочных путей принимается в соответствии с таблицей 1.2 в зависимости от размеров движения и специфики расположения путей и парков - 2 пути.

Таблица 1.2

Таким образом общее количество путей на промежуточной станции

путей

Путевая схема и профиль станции согласно задания курсового проекта. Согласно схемы станции пасса

1.6 Определение размеров основных устройств станции

На немасштабную схему станции наносим: оси путей, нумерацию путей и стрелок, специализацию путей, входные и выходные сигналы и их нумерацию, предельные столбики. Кроме того, устанавливается самый короткий (расчетный) путь, полезная длина которого должна быть равна 1250м. На станциях всех типов обычно два пути являются расчетными - предпоследний перед крайним в четном, крайний в нечетном направлениях.

На съездах между главными путями и на приемо-отправочных путях по маршруту следования пассажирских поездов уложены стрелочные переводы марки 1/11. Если по заданию станция расположена на линии со скоростным движением пассажирских поездов, то на главных путях укладывают стрелочные переводы не круче 1/11.

Расстояния междупутий принимают стандартные (табл. 1.3).

Таблица 1.3

Ведомость путей станции

Ведомость стрелочных переводов

Расчетным путем четного направления является II путь. Полезная длина II пути равна 1250м и измеряется между предельным столбиком ПС30 и светофором четного пути II Ч2. II путь ограничен стрелочными переводами №9 и №30. Предельный столбик указывает границу, в пределах которой может находится подвижной состав, не нарушая безопасности движения по соседнему пути. Расстояние от центра стрелочного перевода до предельного столбика зависит не только от марки крестовины перевода, но и от ширины междупутья и радиуса кривой. Расстояние от предельного столбика до оси пути в кривой должно быть , где - увеличение габаритного расстояния до сооружений, расположенных с внутренней стороны кривых. Значение угла при определяется из равенства.

(1.3)

где - ширина междупутья;

- радиус сопрягающей (закрестовинной) кривой;

- тангенс сопрягающей кривой;

(1.4)

Для этого основного случая имеются готовые таблицы расстояний (из методических указаний) в зависимости от марки крестовины, ширины междупутья и радиуса кривой.

На приемо-отправочных путях, оборудованных электрическими рельсовыми цепями, должны размещаться изолирующие стыки на расстоянии 3,5 м за предельным столбиком. Чтобы применять стандартные вставки (12,5 и 6,25 м) на участке пути от торца крестовины до изолирующего стыка, рекомендуется несколько увеличить расстояние от центра перевода до предельного столбика по сравнению с расчетным по габаритным условиям. Сигналы устанавливаются с правой стороны пути по направлению движения поездов.

Для установки выходных и маршрутных светофоров на железобетонных или металлических мачтах с лестницами расстояние между осями путей должно быть не менее 5,2м. Различают три случая установки выходных и маневровых светофоров(1, 2 и 3 на рис. 1.4а)

первый - предельный столбик, ограничивающий длину данного пути, находится в одном междупутье с выходным сигналом с этого пути. Расстояние от центра перевода до сигнала определяется тем же способом, что и до предельного столбика, но значение р следует принимать равным половине минимального междупутья, допускающего установку данного сигнала;

второй - сигнал, находящийся в разных междупутьях с предельным столбиком для данного пути, устанавливается в створе с изолирующим стыком, т.е. на расстоянии 3,5 м за предельным столбиком;

третий - выходной сигнал, за которым уложен встречный (противошерстный) стрелочный перевод, может быть установлен в створе со стыком рамного рельса, т.е. на расстоянии а от центра перевода.

Входные светофоры при тепловозной тяге устанавливаются на расстоянии не менее 50 м от остряка первого по ходу встречного стрелочного перевода или от предельного столбика, если первый стрелочный перевод пошерстный. На электрифицированных линиях входные сигналы удаляют от первой стрелки на расстояние 300 м с учетом воздушного промежутка, отделяющего контактную сеть перегона от контактной сети станции.

Входные светофоры определяют границы станции на однопутных линиях. На двухпутных линиях границы станции устанавливают отдельно по каждому главному пути. Со стороны прибытия поездов границей станции является входной светофор, а со стороны отправления - сигнальный знак «Граница станции», который располагают перед воздушным промежутком (со стороны перегона), отделяющим контактную сеть перегона от контактной сети станции.

Полной длиной сквозного пути называется расстояние по его оси между остряками ведущих на него стрелочных переводов, а полной длиной тупикового пути - расстояние от остряка стрелки до упора.

