Проект участка новой железной дороги с выбором руководящего уклона, веса состава и вида тяги

Критерием расчетной гидрологической характеристики является ежегодная вероятность превышения (обеспеченность) ее числового значения. Расход водотока является случайной величиной, изменяющейся в широком диапазоне и зависящей от большого числа физико-географических факторов. При определении расчетного расхода водотока, от которого зависят размеры сооружения, должна быть уверенность в том, что расходы больше расчетного, нарушающие нормальный режим работы сооружения, могут появляться очень редко, то есть с весьма малой вероятностью. Эта вероятность называется вероятностью превышения расчетного расхода. Вероятность превышения расчетного расхода -- это вероятность появления какого-либо расхода больше расчетного.

Расчеты водопропускных сооружений и определение минимальных отметок насыпей по их осям ведут на две вероятности превышения, соответственно определяются и два значения расходов: расчетный и наибольший.

В соответствии с проектом при расчетах мостов и труб на воздействие водного потока вероятность превышения расходов паводков и соответствующих им уровней воды следует принимать: для дорог скоростных, особогрузонапряженных и I - III категорий - 1? при расчетных паводках и 0,33? при наибольших паводках.

Для обеспечения безопасности и бесперебойности земляное полотно железной дороги (насыпи по осям труб, пойменные насыпи на подходах к мостам) проектируют на наибольшие расходы с тем, чтобы при самых неблагоприятных условиях земляное полотно не было размыто.

Отверстия водопропускных сооружений определяются, исходя из расчетных расходов. При этом предполагается, что в случае превышения принятых расчетных расходов объем воды, аккумулируемой у входного отверстия трубы, несколько превысит расчетный, и труба будет работать в напорном режиме, а на судоходных реках будет временно прекращено движение водного транспорта. Однако сама по себе вероятность превышения принятых расчетных расходов мала, поэтому экономия в капитальных вложениях, которая достигается за счет выбора водопропускных сооружений меньшего отверстия, окупает расходы на ремонт, возникающий за счет превышения расчетного расхода.

Водопропускные сооружения следует предусматривать на всех водотоках. Выявление мест расположения водопропускных сооружений выполняется по продольному профилю железной дороги, на котором водотоки представлены пониженными местами и имеют ямообразное очертание. Вертикальные оси водопропускных сооружений на профиле должны располагаться в точках с минимальными отметками русел.

Сток поверхностных вод представляет процесс образования надземной поверхности избытка атмосферных осадков и их отекания по склонам и логам периодических водосборов к замыкающему створу бассейна.

В зависимости от причин, вызывающих появление атмосферных осадков на земной поверхности, различают:

ливневой сток, или сток ливневых вод, образовавшихся в результате ливней или продолжительных дождей;

сток от снеготаяния, или сток талых вод (который довольно часто, но не точно называют снеговым стоком), образующийся в результате снеготаяния;

смешанный сток, возникающий в результате одновременного снеготаяния и выпадения весенних дождей.

Время от момента появления стекающей со склонов и по руслам бассейна воды до момента полного прекращения притока воды в пределы замыкающего бассейн створа называется периодом стока.

Период стока обычно сдвинут (запаздывает) по отношению к началу и окончанию дождя или снеготаяния (периодам дождя или снеготаяния). Это объясняется наличием сложных процессов и явлений, происходящих в период формирования и при стоке поверхностных вод.

В первый период от начала ливня на непереувлажненную почву все осадки, выпадающие на поверхность бассейна, расходуются на смачивание растительности и впитываются почвой. По мере насыщения почвы водой ее впитывающая способность уменьшается, часть выпадающих осадков не успевает впитаться почвой, и ее избытки начинают заполнять впадины микрорельефа (образуются лужи).

После заполнения впадин микрорельефа вода, переливаясь через отдельные неровности склонов бассейна, отдельными ручейками начинает стекать к пониженным местам. При дальнейшем продолжении ливня и увеличении избытка воды в пределах бассейна ручейки начинают сливаться, и на поверхности бассейна может образоваться слой воды, который стекает к русловой системе. Этот слой называют слоем водоотдачи ливня.

При наличии промежуточной русловой системы вода со склонов в первую очередь стекает к этим руслам, а затем по ним к главному руслу и по нему к замыкающему створу бассейна.

Объем воды, находящийся на склонах и в руслах бассейна и не прошедший к рассматриваемому моменту через замыкающий створ, называется объемом аккумуляции стока, или аккумуляцией стока. Аккумуляция имеет место и к моменту окончания ливня. Поэтому сток после окончания дождя продолжается за счет воды, аккумулированной в пределах бассейна.

Сток от снеготаяния по своей природе и условиям, в которых он происходит, отличается от ливневого. Обычно этот сток происходит по промерзшей, плохо впитывающей влагу почве. Снеготаяние обычно начинается на поверхности снежного покрова, и до начала стока талые воды должны насытить снежный покров и заполнить впадины микрорельефа. Только после этого избыток талых вод под снежным покровом в виде ручейков начинает стекать со склонов бассейна.

После завершения снеготаяния сток талых вод также не прекращается, а продолжается до тех пор, пока не стечет вся вода, аккумулированная в пределах бассейна.

На формирование и количественные характеристики стока в каждом конкретном случае оказывают влияние различные факторы. Эти факторы можно разделить на общерайонные и местные.

К общерайонным факторам относят метеорологические условия района проектирования: количество выпадающих осадков, их интенсивность (нарастание слоя осадков в единицу времени), продолжительность ливней, неравномерность их выпадения во времени и по площади, ветровой и температурный режимы, влажность воздуха и другие естественные факторы, характерные для определенного района.

При расчетах стока от снеготаяния такие метеорологические данные дополнительно определяют: начало и продолжительность снеготаяния, количество, толщину и плотность снежного покрова, интенсивность солнечной радиации, причины, вызывающие снеготаяние и его интенсивность.

Взаимосвязи между метеорологическими факторами и закономерности их изменения весьма сложны. В современных условиях они устанавливаются на основании многолетних наблюдений и их обработки с использованием основных положений теории вероятностей. Обработка многолетних статистических данных метеорологических станций позволяет выявить частоту или вероятность выпадения ливней или снеготаяния с различными расходами и объемами стока и установить вероятность их превышения. Очевидно, что чем меньше вероятность превышения расходов, принятых в качестве расчетных для проектирования водопропускных сооружений, тем больше надежность в обеспечении нормальной работы таких сооружений.

К местным факторам относятся геометрические и гидроморфологические характеристики бассейнов, а также результаты хозяйственной деятельности человека в рассматриваемом районе: обработка земли, лесорасчистки и лесонасаждения, создание искусственных водоемов, мелиорация и т. п. Эти факторы оказывают влияние как на количество воды, участвующей в формировании стока в пределах конкретного бассейна, так и на величину потерь этой воды в процессе стока.

Некоторые из них оказывают однозначное влияние на увеличение или уменьшение ожидаемых расходов. Например, большая крутизна уклонов склонов и логов бассейна приводит к уменьшению задерживающей способности бассейна, вызывает увеличение скоростей стекания воды, уменьшение аккумуляции и, как следствие, вызывает увеличение ожидаемых расходов. Наличие разветвленной русловой системы способствует ускорению процесса стока и увеличению притока воды к пониженным местам. Наличие же более густого растительного покрова или увеличение впитывающей способности почв приводит к увеличению потерь воды в процессе стока и соответственно к уменьшению ожидаемых расходов и объемов стока.

В то же время площадь бассейна и его конфигурация по-разному влияют на процесс стока и его количественные характеристики. Увеличение площади бассейна способствует увеличению количества воды, участвующей в образовании стока, это же приводит к увеличению времени стекания воды от самых удаленных точек бассейна, увеличению объема аккумуляции, потерь на впитывание, смачивание растительности и испарение.

Регулирование стока (замедление или ускорение, увеличение или уменьшение), вызываемое геометрическими и гидроморфологическими характеристиками бассейна, называется редукцией стока.

Для определения расчетного и максимального расходов вначале по профилю намечаем положение каждого искусственного сооружения (в пониженных местах профиля), границы бассейнов и оконтуриваем эти бассейны на карте по обоим вариантам трассы. Оконтуривание бассейнов на карте начинается с нанесения на нее главных водоразделов. После этого наносятся второстепенные водоразделы, которые имеют непосредственное отношение к рассматриваемым вариантам трассы новой железной дороги.

