Трассирование участка новой железнодорожной линии

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Евразийский национальный университет им. Л. Н. Гумилева

Архитектурный - строительный факультет

Кафедра « Геодезия и картография»

Курсовая работа

по дисциплине: «Инженерно-геодезические изыскания»

Тема: «Трассирование участка новой ж. д. линии»

Выполнил: студент группы ГК-32 Гугнина О.

Проверил: профессор Кусаинова Г.Д.

Астана 2015 г



Содержание

Введение

1.Природно-хозяйственная характеристика района проектирования

2.Выявление и анализ возможных направлений проектируемой линии

3.Установление конкурентных значений руководящего уклона

4.Выбор вариантов направлений трассирования и величины руководящего уклона

4.1 Нормы проектирования линии

5. Трассирование вариантов и составление схематических продольных профилей

5.1 Укладка магистрального хода

5.2 Трассирование вариантов и составление схематических продольных профилей трассирование уклон водопропускной сток

5.3Разбивка кривой в трех главных точках

5.4 Проектирование продольного профиля трассы

6. Размещение и расчет малых водопропускных сооружений

6.1 Расчета стока поверхностных вод

6.2 Подбор типа и гидравлический расчет малых водопропускных сооружений

7. Анализ линии протрассированных вариантов от станций А и выход направление Б

Заключение

Список использованной литературы

Приложения

План трассы

Продольный профиль воздушно - ломанных

Продольный профиль трассы



Введение

Проектирование железных дорог является одним из видов строительного проектирования.

Проект новой железнодорожной линии - это комплекс экономических и технических документов, включающих описание, расчеты, чертежи и обоснование принятых решений по всем железнодорожным сооружениям и устройствам.

Составление проекта новой железнодорожной линии направлено на изучение методов выбора таких параметров трассы, которые обеспечивают благоприятные условия эксплуатации железной дороги в соответствии с требованиями современных строительно-технических норм при выполнении заданных объемов перевозок, условий бесперебойности, плавности и безопасности движения поездов установленной массы с установленными скоростями.

Основные задачи транспорта - своевременное, качественное и полное удовлетворение потребностей народного хозяйства и населения в перевозках, повышение экономической эффективности его работы. Обеспечить совершенствование организации эксплуатационной работы железных дорог, ремонта и содержания пути подвижного состава, значительно повысить производительность локомотивов и вагонов, средний вес грузовых вагонов.

Цель работы - закрепление теоретические знания по капитальному трассированию, выявление и обоснование вариантов направления трассы, проектирование продольных профилей, размещение и расчет малых искусственных сооружений.



Задание на курсовую работу

На тему: Трассирование участка новой ж.д. линии в различных топографических условиях.

Исходные данные к проекту:

1. Карта М1: 50000 или М1: 25000 с начальным (ст.А) и конечным пунктами примыкания (выход Б)

2. Область проектирования -Костанайская обл.

3. Тип тяги и вид локомотива - инд.

Перечень графического материала

1.Карта с вариантами трассы

2. Продольные профили воздушно-ломанных напрвлений (ВЛЛ) вариантов трассы

2.Схематические продольные профили протрассированных линии по выбранным вариантам



1.Природно-хозяйственная характеристика Костанайской области

Костанайская область- расположена в Северном Казахстане, образована в 1936 году. Область граничит с четырьмя областями Республики Казахстан (Актюбинской, Карагандинской, Акмолинской и Северо-Казахстанской) и тремя Российской Федерации (Оренбургской, Челябинской, Курганской). Протяженность границ области с Российской Федерацией составляет 1250 км.

Климат

Резко континентальный, с жарким сухим летом и холодной малоснежной зимой. Средняя температура июля: +20,9 °C, января: ?14,5 °C; характерны резкие перепады температур в течение дня; средняя скорость ветра -- 3,2 м/с, преимущественно южного направления -- зимой, и северного направления -- летом. Осадки в среднем в год: 300--350 мм, максимум осадков приходится на летний период. Среднегодовая влажность воздуха -- 71 %.