Полезной длиной пути считают часть полной его длины, ограниченную предельными столбиками и выходными или маневровыми светофорами, стрелочными переводами и упорами (рис. 1.4 б). Для путей, имеющих выходные сигналы для отправления поездов в нечетном и четном направлениях, полезная длина определяется отдельно для каждого направления между выходным сигналом и предельным столбиком.

Основные размеры стрелочных переводов в метрах указаны в таблице 1.5

Соединение двух параллельных путей между собой осуществляется с помощью стрелочного перевода, как показано на рис. 1.5, а. Радиус сопрягающей (закрестовинной) кривой R должен быть не меньше радиуса переводной кривой стрелочного перевода. Значение R принимается укладываемых за переводами марки 1/9, обычно равен 200м, а за переводами марки 1/11-300м.

От торца крестовины до начала сопрягающей кривой предусматривается прямой участок f для разгонки уширения колеи в кривой (при R < 350 м). Длина этого участка должна быть, в соответствии с нормами проектирования, не менее величины р, которая в зависимости от категории путей и радиуса сопрягающей кривой может принимать значения 3; 5; 8; 10 или 15 м. Кроме того, расстояние между концом переводной кривой и началом сопрягающей кривой за крестовиной должно быть (в соответствии с требованиями ПТЭ) не менее 12 м. При соблюдении этого условия за торцом крестовины на приемо-отправочных путях укладывается прямая вставка k₁ длиной 6,21 м для стрелочного перевода марки 1/11 и 8,06 м для стрелочного перевода марки 1/9, а общее расстояние от центра стрелочного перевода до начала кривой b₁ =b + k₁ будет равно: приблизительно 26 м для стрелочного перевода марки 1/11, 24 м - для стрелочного перевода марки 1/9 и 20 м - для стрелочного перевода марки 1/6. В трудных условиях на прочих путях прямая вставка k₁ может не устраиваться. В связи с необходимостью выделения прямых вставок появляются ограничения в применении радиусов закрестовинных кривых, а при минимальных радиусах приходится уширять междупутье в целях создания вставок требуемой длины. При расчете этого простейшего соединения обычно известны расстояние между осями путей е, данные о стрелочном переводе a, b и радиус сопрягающей кривой R.

Расчету подлежат координаты X, Y, вершины угла поворота (точки В), тангенс кривой T=CB=BD, длина кривой K, вставка f, которая должна быть не меньше нормативных p или k₁ (pиc. 1.5, а):

; ; ; (1.5)

; (1.6)

. (1.7)

Такое соединение при больших расстояниях между осями путей имеет значительную длину между центром перевода А и вершиной угла поворота В. Поэтому станционные пути при междупутьях более 6-7 м примыкают друг к другу сокращенным соединением (рис. 1.5, б), в котором после стрелочного перевода укладывается дополнительная кривая, увеличивающая угол наклона, благодаря чему общая длина соединения уменьшается. Между обратными кривыми должна быть прямая вставка d_o длиной 15 м, если по соединению будут проходить организованные поезда (в остальных случаях вставка может не укладываться).

При расчете сокращенного соединения обычно известны е, d_o, R, а также данные о стрелочном переводе (угол б, а и b) и значение прямой вставки f (р или k₁). Для определения угла в вводят вспомогательный угол ц, такой что ;. Значения утла ц и находят по таблицам тригонометрических функций. Если спроецировать на вертикальную ось замкнутый контур AMO₁O₂CA, то

откуда

. (1.8)

Определив угол в(при известном угле ц), можно затем найти длины тангенсов T₁ (для угла (в-б) с вершиной B₁) и Т₂ (для угла в с вершиной В₂) и подсчитать координаты вершин В₁ и В₂ приняв за,начало координат центр перевода (см. рис. 2.6):

; ; ;

Определив угол в(при известном угле ц), можно затем найти длины тангенсов T₁ (для угла (в-б) с вершиной B₁) и Т₂ (для угла в с вершиной В₂) и подсчитать координаты вершин В₁ и В₂ приняв за,начало координат центр перевода (см. рис. 1.5):

; ; ;

.

Стрелочные переводы, укладываемые рядом на одном пути, могут иметь различное взаимное расположение (рис. 1.6).

При укладке двух стрелочных переводов навстречу друг другу (схемы I и II) между стыками рамных рельсов предусматривается прямая вставка d. При попутной укладке двух стрелочных переводов, расположенных по разные стороны от основного пути (схема III), вставка размещается между торцом крестовины первого перевода и началом рамного рельса второго перевода. Длина вставки d принимается различной в зависимости от схемы укладки и назначения путей.