Стоком называется перемещение воды по земной поверхности под действием силы тяжести. В процессе стока происходит изменение слоя воды -- подъем и спад. В зависимости от продолжительности различают два вида подъема воды: паводок -- нерегулярный быстрый сравнительно кратковременный подъем воды (паводок обычно возникает от дождей);

половодье -- регулярный длительный подъем воды (половодье возникает от снеготаяния). Соответственно подъемам стоки называют: сток дождевых паводков и сток весеннего половодья.

Для водопропускных сооружений сток рассматривается в замыкающем створе. Начало стока в замыкающем створе совпадает во времени с началом водоотдачи. Окончание стока в замыкающем створе наступает после прекращения дождя вследствие продолжения отекания осадков, накопившихся на склонах и в русловой системе водосбора.

Расчеты стока на стадии проектирования ведутся по номограммам.

Расчет ливневого стока.

По карте ливневых районов определяется номер ливневого района - 6. по этому номеру устанавливается группа климатического района - III .

По СНиП 2.05.01, п.3.21 для линии первой категории вероятности превышения расходов: расчетного Р=1%, наибольшего Р=0.33%. Определяются поправочные коэффициенты для суглинков: при Р=1% кл=1.00; при Р=0.33% кл=1.39.

По номограмме ливневых расходов с вероятностью превышения 1% при песчаных и суглинистых грунтах находим расход Q

Таблица 4.1.1 Расчетные и наибольшие расходы

Западный вариант	Восточный вариант
№ бассейна	Площадь бассейна Fi, км2	Qрасч, м3/с	Qmax, м3/с	№ бассейна	Площадь бассейна Fi, км2	Qрасч, м3/с	Qmax, м3/с
1	4,25	27,00	37,53	1	4,25	27,00	37,53
2	2,50	18,00	25,02	2	2,50	18,00	25,02
3	11,50	55,00	76,45	3	11,50	55,00	76,45
4	4,55	26,00	36,14	4	4,55	26,00	36,14
5	3,25	24,00	33,36	5	3,86	25,00	34,75
6	2,25	16,30	22,66	6	5,32	32,50	45,18
7	27,06	95,00	132,05	7	5,50	32,00	44,48
8	11,75	60,00	83,40	8	2,25	17,80	24,74
9	8,25	43,00	59,77	9	16,16	72,50	100,78
10	5,63	34,00	47,26	10	6,85	18,00	25,02
11	5,50	33,00	45,87	11	0,75	6,60	9,17
12	1,25	10,60	14,73	12	1,18	10,80	15,01
13	15,53	70,00	97,30	13	6,75	40,00	55,60
14	1,78	11,30	15,71	14	2,75	20,00	27,80
15	6,24	35,50	49,35	15	0,85	9,50	13,21
16	1,73	11,00	15,29	16	1,00	10,50	14,60
17	0,78	8,50	11,82	17	1,13	10,00	13,90
18	0,75	8,20	11,40	18	0,25	3,75	5,21
19	1,06	10,20	14,18	19	0,30	4,50	6,26
20	3,28	24,00	33,36	20	2,68	18,00	25,02
21	0,25	3,90	5,42	21	3,80	25,00	34,75
22	4,18	26,00	36,14	22	11,05	59,00	82,01
23	3,87	25,00	34,75	23	7,81	40,00	55,60
24	5,94	36,00	50,04	24	0,94	10,00	13,90
25	32,50	110,00	152,90	25	37,25	120,00	166,80
26	3,75	25,00	34,75

Типы и размеры водоотводных и водопропускных сооружений зависят от величины расходов воды, на пропуск которой они рассчитываются. К замыкающему створу водосбора можно ожидать приток воды с разной вероятностью превышения. Очевидно, что чем меньше вероятность превышения, тем больше ожидаемый расход притока.

Принимая в качестве расчетного расход малой вероятности превышения, потребуется или увеличение отверстия сооружения, или увеличение глубины подпора перед сооружением, скорости течения воды в сооружении и на выходе из него. Принятие большего отверстия приводит к увеличению стоимости самого сооружения. Если же принять меньшее отверстие, то необходима соответствующая высота насыпи и применение более мощного крепления как откосов этой насыпи, так и русла водотока.

На основании этих положений следует считать, что определение расчетной вероятности превышения расходов, по величине которых следует проектировать сооружения и подходные насыпи, представляет собой экстремальную технико-экономическую задачу.

В любом случае при решении этой задачи необходимо безусловно гарантировать полную безопасность движения поездов и только при обеспечении этого основного требования находить наиболее рациональное сочетание затрат на устройство самого водопропускного сооружения, подходных насыпей и укрепительных работ и затрат на ремонт сооружения и русл после пропуска паводка.

В отдельных особых случаях: при проектировании временных или малодеятельных линий, линий внутрирайонного значения, при наличии перевозок только в определенные периоды времени, при обязательном обеспечении безопасности движения поездов -- с целью уменьшения строительных затрат могут предусматриваться перерывы движения на период паводка. В этом случае затраты, связанные с перерывом движения поездов, должны быть учтены при сравнении соответствующих вариантов. При проектировании железных дорог общего пользования перерывы в движении поездов на период пропуска паводка, как правило, не допускаются.

На основании многолетнего опыта установлено, что само сооружение как таковое может обеспечить пропуск весьма больших расходов воды без особых повреждений. Более уязвимыми являются подходные насыпи, отводные русла и отдельные элементы малых мостов (пролетные строения).

Это определило необходимость при выборе отверстий и типов мостов и труб, а также при проектировании насыпей на подходах к ним и креплений отводящих русл производить гидравлические расчеты по двум расходам и соответствующим им уровням и скоростям воды -- расчетному и наибольшему.

Расчетный и наибольший расходы притока воды к замыкающему створу определенного водосбора являются основными исходными данными для решения вопроса о выборе соответствующего типа и отверстия сооружения.

Однако в отдельных случаях при решении вопроса о выборе типа сооружения представляется возможным и целесообразным произвести объединение смежных водотоков с устройством продольного водоотвода и пропуском воды к одному водопропускному сооружению или же расчленить большой водосбор на несколько составных частей и перераспределить ожидаемый расход притока между несколькими водопропускными сооружениями.

Вопрос объединения смежных водотоков в один обычно возникает в следующих характерных случаях.

а) для уменьшения числа сооружений при расположении нескольких водотоков на близком расстоянии друг от друга и небольших расходах притока воды с этих водосборов;

б) при недостаточной высоте насыпи для размещения водопропускного сооружения в пределах одного из смежных водотоков и невозможности или нецелесообразности перепроектировки трассы на этом участке;

в) для исключения устройства водопропускных сооружений в пределах площадок раздельных пунктов.

Технически объединение водосборов возможно только в тех случаях, когда продольному водоотводу можно придать уклон не менее 2‰ и высота насыпи в месте расположения водопропускного сооружения, к которому подводится вода из смежных водотоков, позволяет разместить сооружение большего отверстия.

Экономическая целесообразность объединения смежных водосборов определяется путем сравнения стоимости строительства и эксплуатации одного сооружения большего отверстия и водоотводных канав и их укрепления со стоимостью строительства и эксплуатации всех сооружений без объединения водотоков.

При объединении водосборов общий расход (расчетный и наибольший), на пропуск которого должно быть рассчитано сооружение с большим отверстием, определяется:

а) при стоке от снеготаяния -- непосредственным суммированием расходов всех объединяемых водосборов;

б) при доминирующем ливневом стоке -- суммированием расходов объединяемых водосборов с учетом неравномерности выпадения осадков и потерь в пределах продольного водоотвода.

Подбор искусственных сооружений и определение их стоимости по каждому варианту производим в форме таблицы.