Рельеф и гидрография

Территория области характеризуется относительно равнинным рельефом с притоками рек: Аят, Убаган. Уй, Торгай с притоками рек: Сарыозен, Кара. Северную часть занимают юго-восточная окраина Западно-Сибирской низменности, к югу от нее располагается Торгайское плато; на западе области - волнистая равнина Зауральского плато, а на юго-западе отроги Сарыарки. В северной части области преобладают черноземы с красноковыльно-разнотравной растительностью, березово-осиновыми колками и сосновыми борами (Аракарагай, Аманкарагай); в центральной части - каштановые почвы с разнотравно-красноковыльной растительностью, сосновым бором Наурзымкарагай, на базе которого организован одноименный заповедник, в южной половине светло-каштановые почвы и сероземы с типчаково-ковыльной и полынной растительностью.Речная сеть редкая. В пределах области насчитывается около 310 мелких рек. Наиболее крупные реки - Тобол и Торгай. На реке Тобол находятся Верхнетобольское, Каратамарское и Амангельдинское водохранилища. В области находится более 5 тысяч озер. Самые крупные из них расположены в Торгайской ложбине - Кусмурын, Сарымоин, Аксуат, Сарыкопа. Лесопокрытая площадь 217,5 тыс. га в т.ч. 151,2 тыс. га естественные насаждения. В связи с освоением целинных земель почти вся площадь, занятая черноземами и каштановыми почвами, распахана.

Транспорт.

Протяженность автомобильных дорог общего пользования Костанайской области составляет 9 514 км, в том числе: республиканского значения - 1 408 км, областного значения - 2 208 км, районного значения 5898 км.

Железнодорожный транспорт

Основной объемный фондообразующий показатель работы железной дороги - грузооборот выполнен к плану на 91,5 % и составил 4065,6 млн. ткм. Объем погрузки к плану выполнен на 96,4 %, выгрузки выполнен к плану на 101,1 %. За январь выполнены и перевыполнены основные качественные показатели использования подвижного состава. Производительность грузового вагона выполнена к плану на 89,8 % и к уровню прошлого года на 91,6 %. Динамическая нагрузка груженого вагона выполнена к плану на 101,5% к отчету прошлого года на 100 %. Задание по скорости движения грузовых поездов выполнено к плану на 104,3 % и к уровню прошлого года на 104,4 %. Задание по производительности локомотива выполнено к плану на 99,6%, к уровню прошлого года выполнение составило 97,3 %. Средний вес поезда выполнен к плану на 101,7 %, к уровню прошлого года увеличен на 101,4 %. Оборот грузового вагона выполнен к плану на 92,9 % и к уровню прошлого года замедлен на 0,18 суток. Простой вагона под 1 грузовой операцией выполнен к плану на 89,7% и к уровню прошлого года на 81,3 %. На 2015 год из областного бюджета на субсидирование социально значимого железнодорожного маршрута Костанай-Житикара выделено 65073 тыс. тенге. Из выделенных средств за январь-февраль освоено 9055 тыс. тенге. Перевезено 1658 пассажиров, что составило 89 % к аналогичному периоду 2014 года. На субсидирование социально значимого железнодорожного маршрута Тобол-Карталы (граница с РФ) выделено 69682 тыс. тенге. Из выделенных средств за январь-февраль освоено 12445 тыс. тенге и перевезено 3950 пассажиров, что составило 121,7% к аналогичному периоду 2014 года.



2.Выявление и анализ возможных направлений проектируемой линии

Выполнение работ необходимо начать с изучения орографических условий района проектирования. В частности, рекомендуется выделять все реки и их притоки, а также направление простирания водоразделов, расположение пониженных точек на водоразделах (седел) и наметить возможные к ним подходы.

В результате этого изучения и обработки карты могут быть намечены фиксированные точки обхода контурных препятствии (т. А и В рис. 1) и пересечение высотных препятствий (т. С Д и Е рис. 1).

Для предварительной ориентировки при выборе возможных направлений м выявления тех препятствий, которые пришлось бы преодолеть на прямом соединении, следует наметить теоретически кратчайшее направление между заданными опорными пунктами. Таким кратчайшим направлением является геодезическая линия.

Намечаем геодезическую линию, фиксированную точками и вариантами воздушной трассы (соединяющей опорные пункты и фиксированные точки) по различным направлениям проектируемой железной дороги. Таких вариантов должно быть не менее 2-3.

Применительно к данным, показанным на рис. 1, могут быть намечены три варианта возможных направлений проектируемой железной дороги (Центральный, Южный, Северный).