В случаях укладки переводов на главных путях по схемам I-III вставка d принимается не менее 12,5 м, а в стесненных условиях -- не менее 6,25 м. Если же на главных путях предусматривается движение поездов со скоростями 140-200 км/ч, длина вставки d принимается 25 м (в трудных условиях - 12,5 м).

На приемо-отправочных путях вставка в схеме I должна быть не менее 12,5 м (в стесненных условиях не менее 6,25 м), а в схемах II и III - 6,25 м. На переустраиваемых станциях в стесненных условиях вставка d (схема II) может не предусматриваться, а в стесненных условиях (схема III) может быть допущена вставка d = 4,5 м.

На прочих путях при укладке переводов по схемам I-III вставка d может приниматься 6,25 м, однако с согласия инстанции, утверждающей проект, допускается проектировать укладку по схемам I и II без вставки, а в схеме III принимать вставку d = 4,5 м. Во всех случаях при укладке смежных переводов из рельсов разных типов прямая вставка d устраивается длиной не менее 12,5 м.

При ответвлении двух параллельных путей в одну сторону (схема IV) и в разные стороны (схема V) расстояние между центрами переводов зависит от заданного расстояния между осями путей е. Чтобы обеспечить безопасность одновременных передвижений по обоим боковым путям, расстояние между осями путей должно быть не менее 4,8 м. Длина прямой вставки d для схем IV и V определяется расчетом, причем на главных и приемо-отправочных путях она должна быть не менее 12,5 м, на прочих путях - не менее 6,25 м, а в стесненных условиях - не менее 4,5 м.

(1.9.1), (1.9.2), (1.9.3),

Съезды между параллельными путями устраивают несокращен-ными, или простыми (рис. 1.7 а), перекрестными (рис. 1.7 б). В стесненных условиях, когда нельзя уложить последовательно два встречных съезда, укладывают перекрестные съезды (см. рис. 2.7, б) с глухим пересечением, имеющим угол 2б (с крестовиной 2/11, 2/9 или 2/6).

Если между двумя параллель-ными путями е = 7,5 м и более, то в целях уменьшения длины между стрелочными переводами вместо простого съезда укладывают сокращенный съезд.

 (1.10) (1.11)

Таблица 1.5

Расчет начнем с нечетной горловины, с мета установки отметки. Первым по ходу движения съезд 1/3. Так как съезд 1/3 и 5/7 однотипные, то достаточно рассчитать длину, и расстояние между только одного из них. Рассчитаем длину съезда, расстояние между ЦСП1 и ЦСП3 по формулам (1.10), (1.11).

м

м

Стрелочные переводы №3 и №5 уложены попутно и расстояние между центрами стрелочных переводов рассчитывается по (1.9.2):

м.

Следующим элементом расчета будет расстояние между ЦСП 7 и ЦСП9. Схема укладки стрелочных переводов - встречная и длина рассчитывается по формуле(1.9.1):

м.

Схема укладки стрелочных переводов 5/11 попутная и расстояние между ЦСП5 и ЦСП11 расчитывется по (1.9.3): м.

Следующий элемент расчета стрелочная улица под углом крестовины.

Стрелочные улицы образуются при последовательной укладке стрелочных переводов на пути для примыкания группы параллельных путей. Они дают возможность принимать, отправлять поезда с главного пути на любой путь парка станции.

Различают простые, сокращенные, под двойным углом крестовины, веерные, составные (комбинированные) и пучкообразные стрелочные улицы. При расчете стрелочных улиц всех видов известными величинами являются расстояния между осями параллельных путей е радиусы сопрягающих кривых R, данные о стрелочных переводах (тип рельса, марки крестовин, расстояния a, b, L_n).

Различают два типа простых стрелочных улиц: под углом крестовины (рис. 1.8а) и по основному пути (рис. 1.8б). При расчете стрелочной улицы под углом крестовины определяют значения с, с₁, Т, координаты центров переводов и вершины угла поворота (точки В). Проверяется достаточность вставки f для разгонки уширения колеи. Значения T, К и f определяются по формулам (1.5)-(1.7). Длина соединительной прямой от торца крестовины до стыка рамного рельса следующего перевода:

(1.12)

Длина стрелочной улицы по проекции от центра первого перевода до вершины угла поворота крайнего пути

(1.13)

где N-знаменатель марки крестовины.