Таблица 4.1.2 Ведомость малых ИССО. Западный вариант

Расположение ИССО	Расчетные данные	Табличные данные	Стоимость, тыс.руб
№ бассейна	км	Высота насыпи, м	Ожидаемые расходы	Вид ИССО	Отверстие,м	Количество пролетов (очков)	Наименьшая высота насыпи,м
			Qрасч, м3/с	Qmax, м3/с
1	2,60	6,95	27,00	37,53	ПЖБТ	4,00	2	3,12	82,00
2	4,00	5,75	18,00	25,02	ПЖБТ	3,00	2	3,11	53,00
3	4,35	8,70	55,00	76,45	эстак.мост	26,60	5	8,00	142,00
4	5,85	6,00	26,00	36,14	ПЖБТ	4,00	2	3,12	72,00
5	8,00	1,75	24,00	33,36	эстак.мост	8,35	2	2,00	42,00
6	11,80	4,00	16,30	22,66	ПЖБТ	3,00	2	3,11	43,00
7	16,15	7,50	95,00	132,05	эстак.мост	26,65	4	8,00	118,00
8	18,20	6,15	60,00	83,40	эстак.мост	20,55	5	6,00	124,00
9	20,50	4,70	43,00	59,77	эстак.мост	23,55	5	5,00	115,00
10	23,60	7,70	34,00	47,26	ПБТ	6,00	2	4,35	168,00
11	24,45	5,70	33,00	45,87	ПБТ	6,00	2	4,35	112,00
12	25,20	4,70	10,60	14,73	КЖБТ	2,00	3	2,48	47,00
13	26,70	12,45	70,00	97,30	ПБТ	6,00	2	4,35	280,00
14	29,40	5,45	11,30	15,71	КЖБТ	2,00	3	2,48	52,00
15	34,00	4,25	35,50	49,35	ПБТ	6,00	2	4,35	90,00
16	38,25	10,20	11,00	15,29	КЖБТ	2,00	3	2,48	97,00
17	45,90	13,50	8,50	11,82	КЖБТ	2,00	2	2,48	85,00
18	47,00	6,50	8,20	11,40	КЖБТ	2,00	2	2,48	40,00
19	49,00	8,40	10,20	14,18	КЖБТ	2,00	3	2,48	83,00
20	50,60	13,60	24,00	33,36	ПЖБТ	4,00	2	3,12	106,00
21	52,35	2,45	3,90	5,42	КЖБТ	1,50	1	1,96	9,00
22	53,20	10,45	26,00	36,14	ПЖБТ	4,00	2	3,12	82,00
23	55,20	3,45	25,00	34,75	ПЖБТ	4,00	2	3,12	28,00
24	56,45	6,95	36,00	50,04	ПБТ	6,00	2	4,35	159,00
25	58,70	11,95	110,00	152,90	ЖБМ				200,00
26	59,15	8,00	25,00	34,75	ПЖБТ	4,00	2	3,12	54,00

Таблица 4.1.3 Ведомость малых ИССО. Восточный вариант

Расположение ИССО	Расчетные данные	Табличные данные	Стоимость, тыс.руб
№ бассейна	км	Высота насыпи, м	Ожидаемые расходы	Вид ИССО	Отверстие,м	Количество пролетов (очков)	Наименьшая высота насыпи,м
			Qрасч, м3/с	Qmax, м3/с
1	2,60	6,95	27,00	37,53	ПЖБТ	4,00	2	3,12	82,00
2	4,00	5,75	18,00	25,02	ПЖБТ	3,00	2	3,11	53,00
3	4,85	6,35	55,00	76,45	эстак.мост	20,55	5	6,00	124,00
4	6,20	3,30	26,00	36,14	ПЖБТ	4,00	2	3,12	49,00
5	7,25	5,45	25,00	34,75	ПЖБТ	4,00	2	3,12	68,00
6	8,40	10,00	32,50	45,18	ПБТ	6,00	2	4,35	226,00
7	11,00	6,70	32,00	44,48	ПБТ	6,00	2	4,35	136,00
8	12,85	4,40	17,80	24,74	ПЖБТ	3,00	2	3,11	48,00
9	14,60	5,75	72,50	100,78	эстак.мост	20,55	5	6,00	135,00
10	29,85	2,95	18,00	25,02	эстак.мост	4,20	1	3,00	30,00
11	33,40	4,00	6,60	9,17	КЖБТ	1,50	2	1,96	21,00
12	35,00	4,00	10,80	15,01	КЖБТ	2,00	3	2,48	28,00
13	35,75	16,50	40,00	55,60	ПБТ	6,00	2	4,35	392,00
14	42,50	8,40	20,00	27,80	ПЖБТ	4,00	2	3,11	100,00
15	44,70	4,50	9,50	13,21	КЖБТ	2,00	3	2,48	42,00
16	48,15	10,20	10,50	14,60	КЖБТ	2,00	3	2,48	97,00
17	49,20	10,13	10,00	13,90	КЖБТ	2,00	3	2,48	96,00
18	57,75	4,45	3,75	5,21	КЖБТ	1,50	1	1,96	11,50
19	60,75	3,80	4,50	6,26	КЖБТ	2,00	1	2,48	13,80
20	61,50	4,55	18,00	25,02	ПЖБТ	3,00	2	3,11	21,00
21	62,70	8,05	25,00	34,75	ПЖБТ	4,00	2	3,12	54,00
22	63,20	8,55	59,00	82,01	эстак.мост	26,60	5	8,00	142,00
23	64,20	4,30	40,00	55,60	эстак.мост	14,45	4	4,00	88,00
24	65,65	5,60	10,00	13,90	КЖБТ	2,00	3	2,48	53,00
25	68,50	9,00	120,00	166,80	ЖБМ				138,00

4.2 Верхнее строение пути

В проекте принята следующая конструкция верхнего строения пути: путь звеньевой, шпалы деревянные, рельсы Р65 термоупрочненные, эпюра шпал на прямой 1840 шт/км, на кривой 2000 шт/км.

5. Сравнение вариантов

В дипломном проекте варианты сравниваются по денежным показателям - капитальным вложениям и эксплуатационным расходам.

5.1 Капитальные вложения

Суммарные капитальные вложения с учетом строительной стоимости вариантов новой железной дороги и ее сооружений, капитальных вложений в локомотивный и вагонный парки в дипломном проекте определяются по следующей формуле:

, (5.1.1)

где: Кс - строительная стоимость дороги и ее сооружений;

Кл - капитальные вложения в локомотивный парк;

Кв - капитальные вложения в вагонный парк;

Кг - стоимость грузовой массы, находящейся в процессе перевозки.

5.1.1 Определение строительной стоимости

Строительная стоимость по варианту определяется:

, (5.1.1.1)

где: - стоимость земляного полотна;

- стоимость искусственных сооружений;

- стоимость верхнего строения пути;

- стоимость устройств, пропорциональных длине линии (СЦБ, связь и энергоснабжение);

- стоимость раздельных пунктов;

=1,4 - коэффициент, учитывающий стоимость временных сооружений, прочие и непредвиденные затраты.

, (5.1.1.2)

где: s - средневзвешенная единичная стоимость выполнения земляных работ, руб/м3;

- общий объём земляных работ;

, (5.1.1.3)

где: - объём земляных работ по главному пути;

- дополнительный объёмы работ по сооружению водоотводных канав берм, дамб и т.п.

, (5.1.1.4)

где: - объёмы земляных работ по раздельным пунктам;

, (5.1.1.5)

где: - количество станционных путей; =2;

- длина массива, км;

- средняя рабочая отметка массива, м;

Западный вариант:

Qрп=142,07 тыс.м3

Восточный вариант:

Qрп=224,46 тыс.м3

Объем земляных работ, приходящийся на 1 км линии:

q = Qз.р./L, (5.1.1.6)

где: L - длина линии, км.

Объёмы земляных работ по главному пути определяются в табличной форме (см. таблицы 5.1.1.1 и 5.1.1.2)

Таблица 5.1.1.1 Расчет профильных объемов земляных работ по главному пути для западного варианта