Для сравнительной оценки этих вариантов направлений необходимо определить следующие показатели:

а) длину варианта между общими точками Li;

б) средние естественные уклоны местности по спрямленным направлениям iест(ср);

в) сумму преодолеваемых высот (подъемов) в каждом направлении УН

г) количество и характер пересекаемых водотоков и другие характеристики.

Для получения этих показателей на каждом из рассматриваемых направлений выделяются наиболее характерные спрямленные участки местности (долинные участки, участки преодоления высотных препятствий) без учета местных колебаний отметок земли. На каждом из таких участков определяются средние естественные уклоны местности iест(ср) по формуле

iест(ср)= ,

где Нк и Нн - характерные отметки местности на концах участка, м;

Дh - разность этих отметок,м;

l0 - протяженность участка, км.

Данные о полученных значениях iест(ср) по характерным участкам для рассматриваемых вариантов направлений заносится в таблицу 1.

Сумма преодолеваемых высот по каждому варианту направлений трассы определяется путем суммирования разности отметок для характерных участков местности (см. табл. 1)

Пример определения указанных показателей для анализа возможных направлений проектируемой линии приведен в таблице 1, применительно к данным по Северному, Южному и Центральному варианту направлений.

По результатам определения анализируемых показателей могут быть исключены заведомо нецелесообразные направления и выявлены конкурентоспособные варианты для последующего трассирования линии по этим вариантам и подробного их сравнения.

Таблица 1		250 ------- 230	168 ------- 220,7	261 ------- 261
	Li=Уl0 км	22,5	24,45	23,2
	Характерные участки	5	l0, км	14,3	0,9	0,4
			Дh, м	50	4	2
			l0, км	3,5	4,2	4,95
		4	iест(ср) ‰	2	9,8	19
			Дh, м	10	63	57
			l0, км	5	6,4	3
		3	iест(ср) ‰	2,1	21,2	0,9
			Дh, м	10	106	5
			l0, км	1,8	5	5,65
		2	iест(ср) ‰	7,3	7,2	2,7
			Дh, м	50	44	18
			l0, км	6,8	6,1	6,7
		1	iест(ср) ‰	20,8	17,1	6,9
			Дh, м	50	47	20
			l0, км	2,4	2,75	2,9
	Вариант направления.	Центральный	Северный	Южный

Установление конкурентных значений руководящего уклона

Для каждого намеченного основного направления проектируемой линии может потребоваться трассирование ряда конкурирующих вариантов. При этом задача осложняется, если величина руководящего уклона не задана, т.е. может варьироваться.

Для предварительной ориентировки при установлении целесообразных значений руководящего уклона по каждому намеченному направлению можно произвести приближенный расчет длины линии при разных значениях руководящего уклона. Схема такого расчета изучается в настоящей работе.

В результате выполнения работывыявлены возможные направления проектируемой линии и определены основные показатели по этим направлениям (L, км; ДН, м; iест(ср)).

Для оценки влияния величины руководящего уклона на длину линии, по каждому из намеченных вариантов направлений, в соответствии с данными о величине средних естественных уклонов местности на характерных участках (см. табл. 1) , следует отметить три значения руководящего уклона (в диапазоне колебания естественных уклонов местности по данному направлению). При этом следует учесть требование [1] по величине максимальных значений руководящего уклона, обеспечивающих безопасность движения поездов, исходя из работы тормозных средств (см. приложение).

Намеченные вариантные значения руководящего уклона следует занести в табл. 2 тетради для практических занятий. В ту же таблицу необходимо перенести данные о показателях характерных участков по различным направлениям из табл. 1 (Дh, l0).

Ориентировочная длина трассы на каждом из характерных участков может быть определена аналитически в зависимости от соотношения естественного уклона местности на этом участке и величины руководящего уклона.

В тех случаях, когда средние естественные уклоны местности менее величины руководящего уклона (iест(ср)<iр), будет иметь место участок вольного хода. На таких участках длина линии определяется по кратчайшему направлению, т.е. l = l0.

В случаях, когда iест(ср)>iр будет иметь место участок напряженного хода, когда ориентировочная линия определяется по формуле

l=

Полученные значения длин участков вольного и напряженного хода следует занести в табл. 2 тетради для практических занятий.

Общая длина варианта трассы при различных значениях руководящего уклона определяется суммированием длин участков вольного и напряженного хода.