Центр первого перевода принимают за начало координат и, проецируя на горизонтальную ось X и вертикальную ось Y известные расстояния с учетом угла наклона, находят координаты X и Y центров переводов и вершин углов поворота. Для рассматриваемых точек стрелочной улицы;. Подсчеты ведут с точностью до 0,001 м.

Принцип определения координат центров переводов и вершин углов поворота посредством проекции на две оси применяется и при проектировании всех других видов стрелочных улиц.

Достоинством простых улиц является хорошая видимость и удобство обслуживания. Недостаток значительное увеличение длины горловины при большом количестве путей.

Простые стрелочные улицы применяются с переводами марки преимущественно в небольших парках (до четырех-пяти путей).

Сокращенные стрелочные улицы имеют более крутые наклоны (под углом) посредством укладки дополнительной кривой после перевода 1 (рис. 1.8).

Обычно известными величинами являются: тип стрелочного перевода, минимальное расстояние от центра перевода до начала кривой b₁, расстояние между осями путей е и радиус сопрягающей кривой R. В отдельных случаях первое междупутье может быть уширенным (е' > е).

Сокращенная стрелочная улица по сравнению с простыми улицами имеет меньшую длину. Ее недостаток - неудобство маневрирования по путям с обратными кривыми. Применение сокращенной улицы целесообразно на путях угольных складов, различных баз, крупных грузовых дворов и на промышленных площадках, где имеются широкие междупутья.

Рассчитаем стрелочную улицу нечетной стороны приемоотправочного парка используя (1.5-1.7,1.11,1.12). Так как между III и 4 путями расположена низкая пассажирская платформа шириной 4 метра, значит ширина междупутья определяется как сумма габаритных расстояний о оси пути до платформы и ширина платформы и равна 7,5 метров.

Все расстояния между элементами взяты в соответствии с приложениями к методическим указаниям.

Расставим предельные столбики и сигналы в нечетной горловине.

Предельные столбики указывают границу, в пределах которой может находиться подвижной состав на данном пути, не нарушая безопасности движения по соседнему пути. Предельные столбики для путей станции (кроме приемо-отправочных, оборудованных электрическими рельсовыми цепями) устанавливаются посередине междупутья в том месте, где расстояние между осями расходящихся от центра стрелочного перевода путей равно 4,1 м (p = 2,05 м от оси прямого пути). На существующих станционных путях, по которым не обращается подвижной состав, построенный по габариту T, разрешается сохранить до реконструкции это расстояние равным 3,81 м.

Расстояние от центра перевода до предельного столбика, установленного между двумя расходящимися в разные стороны прямыми путями, составляет:

Но после разветвления пути чаще всего идут параллельно друг другу (рис. 1.8, а). В этом случае расстояние до предельного столбика зависит не только от марки крестовины перевода, но и от ширины междупутья и радиуса кривой.

Расстояние от предельного столбика до оси пути в кривой должно быть , где - увеличение габаритного расстояния до сооружений, расположенных с внутренней стороны кривых (при R = 200 м оно равно 0,18 м, при R = 300 м - 0,12 м). Значение угла (3 при определяется из равенства:

Расстояние от центра перевода до предельного столбика , при этом .

м;

Рассчитаем полную длину путей:

Путь №1 -ограничен стрелочными переводами №9 и №30. Чтобы рассчитать полную длину пути №1 необходимо рассчитать длину горизонтальной проекции пути от центра перевода до вершины угла поворота крайнего пути, и длину горизонтальной проекции съезда между стрелками №30 и №32, вычесть от длины пути №II и прибавить длину пути от центра перевода до вершины угла, длину съезда.

м; м;

м;

Полезная длина пути одна для нечетного и другая для четного направления

Нечетное - от СП9 до Н1

м;

Четное - от Н1 до Ч1

м;

Путь №II - ограничен стрелочными переводами №9 и №30. Длина пути рассчитывается по формуле:

м;

Путь № III - ограничен стрелочными переводами №11 и №26. Длину пути рассчитаем через разницу координат ЦСП26 и ЦСП11 :

м;

Полезная длина пути определяется путем вычитания от полной длины пути, расстояния ПС11 от ЦСП11 и расстояния Н3 от ЦСП26.