№ участка	Границы участка, км	Протяжение участка, км	начальная и конечная отметки, м	Вид массива	Средняя рабочая отметка	Объем земляных работ, м3
	начало	конец				насыпь, м	выемка, м	Насыпь	Выемка
								на массив	На 1 км	На 1 км	на массив
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	0,00	1,00	1,00	2	насыпь	1,85	-	18870	18870	-	-
2	1,00	2,00	1,00	1,75	насыпь	1,875	-	20200	20200	-	-
3	2,00	2,60	0,60	6,95	насыпь	4,35	-	33402	55670	-	-
4	2,60	3,40	0,80	0,55	насыпь	3,75	-	38520	48150	-	-
5	3,40	4,00	0,60	5,75	насыпь	3,15	-	25404	42340	-	-
6	4,00	4,15	0,15	0	насыпь	2,875	-	4938	32920	-	-
7	4,15	4,35	0,20	4,45	выемка	-	2,225	-	-	32700	6540
8	4,35	4,60	0,25	0	выемка	-	2,225	-	-	32700	8175
9	4,60	5,00	0,40	8,7	насыпь	4,35	-	22268	55670	-	-
10	5,00	5,65	0,65	0	насыпь	4,35	-	36185,5	55670	-	-
11	5,65	5,85	0,20	6	насыпь	3	-	7040	35200	-	-
12	5,85	6,50	0,65	1,75	насыпь	3,875	-	32717,1	50334	-	-
13	6,50	8,55	2,05	2,25	насыпь	2	-	42435	20700	-	-
14	8,55	8,80	0,25	0	насыпь	1,125	-	2637,5	10550	-	-
15	8,80	9,40	0,60	3,5	выемка	-	1,75	-	-	24300	14580
16	9,40	10,00	0,60	4	выемка	-	3,75	-	-	62400	37440
17	10,00	10,95	0,95	0	выемка	-	2	-	-	28300	26885
18	10,95	11,80	0,85	4	насыпь	2	-	17595	20700	-	-
19	11,80	12,85	1,05	0,66	насыпь	2,33	-	26516,7	25254	-	-
20	12,85	14,00	1,15	1,75	насыпь	1,205	-	13126,1	11414	-	-
21	14,00	14,90	0,90	1,25	насыпь	1,5	-	12600	14000	-	-
22	14,90	15,70	0,80	0,65	насыпь	0,95	-	6992	8740	-	-
23	15,70	16,15	0,45	7,5	насыпь	4,075	-	23715	52700	-	-
24	16,15	16,40	0,25	0	насыпь	3,75	-	12037,5	48150	-	-
25	16,40	17,00	0,60	10,45	выемка	-	5,225	-	-	98185	58911
26	17,00	17,65	0,65	0	выемка	-	5,225	-	-	98185	63820,2
27	17,65	18,20	0,55	6,15	насыпь	3,075	-	19250	35000	-	-
28	18,20	18,45	0,25	0	насыпь	3,075	-	8750	35000	-	-
29	18,45	18,60	0,15	2	выемка	-	1	-	-	13000	1950
30	18,60	18,75	0,15	0	выемка	-	1	-	-	13000	1950
31	18,75	19,25	0,50	1,7	насыпь	0,85	-	3680	7360	-	-
32	19,25	19,65	0,40	0	насыпь	0,85	-	2944	7360	-	-
33	19,65	20,50	0,85	4,7	насыпь	2,35	-	21700,5	25530	-	-
34	20,50	21,00	0,50	0	насыпь	2,35	-	12765	25530	-	-
35	21,00	21,25	0,25	2	насыпь	1	-	2300	9200	-	-
36	21,25	21,45	0,20	0	насыпь	1	-	1840	9200	-	-
37	21,45	21,95	0,50	4,75	выемка	-	2,375	-	-	34900	17450
38	21,95	22,80	0,85	0	выемка	-	2,375	-	-	34900	29665
39	22,80	23,60	0,80	7,7	насыпь	3,85	-	39976	49970	-	-
40	23,60	24,45	0,85	5,7	насыпь	6,7	-	97852	115120	-	-
41	24,45	24,65	0,20	0	насыпь	2,85	-	6584	32920	-	-
42	24,65	24,75	0,10	4	выемка	-	2	-	-	28300	2830
43	24,75	24,90	0,15	0	выемка	-	2	-	-	28300	4245
44	24,90	25,20	0,30	4,7	насыпь	2,35	-	7659	25530	-	-
45	25,20	25,45	0,25	0	насыпь	2,35	-	6382,5	25530	-	-
46	25,45	25,75	0,30	9	выемка	-	4,5	-	-	79700	23910
47	25,75	26,30	0,55	0	выемка	-	4,5	-	-	79700	43835
48	26,30	26,70	0,40	12,45	насыпь	6,225	-	41002	102505	-	-
49	26,70	27,10	0,40	1,45	насыпь	6,95	-	48808	122020	-	-
50	27,10	28,80	1,70	2,45	насыпь	1,95	-	34153	20090	-	-
51	28,80	29,40	0,60	5,45	насыпь	3,95	-	31074	51790	-	-
52	29,40	30,00	0,60	0	насыпь	2,725	-	18612	31020	-	-
53	30,00	31,00	1,00	10	выемка	-	5	-	-	92200	92200
54	31,00	31,25	0,25	7,25	выемка	-	8,625	-	-	199358	49839,5
55	31,25	32,65	1,40	0	выемка	-	3,625	-	-	59650	83510
56	32,65	34,00	1,35	4,25	насыпь	2,125	-	30273,8	22425	-	-
57	34,00	34,45	0,45	0	насыпь	2,125	-	10091,3	22425	-	-
58	34,45	35,55	1,10	10,5	выемка	-	5,25	-	-	98850	108735
59	35,55	36,75	1,20	0	выемка	-	5,25	-	-	98850	118620
60	36,75	37,60	0,85	3,36	насыпь	1,68	-	14276,6	16796	-	-
61	37,60	38,25	0,65	10,2	насыпь	6,78	-	76263,2	117328	-	-
62	38,25	38,60	0,35	0	насыпь	5,1	-	26418	75480	-	-
63	38,60	38,75	0,15	4,8	выемка	-	2,4	-	-	35340	5301
64	38,75	39,15	0,40	0	выемка	-	2,4	-	-	35340	14136
65	39,15	40,55	1,40	10,61	насыпь	5,305	-	112375	80268	-	-
66	40,55	43,50	2,95	11,15	насыпь	10,88	-	768522	260516	-	-
67	43,50	44,75	1,25	0,36	насыпь	5,755	-	113615	90892	-	-
68	44,75	45,70	0,95	1,5	насыпь	0,93	-	8128,2	8556	-	-
69	45,70	45,90	0,20	13,5	насыпь	7,5	-	27620	138100	-	-
70	45,90	46,10	0,20	5,2	насыпь	9,35	-	40028	200140	-	-
71	46,10	46,70	0,60	2,3	насыпь	3,75	-	28890	48150	-	-
72	46,70	47,00	0,30	6,5	насыпь	4,4	-	18186	60620	-	-
73	47,00	47,35	0,35	0	насыпь	3,25	-	13790	39400	-	-
74	47,35	47,60	0,25	9,5	выемка	-	4,75	-	-	85950	21487,5
75	47,60	48,00	0,40	13,1	выемка	-	11,3	-	-	314590	125836
76	48,00	48,45	0,45	0	выемка	-	6,55	-	-	135850	61132,5
77	48,45	49,00	0,55	8,4	насыпь	4,2	-	31163	56660	-	-
78	49,00	49,25	0,25	0	насыпь	4,2	-	14165	56660	-	-
79	49,25	49,65	0,40	7,45	выемка	-	3,725	-	-	45350	18140
80	49,65	50,00	0,35	0	выемка	-	3,725	-	-	45350	15872,5
81	50,00	50,60	0,60	13,6	насыпь	6,8	-	70728	117880	-	-
82	50,60	51,10	0,50	0	насыпь	6,8	-	58940	117880	-	-
83	51,10	51,75	0,65	9,35	выемка	-	4,675	-	-	84075	54648,7
84	51,75	52,15	0,40	0	выемка	-	4,675	-	-	84075	33630
85	52,15	52,35	0,20	2,45	насыпь	1,225	-	2326	11630	-	-
86	52,35	52,60	0,25	0	насыпь	1,225	-	2907,5	11630	-	-
87	52,60	52,70	0,10	2	выемка	-	1	-	-	13000	1300
88	52,70	52,80	0,10	0	выемка	-	1	-	-	13000	1300
89	52,80	53,20	0,40	10,45	насыпь	5,225	-	31332	78330	-	-
90	53,20	53,55	0,35	3,45	насыпь	6,95	-	42707	122020	-	-
91	53,55	54,00	0,45	3,4	насыпь	3,425	-	19053	42340	-	-
92	54,00	54,20	0,20	0	насыпь	1,7	-	3408	17040	-	-
93	54,20	54,35	0,15	4	выемка	-	2	-	-	28300	4245
94	54,35	55,05	0,70	0	выемка	-	2	-	-	28300	19810
95	55,05	55,20	0,15	3,45	насыпь	1,725	-	2601,75	17345	-	-
96	55,20	55,30	0,10	0	насыпь	1,725	-	1734,5	17345	-	-
97	55,30	55,60	0,30	8,55	выемка	-	4,275	-	-	74390	22317
98	55,60	56,15	0,55	0	выемка	-	4,275	-	-	74390	40914,5
99	56,15	56,45	0,30	6,95	насыпь	3,475	-	12954	43180	-	-
100	56,45	56,90	0,45	0	насыпь	3,475	-	19431	43180	-	-
101	56,90	57,25	0,35	1,55	выемка	-	0,775	-	-	10075	3526,25
102	57,25	57,40	0,15	0	выемка	-	0,775	-	-	10075	1511,25
103	57,40	57,70	0,30	1,95	насыпь	0,975	-	2691	8970	-	-
104	57,70	58,70	1,00	11,95	насыпь	6,95	-	122020	122020	-	-
105	58,70	59,15	0,45	8	насыпь	9,975	-	10080	22400	-	-
106	59,15	59,50	0,35	0,5	насыпь	4,25	-	20177,5	57650	-	-
107	59,50	60,15	0,65	0,75	насыпь	0,625	-	3737,5	5750	-	-
								2550597			1240223