Пример определения длины линии в зависимости от руководящего уклона для одного из возможных направлений приведен в табл. 2

Вариант направления Характерн.участки	Северный вариант
	L0,км	Дh	l.км
			Ip,‰
			15	13	17
Iecm(cp)=17,1‰	2,75	47	-	3,7	2,8
			3,2	-	-
Iecm(cp)=7,2‰	6,1	44	3,0	3,5	2,7
			-	-	-
Iecm(cp)=21,2‰	5,0	106	7,3	8,5	6,4
			-	-	-
Iecm(cp)=9,8‰	6,4	63	-	-	-
			4,3	5,0	3,8
Дl,км			17,8	20,7	15,7

Таблица 2

На основе анализа полученных данных, можно сделать вывод о конкурентности двух из рассматриваемых вариантов направления проектируемой линии : Северного и Южного.

Южный вариант дает существенное сокращение длины по сравнению с другими вариантами при Iр?17‰. Южный вариант обеспечивает наиболее короткую трассу при значениях руководящего уклона до 17‰.

Центральный вариант оказался неконкурентоспособным. По этому варианту и длина линии и сумма преодолеваемых высот больше, чем по Южному варианту.

Таким образом, для трассирования могут быть приняты два варианта : первый вариант - по Северному направлению при ip=15‰ (при этом уклоне наблюдается наиболее ощутимое сокращение длины линии), а во второй - по Южному направлению при ip=17‰.

Мы будем трассировать поСеверному варианту.



4.Выбор вариантов направлений трассирования и величины руководящего уклона

4.1 Нормы проектирования линий

Величина руководящего уклона новой железной дороги должна выбираться на основании результатов технико- экономических расчетов в зависимости от размера, характера и топографических условий местности во взаимосвязи с весовыми нормами поездов и основными параметрами проектируемой дороги, а также с учетом весовых норм поездов, полезных длин станционных путей и уклонов примыкающих железных дорог.

На железных дорогах с редко выраженным и устойчивым в перспективе различием размеров или структуры грузопотоков по направлениям движения в обоснованных случаях допускается применять различные руководящие уклоны по направлениям.

Наибольшая крутизна спусков должна обеспечивать условие безопасности движения поездов, исходя из работы тормозных средств.

Руководящий уклон не должен превышать 15‰.

Наибольшая алгебраическая разность сопрягаемых уклонов- ?i , при полезной длине прием- отправочных путей (Lпоп-1050 м) не должна превышать - ?iр ?6‰, максимально - допускаемые - ?iдоп?12‰.

Продольный профиль пути проектировать, преимущественно, в виде насыпей высотой над уровнем расчетной толщины снежного покрова не менее 0,7 м.

Рекомендуемые радиусы кривых Rкрв плане: 4000-1500 м; в трудных условиях-1200 м, в особо трудных условиях при технико - экономическом обосновании - 600 м.

Минимальная длина прямых вставок; в разные стороны bмин- 75 м, в одну сторону - bмин- 100 м.

Раздельные пункты следует размещать с учетом организации безостановочного скрещения поездов исходя из идентичности перегонов между осями безостановочного скрещения с обеспечением пропускной способности по перегонам.

Минимальная длина станционных площадок при продольном расположении приемо- отправочных путей - 2450м, полупродольное - 1800м, поперечное - 1450м.

На участковых станциях: при продольномLпоп- 4000м, поперечном - 2400м, и полупродольное - 2850м.

На продольном профиле станции, разъезды и обгонные пункты следует располагать на горизонтальной площадке, их расположениена уклонах должно быть обоснованно в проекте. В отдельных случаях допускается располагать раздельные пункты на уклонах не круче 1,5‰, а в трудных условиях не круче 2,5‰

Время хода пары поездов на перегонах, примыкающих к участковым

станциям, следует уменьшать не менее, чем на 4 мин по сравнению с расчетным по времени хода перегонам.

На плане станции, разъезды и обгонные пункты, а также отдельные парки и вытяжные пути следует располагать на прямых участках пути.

В трудных условиях допускается размещать на кривых радиусом не менее 1200 м , а на линиях со скоростью движения более V?120 км/час не менее 1500 м.

В особо трудных топографических условиях, при соответствующем обосновании, допускается уменьшать радиус кривой до 600 м , а в горных условиях до - 500 м.