м;

Путь № 4 - ограничен стрелочными переводами №11 и №26. Необходимо рассчитать длину пути от центра стрелочного перевода №11 до центра стрелочного перевода №13, длину ее горизонтальной проекции, длину съезда между путями №III и №4 по стрелкам №26 и №28 и ее горизонтальной проекции, вычесть от длины пути №III длины горизонтальных проекции и прибавить длину путей между центрами стрелочных переводов №11 и №13, №26 и №28.

м; м;

м;

Согласно специализации полезная длина определяется для нечетного и четного направлений.

Нечтное - м;

Четное -

Путь №5 - ограничен стрелочными переводами №13 и №22. Определим длину пути по формуле:

м; м;

м;

Расчет полезной длины пути аналогично расчету пути №4.

Нечетное - м;

Четное - м;

Путь №6 - ограничен стрелочными переводами №11 и №14. Определим длину пути по формуле

м; м;

м; м; м;

м;

м;

Полезная длина пути №6 определяется по направлениям:

Нечетное-м;

Четное - м;

Путь № 7 - ограничен стрелочными переводами №34 и №4, полная длина расчитывается рассчитывается по:

м;

м;

Полезная длина: м;

Путь №8 - от стрелки №48 до упора. Длина установлена 1/3 от длины обращающихся поездов м;

Проектируем грузовой двор. Междупутье 7 и 10,12 путей составит 17,1 метра с учетом укладки двух дополнительных путей. На путях грузовых дворов, в целях сокращения длины стрелочной улицы, целесообразно применять стрелочный перевод марки 1/6 тип рельса Р50.

Рассчитаем длину стрелочной улицы грузового двора по проекции от центра первого перевода до вершины угла поворота крайнего пути (1.13):

м;

м;

Крытая платформа расположена первой по ходу движения. С учетом её заданной длины, длина пути 9 равна

 м;

м;

м.

2.Расчет объема земляных работ

Земляное полотно на раздельных пунктах проектируют одновременно с разработкой их планов на основе топографической съемки местности, продольного профиля главных и станционных путей и инженерно-геологических данных. Для переустраиваемых железнодорожных станций снимают поперечные профили земляного полотна и обследуют балласт(толщину, просадки и т.д.), а для новых станций в сложных условиях - поперечные профили местности в местах расположения будущих парков путей. Чтобы получить наименьший объем земляных работ при проектировании новых станций, необходимо рационально использовать рельеф местности, учитывая при этом, что закладывать земляные резервы для отсыпки земляного полотна и отсыпать кавальеры (небольшие дамбочки по ограждению от поверхностных вод) в пределах станции не допускается. Поперечные профили земляного полотна на раздельных пунктах проектируются в соответствии с требованиями СТН Ц-01-95.

Общую ширину земляного полотна (поверху) на раздельных пунктах следует устанавливать в соответствии с проектируемым путевым развитием. При этом расстояние от оси крайних станционных путей до бровки земляного полотна должно быть не менее половины ширины земляного полотна на прямых участках пути однопутных железнодорожных линий I и II категорий (см. табл. 2.1), а на стрелочных улицах, крайних сортировочных и вытяжных путях не менее 3,5 м для линий всех категорий. При развитии существующих станций, когда применение указанных норм вызывает необходимость срезки или присыпки откосов земляного полотна, расстояние от оси крайнего станционного пути до бровки земляного допускается уменьшить так, чтобы ширина обочины была не менее 0,5 м.

Таблица 2.1

Ширина земляного полотна измеряется: в уровне профильной бровки (табл. 2.1, гр. 3) или в уровне проектной бровки (табл. 2.1, гр. 4). Уровень проектной бровки превышает уровень профильной бровки на высоту сливной призмы, плюс разность толщины балластного слоя на данном участке дренирующих грунтов и смежных с ним участков земляного полотна из недренирующих грунтов.

На станциях со значительной сортировочной работой балластный слой путей надвига и вытяжных путей должен быть уширен и иметь от конца шпал с каждой стороны не менее 1 м на протяжении от места начала расцепки вагонов до вершины горки или до точки отрыва вагонов от состава. При этом ширину земляного полотна в этих местах следует увеличивать с таким расчетом, чтобы расстояние от подошвы балластной призмы до бровки земляного полотна (ширина обочины) была не менее 0,5 м (те же расстояния проектируются для крайних путей приемо-отправочных парков).

Выемки глубиной более 6 м, располагаемые в скальных грунтах, а также на крутых косогорах и на прижимах рек, на линиях II категории и выше (независимо от высоты откосов) следует проектировать под два пути.

Рассчитаем объем земляных работ по трем поперечным разрезам, по формуле