Таблица 5.1.1.2 Расчет профильных объемов земляных работ по главному пути для восточного варианта

№ участка	Границы участка, км	Протяжение участка, км	начальная и конечная отметки, м	Вид массива	Средняя рабочая отметка	Объем земляных работ, м3
	начало	конец				насыпь, м	выемка, м	Насыпь	Выемка
								на массив	На 1 км	На 1 км	на массив
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	0,00	1,00	1,00	1,6	насыпь	1,85	-	18870	18870	-	-
2	1,00	2,00	1,00	1,75	насыпь	1,675	-	16735	16735	-	-
3	2,00	2,60	0,60	6,95	насыпь	4,35	-	34812	58020	-	-
4	2,60	3,15	0,55	0,55	насыпь	3,75	-	26482,5	48150	-	-
5	3,15	4,00	0,85	5,75	насыпь	3,15	-	32062	37720	-	-
6	4,00	4,10	0,10	0	насыпь	2,875	-	3330	33300	-	-
7	4,10	4,25	0,15	6,25	выемка	-	3,125	-	-	49175	7376,25
8	4,25	4,65	0,40	0	выемка	-	3,125	-	-	49175	19670
9	4,65	4,85	0,20	6,35	насыпь	3,175	-	7628	38140	-	-
10	4,85	5,65	0,80	0,55	насыпь	3,45	-	34208	42760	-	-
11	5,65	5,80	0,15	2,25	насыпь	1,4	-	2028	13520	-	-
12	5,80	6,00	0,20	0	насыпь	1,125	-	2110	10550	-	-
13	6,00	6,20	0,20	3,3	насыпь	1,65	-	3286	16430	-	-
14	6,20	6,35	0,15	0	насыпь	1,65	-	2464,5	16430	-	-
15	6,35	6,65	0,30	5,75	выемка	-	2,875	-	-	44225	13267,5
16	6,65	7,00	0,35	0	выемка	-	2,875	-	-	44225	15478,8
17	7,00	7,25	0,25	5,45	насыпь	2,725	-	7755	31020	-	-
18	7,25	7,70	0,45	2,35	насыпь	3,9	-	22896	50880	-	-
19	7,70	8,40	0,70	10	насыпь	6,175	-	70850,5	101215	-	-
20	8,40	9,05	0,65	0	насыпь	5	-	47580	73200	-	-
21	9,05	9,50	0,45	9,05	выемка	-	4,525	-	-	80325	36146,2
22	9,50	9,95	0,45	0	выемка	-	4,525	-	-	80325	36146,2
23	9,95	11,00	1,05	6,7	насыпь	3,35	-	43134	41080	-	-
24	11,00	11,50	0,50	0	насыпь	3,35	-	20540	41080	-	-
25	11,50	11,80	0,30	4,2	выемка	-	2,1	-	-	30060	9018
26	11,80	12,60	0,80	0	выемка	-	2,1	-	-	30060	24048
27	12,60	12,85	0,25	4,4	насыпь	2,2	-	5865	23460	-	-
28	12,85	13,50	0,65	1,07	насыпь	2,735	-	20261,8	31172	-	-
29	13,50	14,10	0,60	1,25	насыпь	1,16	-	6556,8	10928	-	-
30	14,10	14,60	0,50	5,75	насыпь	3,5	-	21800	43600	-	-
31	14,60	15,15	0,55	0	насыпь	2,875	-	18315	33300	-	-
32	15,15	16,50	1,35	5,05	выемка	-	2,525	-	-	37575	50726,3
33	16,50	16,85	0,35	0	выемка	-	2,525	-	-	37575	13151,3
34	16,85	19,45	2,60	4,5	насыпь	2,25	-	62790	24150	-	-
35	19,45	20,00	0,55	8,57	насыпь	6,535	-	60811,3	110566	-	-
36	20,00	22,50	2,50	10,95	насыпь	9,76	-	538830	215532	-	-
37	22,50	23,85	1,35	14,7	насыпь	12,825	-	471555	349300	-	-
38	23,85	24,55	0,70	14,95	насыпь	14,825	-	319130	455900	-	-
39	24,55	25,35	0,80	3,8	насыпь	9,375	-	160840	201050	-	-
40	25,35	26,65	1,30	6,1	насыпь	4,95	-	93782	72140	-	-
41	26,65	27,00	0,35	11,95	насыпь	9,025	-	65908,5	188310	-	-
42	27,00	27,35	0,35	5,8	насыпь	8,875	-	64076,3	183075	-	-
43	27,35	28,85	1,50	1,95	насыпь	3,875	-	75637,5	50425	-	-
44	28,85	29,85	1,00	2,95	насыпь	2,45	-	26910	26910	-	-
45	29,85	30,25	0,40	0	насыпь	5	-	5732	14330	-	-
46	30,25	31,00	0,75	14,4	выемка	-	6,46667	-	-	156320	117240
47	31,00	31,65	0,65	13,33	выемка	-	13,865	-	-	438674	285138
48	31,65	32,35	0,70	0	выемка	-	6,665	-	-	139415	97590,5
49	32,35	32,65	0,30	1	насыпь	0,5	-	1380	4600	-	-
50	32,65	33,40	0,75	4	насыпь	2,5	-	20700	27600	-	-
51	33,40	33,90	0,50	0	насыпь	2	-	10350	20700	-	-
52	33,90	34,00	0,10	1	выемка	-	0,5	-	-	6500	650
53	34,00	34,15	0,15	0	выемка	-	0,5	-	-	6500	975
54	34,15	35,00	0,85	4	насыпь	2	-	17595	20700	-	-
55	35,00	35,75	0,75	16,5	насыпь	10,25	-	176156	234875	-	-
56	35,75	36,65	0,90	0	насыпь	8,25	-	145710	161900	-	-
57	36,65	37,50	0,85	4,9	выемка	-	2,45	-	-	36220	30787
58	37,50	38,25	0,75	13,4	выемка	-	9,15	-	-	225400	169050
59	38,25	39,20	0,95	0	выемка	-	6,7	-	-	140500	133475
60	39,20	39,50	0,30	0,6	насыпь	0,3	-	828	2760	-	-
61	39,50	39,85	0,35	0	насыпь	0,3	-	966	2760	-	-
62	39,85	40,70	0,85	2,6	выемка	-	1,3	-	-	17380	14773
63	40,70	40,90	0,20	0	выемка	-	1,3	-	-	17380	3476
64	40,90	42,50	1,60	8,4	насыпь	4,2	-	90656	56660	-	-
65	42,50	43,20	0,70	0	насыпь	4,2	-	39662	56660	-	-
66	43,20	43,40	0,20	2,05	выемка	-	1,025	-	-	13365	2673
67	43,40	43,75	0,35	0	выемка	-	1,025	-	-	13365	4677,75
68	43,75	44,70	0,95	4,53	насыпь	2,265	-	23139,2	24357	-	-
69	44,70	44,90	0,20	0	насыпь	2,265	-	4871,4	24357	-	-
70	44,90	45,00	0,10	1,68	выемка	-	0,84	-	-	10920	1092
71	45,00	46,25	1,25	2,43	выемка	-	2,055	-	-	29268	36585
72	46,25	46,50	0,25	0	выемка	-	1,215	-	-	16139	4034,75
73	46,50	46,65	0,15	3,17	насыпь	1,585	-	2345,55	15637	-	-
74	46,65	47,65	1,00	2,17	насыпь	2,67	-	30184	30184	-	-
75	47,65	48,15	0,50	10,82	насыпь	6,495	-	54735,5	109471	-	-
76	48,15	48,55	0,40	2	насыпь	6,41	-	42911,2	107278	-	-
77	48,55	48,80	0,25	0,33	насыпь	1,165	-	2745,5	10982	-	-
78	48,80	49,20	0,40	10,13	насыпь	5,23	-	31377,6	78444	-	-
79	49,20	49,60	0,40	1,93	насыпь	6,03	-	38989,6	97474	-	-
80	49,60	50,50	0,90	7	насыпь	4,465	-	55627,2	61808	-	-
81	50,50	50,85	0,35	12,08	насыпь	9,54	-	72494,8	207128	-	-
82	50,85	54,30	3,45	5,5	насыпь	8,79	-	621462	180134	-	-
83	54,30	55,30	1,00	4,2	насыпь	4,85	-	70020	70020	-	-
84	55,30	56,45	1,15	7	насыпь	5,6	-	100073	87020	-	-
85	56,45	57,35	0,90	1	насыпь	4	-	47430	52700	-	-
86	57,35	57,75	0,40	4,45	насыпь	2,725	-	12408	31020	-	-
87	57,75	58,70	0,95	0	насыпь	2,225	-	22614,8	23805	-	-
88	58,70	60,15	1,45	3,15	насыпь	1,575	-	22496,7	15515	-	-
89	60,15	60,50	0,35	1,3	насыпь	2,225	-	8331,75	23805	-	-
90	60,50	60,75	0,25	3,8	насыпь	2,55	-	7090	28360	-	-
91	60,75	61,00	0,25	0,5	насыпь	2,15	-	4870	19480	-	-
92	61,00	61,25	0,25	0,5	насыпь	0,5	-	575	2300	-	-
93	61,25	61,50	0,25	4,55	насыпь	2,525	-	6995	27980	-	-
94	61,50	61,65	0,15	0	насыпь	2,275	-	3570,75	23805	-	-
95	61,65	62,00	0,35	3,7	выемка	-	1,85	-	-	25900	9065
96	62,00	62,40	0,40	0	выемка	-	1,85	-	-	25900	10360
97	62,40	62,70	0,30	8,05	насыпь	5	-	15958,5	53195	-	-
98	62,70	63,00	0,30	1,55	насыпь	4,8	-	20688	68960	-	-
99	63,00	63,20	0,20	8,55	насыпь	5,05	-	14868	74340	-	-
100	63,20	63,45	0,25	0	насыпь	4,5167	-	14536,3	58145	-	-
101	63,45	63,70	0,25	9,2	выемка	-	4,6	-	-	82200	20550
102	63,70	64,00	0,30	0	выемка	-	4,6	-	-	82200	24660
103	64,00	64,20	0,20	4,3	насыпь	2,15	-	4554	22770	-	-
104	64,20	64,35	0,15	0	насыпь	2,15	-	3415,5	22770	-	-
105	64,35	64,70	0,35	6,9	выемка	-	3,45	-	-	55870	19554,5
106	64,70	65,35	0,65	0	выемка	-	3,45	-	-	55870	36315,5
107	65,35	65,65	0,30	5,6	насыпь	2,8	-	9648	32160	-	-
108	65,65	66,50	0,85	0,35	насыпь	2,975	-	29597	34820	-	-
109	66,50	67,45	0,95	1,5	насыпь	0,925	-	8084,5	8510	-	-
110	67,45	67,65	0,20	0	насыпь	0,75	-	1380	6900	-	-
111	67,65	68,50	0,85	9	насыпь	4,5	-	53210	62600	-	-
112	68,50	69,25	0,75	0,5	насыпь	4,75	-	50925	67900	-	-
113	69,25	69,90	0,65	0,75	насыпь	0,625	-	3737,5	5750	-	-
								4437555			1247775