5. Трассирование вариантов и составление схематического профиля

5.1 Укладка магистрального хода

Среднеестественные уклоны местности iест(ср)устанавливаются по наиболее характерным высотам местности, т.е. по наиболее повышенным Н2 и пониженным отметкам Н1 на отдельных участках измененных направлений без учета местных колебаний отметок земли:

iест(ср)= (2.2)

где: Н2и Н1 - характерные отметки на концах участков (м)

l- протяженность участка, м.

Выявленные варианты направлений, проходящие через опорные и фиксированные точки, являются принципиально возможными направлениями воздушной линии.

На основе анализа естественных уклонов местности по продольному профилю воздушной трассы и руководящих уклонов на линиях примыкания задаемся величиной руководящего уклона для каждого из направлений, выявляем зависимость длины линии от величины руководящего уклона, и при прочих равных условиях отдают предпочтение варианту с наименьшей длиной.

При этом, следует обратить внимание на степень использования руководящего уклона и определяется в комплексе с полезной длиной приемоотправочных путей, весовой нормой грузовых поездов и типом локомотива проектируемой железнодорожной линии.

Для уточнения направления трассы на участках напряженного хода наносим «линию нулевых работ» с помощью раствора циркуля.

Величина руководящего уклона должна приближаться к величине среднеестественныхуклонов местности и не вызывать изменения удлинения линии.

Критерием правильности выбора руководящего уклона служит коэффициент развития линии , который не должен превышать:

- 1.08 1.10- в равных условиях;

- 1.10 1.15-в пересеченной местности;

- 1.15 1.25- в сильно пересеченной местности;

- 1.25 1.40- в горной местности.

5.2Трассирование вариантов и составление схематических продольных профилей

В изыскательной практике классификация трассированных ходов принята по условиям использовании руководящего уклона, или любого другого ограничивающего уклона. Характерные по этому признаку участки трассирования определяется соотношением среднеестественых уклонов местности и уклонов трассирования iтр.

Для уточнения направлений выбранных для трассирования вариантов необходимо выполнить укладку магистральных ходов, соответствующих принятым значением руководящего уклона и с учетом возможности размещения площадок раздельных пунктов. В первую очередь , уточним направление линии на участках напряженного хода, обеспечивающее наименьшую длину трассы.

Напряженным ходом называются участки трассы, на которых среднеестественные уклоны равны или превышают уклоны трассирования,

т.еiср(ест)?iтр.

где iтр.- уклон трассирования, равный наибольшей допускаемой величине(руководящего) уклона продольного профиля и вычисляемый, как разность (в частном случае) руководящего уклона iр и средней величины эквивалентного сопротивления от кривых iэ(к):

iтр.=iр- iэ(к) (3.1)

Для пологих участках трассы iэ(к) = 0,5 ‰, на участках средней сложности трассирования iэ(к) = 1 ‰ и на особо сложных участках трассы iэ(к) = 1,5 ‰.

Вольным ходом называются такие участки трассы, на которых среднеестественные уклоны местности менее величины уклона трассирования, т.е. iср(ест)<iтр.

Уточнение направления трассы на участках напряженного хода, производится проложением линии заданного уклона, т.е наколкой линии нулевых работ, которую целесообразно вести от фиксированных, расположенных на более высоких местах, т.е отметках, в направлении на «спуск».

Для наколки линии определяют горизонтальное заложение между горизонталями (раствор циркуля или шаг трассирования) по формуле:

lц=

Где - высота сечения рельефа, = 10м;

iтр- уклон трассирования, ‰;

М- масштаб карты (1:50000)

Для карты масштаба М 1:50000 с высотой сечения горизонталей =10 м

Циркульный шаг трассирования (раствор циркуля) определяется по формуле

lЦ=(см)

В дальнейшем для трассирования линии - выбранном вариантом будет считаться вариант с руководящим уклоном iр=15‰.

Все варианты начинаются от оси станции примыкания - участковой станции А в направлении Б.