Западный вариант:

;

;

.

q = 4170,044/60,150 = 69,33 (тыс.м3/км).

Восточный вариант:

;

;

q = 6254,08/69,9 = 89,47 (тыс.м3/км).

Стоимость искусственных сооружений определяется по таблице 7 и 8:

Западный вариант:

Восточный вариант:

Стоимость верхнего строения пути определяется в зависимости от его типа. Для I категории принимаю рельсы Р65, число шпал на 1 км - 1840, балласт из щебня.

, (5.1.1.7)

где: L - длина варианта, км;

- стоимость 1 км ВСП.

Западный вариант:

Восточный вариант:

Строительная стоимость устройств, пропорциональных длине линии:

, (5.1.1.8)

где: - стоимость подготовки территории строительства, тыс.руб/км

- стоимость устройств СЦБ и связи, тыс.руб/км;

- стоимость устройств электроснабжения, тыс.руб/км;

- стоимость зданий жилищно - гражданского назначения, тыс.руб/км.

При тепловозной тяге:

Западный вариант:

Восточный вариант:

При электрической тяге:

Западный вариант:

Восточный вариант:

Стоимость строительства раздельных пунктов:

, (5.1.1.9)

где: - стоимость одного раздельного пункта данного типа, тыс.руб/км;

nрп - число раздельных пунктов того же типа, тыс.руб/км.

При тепловозной тяге:

Западный вариант:

Восточный вариант:

При электрической тяге:

Западный вариант:

Восточный вариант:

Строительная стоимость вариантов:

При тепловозной тяге:

Западный вариант:

Восточный вариант:

При электрической тяге:

Западный вариант:

Восточный вариант:

Таблица 5.1.3 Строительная стоимость вариантов, тыс. руб

Составляющие строительной стоимости	Западный вариант	Восточный вариант
	2ТЭ116	ВЛ-80к	2ТЭ116	ВЛ-80к
Земляное полотно	11259,12	16886,02
Искусственные сооружения	2483,00	2248,30
Верхнее строение пути	5600,18	5875,38
Устройства, пропорциональные длине	12463,08	19278,08	14483,28	22402,95
Раздельные пункты	632,00	786,00	948,00	1179,00
Общая строительная стоимость	45412,33	55168,93	56617,33	68028,27
Стоимость 1 км железной дороги	754,98	917,19	809,98	973,22

5.1.2 Определение капитальных вложений в локомотивный парк

Различают рабочий и инвентарный парки локомотивов.

Рабочий парк состоит из исправных локомотивов, непосредственно занятых перевозкой грузов:

, (5.1.2.1)

где: Тл - время полного оборота локомотива на обслуживании одной пары поездов на рассматриваемом участке обращения локомотива, ч;

nгр-максимальное количество пар грузовых поездов

, (5.1.2.2)

- длина участка обращения локомотива, км. Принимаем длину участка обращения =800 км;

- участковая скорость движения поездов, км/ч. Принимаем участковую скорость движения поездов = 30 км/ч;

- среднее время простоя локомотива за оборот,

, (5.1.2.3)

- среднее время простоя на станции основного депо. Принимаем для тепловозной тяги = 0,60 ч, для электрической - = 0,50 ч;

- количество пунктов смены локомотивных бригад. Принимаем количество пунктов = 5;

- среднее время простоя в пунктах смены локомотивных бригад. Принимаем = 0,83 ч;

- среднее время оборота. Принимаем среднее время оборота для тепловозной тяги = 1,22 ч, для электрической - = 0,13 ч;

- среднее время простоя под техническим и профилактическим осмотром, отнесенное на один оборот; при тепловозной тяге =0,0055•= =0,0055•800=4,4 ч;

- среднее время дополнительного простоя локомотива в пунктах оборота в ожидании отправления поезда,

, (5.1.2.4)

Итак, определяем среднее время дополнительного простоя локомотива в пунктах оборота в ожидании отправления поезда по вариантам:

Тепловозная тяга:

Западный вариант (=13 ‰): =1/(0,7+0,013•27)=0,95 (ч);

Восточный вариант (=11 ‰): =1/(0,7+0,013•24)=0,98 (ч).

Электрическая тяга:

Западный вариант (=13 ‰): =1/(0,7+0,013•36)=0,86 (ч);

Восточный вариант (=11 ‰): =1/(0,7+0,013•30)=0,92 (ч).

Определяем среднее время простоя локомотива за оборот по вариантам:

Тепловозная тяга:

Западный вариант (=13 ‰):

=0,60+2•5•0,83+1,22+4,4+0,95=15,47(ч);

Восточный вариант (=11 ‰):

=0,60+2•5•0,83+1,22+4,4+0,98=15,50 (ч).

Электрическая тяга:

Западный вариант (=13 ‰):

=0,50+2•5•0,83+0,13+4,4+0,86=14,20(ч);

Восточный вариант (=11 ‰):

=0,50+2•5•0,83+0,13+4,4+0,92=14,25 (ч).

Находим время полного оборота локомотива на обслуживании одной пары поездов на рассматриваемом участке обращения локомотива по вариантам:

Тепловозная тяга:

Западный вариант (=13 ‰): =2•800/30+15,47=68,80 (ч);

Восточный вариант (=11 ‰): =2•800/30+15,50=68,83 (ч).

Электрическая тяга:

Западный вариант (=13 ‰): =2•800/30+14,20=67,53 (ч);

Восточный вариант (=11 ‰): =2•800/30+14,25=67,58 (ч).

Итак, определяем рабочий парк локомотивов, непосредственно занятых перевозкой грузов:

Тепловозная тяга:

Западный вариант (=13 ‰): =68,80•27/24=78;

Восточный вариант (=11 ‰): =68,75•24/24=69.

Электрическая тяга:

Западный вариант (=13 ‰): =67,53•36/24=101;

Восточный вариант (=11 ‰): =67,58•30/24=85.

Инвентарный парк локомотивов можно определить по следующей формуле:

, (5.1.2.5)

где: - коэффициент, учитывающий неравномерность перевозок. Принимаем =0,10;

- коэффициент, учитывающий число исправных локомотивов, находящихся в перемещении резервом, на хозяйственной и прочей работе. Принимаем при тепловозной тяге =0,07, при электрической =0,05;

- коэффициент, учитывающий число неисправных локомотивов, находящихся в ремонте, при тепловозной тяге принимаем=0,15, при электрической -=0,10.

Итак, определяем инвентарный парк локомотивов по вариантам:

Тепловозная тяга:

Западный вариант (=13 ‰): =78•(1+0,10)•(1+0,07)•=80;

Восточный вариант (=11 ‰): =69• (1+0,10)•(1+0,07)• =71.

Электрическая тяга:

Западный вариант (=13 ‰): =101•(1+0,10)•(1+0,05)•=106;

Восточный вариант (=11 ‰): =85• (1+0,10)•(1+0,05)• =89

Капитальные вложения в локомотивный парк можно определить по следующей формуле:

, (5.1.2.6)

где: - стоимость одного локомотива. Принимаем стоимость одного локомотива 2ТЭ116 равной 569,60 тыс. руб., стоимость локомотива ВЛ - 80к равным 301,10 тыс. руб.

Тепловозная тяга:

Западный вариант (=13 ‰): =569,60•80=45568,00 (тыс. руб.);

Восточный вариант (=11 ‰): =569,60•71=40441,60 (тыс. руб.).

Электрическая тяга:

Западный вариант (=13 ‰): =301,10•106=31916,60 (тыс. руб.);

Восточный вариант (=11 ‰): =301,10•89=26797,90 (тыс. руб.).

Вычисленные капитальные вложения в локомотивный парк относятся ко всему участку обращения локомотива . В сравнение вариантов включаем лишь часть указанной стоимости - пропорционально длине варианта .

С учетом этого капитальные вложения в локомотивный парк определятся по формуле:

, (5.1.2.7)

Тепловозная тяга:

Западный вариант (=13 ‰): =569,60•80•60,15/800=3426,15 (тыс. руб.);

Восточный вариант (=11 ‰): =569,60•71•69,90/800=3533,58 (тыс. руб.).

Электрическая тяга:

Западный вариант (=13 ‰): =301,10•106•60,15/800=2399,73 (тыс. руб.);

Восточный вариант (=11 ‰): =301,10•89•69,90/800=2341,47 (тыс. руб.).

5.1.3 Определение капитальных вложений в вагонный парк

Инвентарный парк вагонов в дипломном проекте можно определить по следующей формуле:

, (5.1.3.1)

где: = 1,15 - коэффициент, учитывающий неисправные вагоны.

Рабочий парк вагонов определяется по формуле:

, (5.1.3.2)

где: - длина участка (варианта), км;

- потребная провозная способность в грузовом направлении, млн.т/год;

=1,1 - коэффициент неравномерности перевозок;

=80 т - средняя масса вагона брутто;

=0,72 - отношение массы поезда нетто к массе поезда брутто.

Определяем рабочий парк вагонов по вариантам:

Тепловозная тяга:

Западный вариант (=13 ‰):

Восточный вариант (=11 ‰):

Электрическая тяга:

Западный вариант (=13 ‰):

Восточный вариант (=11 ‰):

Тогда инвентарный парк вагонов будет равен:

Тепловозная тяга:

Западный вариант (=13 ‰): ;

Восточный вариант (=11 ‰): .

Электрическая тяга:

Западный вариант (=13 ‰): ;

Восточный вариант (=11 ‰): .

Капитальные вложения в вагонный парк в дипломном проекте определяются по следующей формуле:

, (5.1.3.3)

где: - стоимость одного вагона. Принимаем стоимость 4-осного полувагона, равной 10,30 тыс. руб.

Тепловозная тяга:

Западный вариант (=13 ‰): тыс. руб

Восточный вариант (=11 ‰): тыс. руб

Электрическая тяга:

Западный вариант (=13 ‰): тыс. руб

Восточный вариант (=11 ‰): тыс. руб

5.1.4 Определение стоимости грузовой массы, находящейся в процессе перевозки

Стоимость грузов, находящихся в процессе перевозки, определяем отдельно по направлениям по формуле:

, (5.1.4.1)

Стоимость грузов по направлениям, тыс. руб./год,

, (5.1.4.2)

где: =190 руб./т - стоимость 1 т груза;

- потребная провозная способность в направлении «туда» или «обратно». = 13,1млн. т/год при тепловозной тяге, = 17,47 млн. т/год при электрической тяге;

- время нахождения груза в пути способность в направлении «туда» или «обратно», сут,

, (5.1.4.3)

- время хода поезда по участку (варианту) в направлении «туда» или «обратно»;

- коэффициент участковой скорости.

Тепловозная тяга:

Западный вариант (=13 ‰): =56,3/(60•24•0,30)=0,13 сут;

=71,2/(60•24•0,30)=0,16 сут;

Восточный вариант (=11 ‰): =69,5/(60•24•0,30)=0,16 сут.

=88,7/(60•24•0,30)=0,21 сут.

Электрическая тяга:

Западный вариант (=13 ‰): =51,1/(60•24•0,30)=0,12 сут;

=52,6/(60•24•0,30)=0,12 сут;

Восточный вариант (=11 ‰): =59,5/(60•24•0,30)=0,14 сут.

=61,4/(60•24•0,30)=0,14 сут.

Стоимость грузов по направлениям:

Тепловозная тяга:

Западный вариант (=13 ‰): тыс. руб

тыс. руб

Восточный вариант (=11 ‰): тыс. руб

тыс. руб

Электровозная тяга:

Западный вариант (=13 ‰): тыс. руб

тыс. руб

Восточный вариант (=11 ‰): тыс. руб

тыс. руб

Тепловозная тяга:

Западный вариант (=13 ‰): тыс. руб

Восточный вариант (=11 ‰): тыс. руб

Электрическая тяга:

Западный вариант (=13 ‰): тыс. руб

Восточный вариант (=11 ‰): тыс. руб

Итак, капитальные вложения по вариантам будут равны:

Тепловозная тяга:

Западный вариант:

= 45412,33+3426,18+1359,60+1534,32=51732,43тыс. руб;

Восточный вариант:

=56617,33+3533,58+1575,90+1977,30=63704,11тыс. руб.

Электрическая тяга:

Западный вариант:

= 55168,93+2399,73+1812,80+1637,23=61018,69тыс. руб;

Восточный вариант:

=68028,27+2341,47+2111,50+1910,10=74391,34тыс. руб.

5.2 Определение эксплуатационных затрат по вариантам

Эксплуатационные затраты определяются по размерам движения 10 года.

, (5.2.1)

где: Сдв - годовые эксплуатационные расходы по передвижению поездов;

Сост - расходы по остановкам поездов;

- расходы по содержанию постоянных устройств, не зависящие от движения;

Годовые эксплуатационные расходы по передвижению поездов определяют по следующей формуле:

, (5.2.2)

где: - эксплуатационные расходы на один поезд, зависящие от размеров движения по направлениям соответственно «туда» и «обратно»;

- число приведённых поездов в год по направлениям соответственно «туда» и «обратно».

Эксплуатационные расходы по движению одного поезда по направлениям рассчитываются по следующей формуле:

, (5.2.3)

где:L ? длина линии;

Дh ? алгебраическая разность отметок начального и конечного пунктов;

?б ? сумма углов поворота всех кривых на линии, град;

?hвр ? сумма высот вредных спусков в данном направлении;

?бвр? сумма углов поворота кривых в пределах вредных спусков, град;

Lвр ? длина вредных спусков;

C0пк ? норма расходов на пробег поездом 1 км на площадке;

А ? норма расходов на преодоление поездом 1 м высоты;

Б ? норма дополнительных расходов на спуск поезда с торможением;

В ? поправка к величине расходов на тормозных спусках, учитывающая часть кинетической энергии поезда, поглощаемую основным сопротивлением подвижного состава.