Iвариант трассы( Северный)

Первый вариант трассы проложен по северной части карты, с востока на запад. Общая протяженность трасы составила 27,7 км. Руководящий уклон - 15. На 2,5 км от начала трассы первая кривая не меняет направление трассы, трасса идет вольным ходом. Далее на 6,8 км вторая кривая направляет трассу западнее. Следующая кривая на 10,1 км не меняет направление трассы. Затем дорога принимает направление северо-восточнее прежнего. На 22 км правее от дороги располагается п.Нижн.Масловка , на 5,4 км , 8,8 км трассу пересекает река. Трасса идет вверх, а конкретнее на северо-запад до станции Б.

Разбивка кривой в трех главных точках:

начало кривой НК, середина кривой СК и конец кривой КК - сопровождается введением в измеряемую длину трассы поправкиД (домера), а также выносом пикетов на кривую.

Это объясняется тем, что истинная длина дороги или другого сооружения будет считаться по линиям закруглений, а не по ломаной линии. Так, ПКпри пересчете расстояния через кривую (К) сдвинется по оси трассы вперед на величину Д = 2Т -К. Элементы круговой кривой показаны в рис. 1, а значения их затабулированы по приведенным формулам:



Рис. 1. Элементы круговой прямой

Для входа в таблицу 3 , необходимо, знать величину угла поворота трассы и радиус закругления.

Табличные величины вычислены длярадиуса R=1000 м, что позволяет пользоваться ими при любых других радиусах, увеличивая или уменьшая, соответственно табличные величины в необходимое число раз.

По вычисленным элементам круговую кривую разбивают так:

От вершины угла отмеряют стальной рулеткой или мерной лентой по трассе в обратном направлении величину тангенса Т и получают точку НК (начало кривой). Отмеряя эту же величину от вершины угла в прямом направлении трассы, получают точку КК(конец кривой). Чтобы получить точку СК (середину кривой), делят на местности при помощи теодолита угол ипополам, получают направление биссектрисы этого угла; откладывая по направлению биссектрисы величинуБ, получают точку СК.

Таблица 3

					Ведомость плана линии
№	Углы поворота	R	ПКВУ	Т	ПКНК	К	ПККК	Д	Б	Длина прямой	l
	право	лево
1	-	-									1726
2	-	32°	2000	23+00	573,49	17+26,51	1116,44	28+42,95	30,54	1992,52	3067,91	46
3	34°		1500	63+69,46	458,6	59+10,86	889,67	68+00,53	27,53	1434,45	3012,16	82
4	-	89°	1200	109+91,93	1179,24	98+12,69	1863,07	116+75,76	495,41	855,9	2672,41	93
5	17°	-	3000	147+96,52	448,35	143+48,17	889,67	152+37,84	7,03	2967,04	893,6	86
6	44°	-	2000	169+39,49	808,05	161+31,44	535,11	176+66,55	80,99	1854,37	4945,41	43
7	-	129°	1000	247+08,5	2096,54	226+11,96	2250,33	248+62,29	1942,75	430,51	1588,29	157
8	58°	-	1200	271+15,75	665,17	264+50,58	1214,13	276+64,71	116,21	1049,54	1542,01	87
9	60°	-	1200	298+99,54	692,82	292+06,72	1256	304+62,72	129,64	1039,23	2272,91	58
10	-	48°	1200	332+19,9	534,27	327+35,63	1004,8	337+40,43	63,74	1096,25	2465,73	69
11	Сумма					?=12019,22		?=2893,84		?=24186,94	58
	?тртеор = 36206,16
	? прак = 36 км

Пример.Пусть точка ВУ1 (вершина угла поворота трассы) находится на пикете 43+50м, и = 9°, R= 4000 м; изтаблицы для разбивки кривых находят: Т = 314,8м, К = 628м, Б =3987,6 м, Д = 1,6 м.

Б = R *cos/ 2

Д = 2Т - К

ПКНК = ПКВУ -Т

ПККК= ПКНК+К

Например:

Т = 4000 * tg(9є/2)= 314,8м

К = *4000*9/180 = 628 м

Б= 4000*cos 9є/2 = 3987,6 м

Д = 2*314,8 - 628 = 1,6 м

ПКНК = 2500-314,8=2185,2

ПККК=2185,2+628=2813,2

Контроль правильности выбора элементов кривой из таблиц производят следующим образом:

ВУПК 25+00ВУ ПК 25+00КК ПК 28+13,2

- т ПК 3+14,8+ Т ПК 3+14,8 - Т ПК 3+14,8

НК ПК21+85,2ПК 28+14,8 +Д ПК 0+01,6

+К ПК 6+28 - Д ПК 0+01,6ВУ ПК 25+00

ККПК28+13,2КК ПК 28+13,2

Выполнение контроля одновременно позволяет найти истинные числовые пикетажные значения расстояний до точек НК, СК, КК по оси трассы.

5.4 Проектирование продольного профиля и план трассы

При проектировании продольного профиля и плана железных дорог должны быть обеспечены:

-Соблюдение всех требований, гарантирующих безопасность, плавность и бесперебойность движения поездов;

-Учет строительных требований с точки зрения наиболее благоприятного применения современных средств механизации строительных работ (земляных, по искусственным сооружениям и т.п.), а также оптимальных сроков сооружений линий;

-Соблюдение требований экономики, т.е. достижение оптимального соотношения между затратами на строительство железной дороги и расходами по ее эксплуатации, зависящее от очертания продольного профиля и плана линии.

Запроектированный продольный профиль должен отвечать всем требованиям, содержащимся с основном руководящем документе СТН Ц 01-95

Выбор строительно -технических норм определяется основными техническими параметрами проектируемой линии, к которым относятся: категорию железной дороги , число главных путей, вид тяги, тип локомотива , длину приемо- отправочных путей, руководящий уклон. Основные нормы проектирования профиля : наибольшая алгебраическая разность уклонов смежных элементов профиля ,‰, ( числитель) и наименьшая длина разделительных площадок и элементов переходной крутизны I(м) приведены в таблице.4 и выбираются в зависимости от категории дороги и полезной длины приемоотправочных путей.

Таблица.4 Рекомендуемые и допускаемые нормы проектирования элементов продольного профиля.

Категория железнодорожной линии, подъездного пути	Наибольшая алгебраическая разность уклонов смежных элементов профиля ?iн, ‰, (числитель)и наименьшая длина разделительных площадок и элементов переходной крутизны Iн, м, (знаменатель) при полезной длине приемо-отправочных путей, м
	850	1050	2·850 = 1700	2·1050 = 2100
Рекомендуемые нормы
Скоростная	6/250	4/300	--	--
Особогрузонапряженная	--	3/250	3/250	3/400
I	6/200	4/250	3/250	3/300
II	8/200	5/250	4/250	3/300
III	13/200	7/200	7/250	4/253
IV	13/200	3/200	3/250	--
Допускаемые нормы
Скоростная	10/250	9/300	--	--
Особогрузонапряженная	--	10/200	5/250	4/300
I	13/200	10/200	5/250	4/300
II	13/200	10/200	6/250	4/250
III	13/200	10/200	8/250	6/250
IV	20/200	10/200	10/200	--

Следовательно категория железной дороги- I.

Продольный профиль запроектирован во всех вариантах элементами возможно большей длины при наименьшей алгебраической разности величины сопрягаемых уклонов.

Длина Элементов профиля запроектирована, как правило, не меньше половины длины приемо - отправочных путей.

Но, в соответствии с табл. 4 , смешанные элементы продольного профиля, указанную в табл. 3 , то следует сопрягать посредством разделительных площадок или элементов переходной крутизны длины не менее указаной в табл. 4 .

Смешанные элементы продольного профиля сопряжены в вертикальной плоскости кривыми радиусом =15000м, вертикальные кривые размещены вне переходных кривых, а также вне пролетных строений мостов и пути проводов с без балластной проезжей частью.

Точка перелома продольного профиля состоит от начала или конца круговой кривой на расстоянии не менее суммы тангенсов вертикальной кривой и половины длины переходной кривой Минимальное расстояние от точки перелома профиля до начала или конца круговой кривой вычисляется по формуле:

(3.4)

Где - длина переходной кривой, м;

- тангенс вертикальной кривой, определяемой по формуле:

(3.5)

- радиус вертикальной кривой, м;

- алгебраическая разность смежных уклонов, ‰

= (3.6)

, - уклоны смежных элементов продольного профиля с учетом знака, ‰.

Подставим значение радиусы вертикальных кривых = 15000 в формулу (3.5) получим значения вертикальной кривой:

,



Если биссектриса вертикальной кривой определяется по формуле:

= (3.7)

Если2,3‰, то вертикальная кривая, в этом случае, не предусматривается и перелом продольного профиля могут располагаться вне зависимости от плана линии.