Западный вариант:

при тепловозной тяге:

? туда:

? обратно:

при электрической тяге:

? туда:

? обратно:

Восточный вариант:

при тепловозной тяге:

? туда:

? обратно:

при электрической тяге:

? туда:

? обратно:

При проектировании новых линий анализ овладения перевозками осуществляется:

? для обоснования первоначальной технической мощности; одновременно выбирается оптимальная схема овладения перевозками;

? для выбора оптимальной схемы овладения перевозками при известном настоящем состоянии.

Для определения пропускной и провозной способности линии требуется определить время хода поезда при заданном типе локомотива и весовой норме. Для этого выполним тяговые расчеты поезда весом 3050 т и 3600 т при тепловозной и электрической тяге на всем протяжении участка в обоих направлениях и по кривой скорости находим время хода по перегону. Расчеты производим из условий, что остановка и троганье поезда происходит только на крайних раздельных пунктах.

Результаты расчетов сведены в таблицу.

Таблица 5.2.1 Время хода поезда по перегонам при тепловозной тяге (2ТЭ116)

Перегон	t'x, мин	t''x, мин	(t'x+t''x), мин
Западный вариант:
Ст. А - р/п 1	17,9	23	40,9
п/р 1 - р/п 2	17,5	26,6	44,4
р/п 2 - р/п 3	20,9	21,6	42,5
Восточный вариант:
Ст. А - р/п 1	16,5	27,0	43,5
п/р 1 - р/п 2	20,8	14,9	35,7
р/п 2 - р/п 3	15,5	29,1	44,6
р/п 3 - р/п 4	16,8	17,7	34,5

Таблица 5.2.2 Время хода поезда по перегонам при электрической тяге (ВЛ-80к)

Перегон	t'x, мин	t''x, мин	(t'x+t''x), мин
Западный вариант:
Ст. А - р/п 1	16,7	16,8	33,5
п/р 1 - р/п 2	16,2	16,7	32,6
р/п 2 - р/п 3	16,9	16,5	33,4
Восточный вариант:
Ст. А - р/п 1	16,5	27,0	32,3
п/р 1 - р/п 2	20,8	14,9	27,1
р/п 2 - р/п 3	15,5	29,1	29,1
р/п 3 - р/п 4	16,8	17,7	32,4

Определяем период параллельного обыкновенного графика по формуле:

, (5.2.4)

где:? расчетное время хода туда-обратно;

ф1+ф2=6 мин. ? станционные интервалы времени при ПАБ;

tрзс=3 мин. ? время на разгон замедление и скрещение поездов.

При тепловозной тяге:

При электрической тяге:

Определяем расчетную пропускную способность линии. Пропускную способность определяем по максимальному времени хода поезда по одному из перегонов как:

, (5.2.5)

где: tтех=60 мин ? время на выполнение технологических операций;

бн=0,96 ? коэффициент надежности линии;

При тепловозной тяге:

При электрической тяге:

Определяем наличную провозную способность на 10-й год эксплуатации:

, (5.2.6)

где: 365 ? количество дней в году;

Qвн ? весовая норма грузового состава;

ц ? коэффициент перехода от веса нетто к весу брутто, ц= 0,72;

б ? коэффициент перевода в среднюю весовую норму, б=1,0;

Западный вариант:

Восточный вариант:

Максимальное количество поездов, которое может пропустить линия при параллельном обыкновенном графике при известных количествах пассажирских и сборных поездов:

, (5.2.7)

где:еп=1.2 ? коэффициент съема пассажирскими поездами;

есб=1.5 ? тоже сборными;

гдзпс ? коэффициент допустимого заполнения пропускной способности

гдзпс =0,85 при обыкновенном графике,

? наличная пропускная способность.

При тепловозной тяге:

При электрической тяге:

Провозная способность линии к 10-му году эксплуатации:

, (5.2.8)

При тепловозной тяге:

Западный вариант:

Восточный вариант:

При электрической тяге:

Западный вариант:

Восточный вариант:

Количество приведённых поездов определяется по формуле:

, (5.2.9)

где: - число пассажирских поездов в год на 10-й год эксплуатации;

- коэффициент приведения пассажирских поездов к грузовым;

- число грузовых поездов в год.

, (5.2.10)

, (5.2.11)

где: , - грузооборот нетто на 10-й год «туда» и «обратно»;

- коэффициент перехода от массы брутто к массе нетто; ;

- средняя масса состава, (здесь - коэффициент перехода от максимальной Q к средней Qср принимаем 1,0)

, (5.2.12)

Западный вариант:

Восточный вариант:

При тепловозной тяге:

Западный вариант (iр = 13 ‰ ):

Восточный вариант (iр = 11 ‰ ):

При электровозной тяге:

Западный вариант (iр = 13 ‰ ):

Восточный вариант (iр = 11 ‰ ):

Годовые эксплуатационные расходы по передвижению поездов

Западный вариант:

при тепловозной тяге:

при электрической тяге:

Восточный вариант:

при тепловозной тяге:

при электрической тяге:

Расходы по стоянкам поездов Сост определяем как долю расходов по передвижению поездов

, (5.2.13)

где: крз, кпр - коэффициенты учитывающие соответственно затраты на разгон, замедление и простой поездов, определяем по таблице 2.16 /3/

Западный вариант:

при тепловозной тяге:

при электрической тяге:

Восточный вариант:

при тепловозной тяге:

при электрической тяге:

Расходы по содержанию постоянных устройств

, (5.2.14)

где: - расходы на содержание одного раздельного пункта i-го типа;

- расходы на содержание 1 км устройств, пропорциональных длине линии;

ni - число раздельных пунктов i-го типа.

Западный вариант:

при тепловозной тяге:

при электрической тяге:

Восточный вариант:

при тепловозной тяге:

при электрической тяге:

Таблица 5.2.3 Эксплуатационные расходы по вариантам, тыс. руб./год

Слагаемые эксплуатационных расходов	варианты
	Западный вариант	Восточный вариант
	2ТЭ116	ВЛ-80к	2ТЭ116	ВЛ-80к
Расходы по передвижению поездов	2095,52	1790,95	2476,72	2131,90
Расходы по стоянкам поездов	502,92	465,65	668,71	575,61
Расходы по содержанию постоянных устройств	553,85	862,01	661,87	1020,66
Суммарные эксплуатационные расходы	3152,29	3118,61	3807,30	3728,17

5.3 Сравнение и выбор варианта

железнодорожный линия строительство насыпь

Сравнение двух вариантов железной дороги по денежным показателям строительной стоимости и эксплуатационным расходам выполняем по приведенным затратам. Сравнение вариантов производим, используя формулу:

, (5.3.1)

где Е - коэффициент дисконтирования. За коэффициент дисконтирования в строительстве принято считать фиксированный банковский процент. При сравнении вариантов коэффициент дисконтирования принимаем равным 10?.

Тепловозная тяга:

Западный вариант (=13 ‰):

=51732,43+3152,29/0,1=83255,33 (тыс. руб./год);

Восточный вариант (=11 ‰):

=63704,11+3728,17/0,1=100985,81 (тыс. руб./год);

Электрическая тяга:

Западный вариант (=13 ‰):

=61018,69+3807,3/0,1=99091,69 (тыс. руб./год);

Восточный вариант (=11 ‰):

=74391,34+3728,17/0,1=111673,04 (тыс. руб./год);

По приведенным затратам очевидно явное преимущество Западного варианта при тепловозной тяге (=13 ‰).

6. Проектирование пойменной насыпи

6.1 Основные положения проектирования

Прежде чем начать проектирование пойменной насыпи следует определиться с терминологией используемой при вычислениях:

Высота волны hi% ? расстояние от гребня до подошвы волны с заданной вероятностью превышения i %.

Длина волны л ? горизонтальное расстояние между двумя соседними вершинами (впадинами) волны.

Период волны Т ? время в течении которого волна пройдет расстояние л.

Крутизна волны отношение высоты волны к ее длине.

Пологость волны отношение длины волны к ее высоте.

Разгон волны L ? это протяженность по направлению ветра водной поверхности охваченной ветром, вызывающим волну.