Участок разбиваем на элементы длиной не менее 700 м, на которых уклон не смягчается, и выделяем элементы кривой для смягчения уклона на величину:

(3.8)

Где R - радиус кривой на пикетах.

Затем, намечаем предварительное положение проектной линии на остальных участках. Первый элемент продольного профиля проектируем горизонтальной площадкой с уклоном I = 0 и длиной не менее половины длины станционной площадки (т.к. началом продольного профиля является ось ст. А) плюс тангенс сопрягающей смежные уклоны вертикальной кривой.

При полезной длине приемо - отправочных путей =1050м, длину участковой станции принимаем равной:

.



6. Размещение и расчет малых водопропускных сооружений

6.1 Расчет стока поверхностных вод

Трасса железнодорожных линий, проложенная на местности, пересекает пониженные места земной поверхности, в которой, как правило, может протекать вода по постоянным или периодическим водотокам.

Для обеспечения стабильности земляного полотна, а соответственно и бесперебойности движения поездов, вода, протекающая к трассе с нагорной стороны, пропускается через земляное полотно и водопропускные (искусственные) сооружения - мосты и трубы.

Расчет водопропускных сооружений производится по двум расходам - расчетному и наибольшему.

Расчетным расходом называется расход относительно частой повторяемости или относительно большей вероятностью превышения.

По этому расходу определяем отверстия ИССО с требованиями СНиП II-39-76, за расчетный расход для водопропускных сооружений на железнодорожных линиях I и II категорий принимается расход вероятностью превышения 1:100(1%).

Наибольшим расходом называется расход, больший по величине, чем расчетный с меньшей вероятностью превышения 1:300(0,33%) для дорог I-II категорий.

Различают ливневый сток, образующийся в результате ливней или продолжительных дождей и сток от снеготаяния, образующийся в результате снеготаяния, и смешанный сток, возникающий в результате одновременного снеготаяния и выпадения весенних дождей.

Для установления наибольшего расхода определяют расход от ливневого стока и от стока талых вод, и в расчет принимают наибольшее значение.

Сток, при котором наблюдаются наибольшие расходы, является доминирующим стоком для данного района.

Расход водостока зависит от характеристик бассейна, которые делятся на две основные группы:

-геометрические характеристики - площадь бассейна F(), длина главного лога (км), длина промежуточной русловой системы (км), средняя длина без русловых склонов bc(км), уклон главного лога (‰), наибольший линейный размер бассейна Д(км), коэффициент откосов главного русла б;

-гидравлические (гидроморфологические) характеристики - коэффициент шероховатости главного русла , склонов ,характеристики впитывающей способности почв, покрывающих склоны бассейна, особенности микрорельефа, наличие и характеристика растительного покрова.

Размещение водопропускных сооружений (ИССО) выполняются в следующем порядке:

На карте проводим линию главного водораздела

По схематическому продольному профилю определяем положение точек, расположенных на местных водоразделах и в тальвегах водотоков, которые переносятся на план в горизонталях

От водораздела точек на трассе проводится нормали к горизонталям вверх покоторым до пересечения с главным водоразделом, которые будут являться местными водоразделами, ограничивающие площадь бассейна.

Линии водоразделов нанесены пунктирной линией - коричневым цветом, а линии русла главного лога - сплошной тонкой линией синего цвета.

Площади бассейнов определены с помощью квадратной палетки - кальки с миллиметровыми делениями.

Определяем длину и уклон главного лога. Уклон главного лога (‰) определяем по формуле:

, (3.14)

Район проектирования Костанайская область, грунты песчаные и супесчаные,

По номограмме (рис 1 ) определяем расход воды вероятности превышения p=1% и для р = 0,33% для песчаных и супесчаных грунтов.

Рис 1

Для этого на шкале F находим точку, соответствующую площади бассейна, через которую проводим вертикальную линию до пересечения с наклонной прямой, соответствующей ливневому району 6, через полученную линию проводим горизонтальную линию до пересечения со шкалой У. На горизонтальной шкале уклонов J находим точку соответствующую уклону главного уклона , и через нее проводим вертикальную линию до пересечения с прямой, соответствующей группы климатических районов - III. Из полученной точки проводим горизонтальную линию до пересечения со шкалой Х.

Полученные точки на шкалах Х и У соединяем прямой и точка пересечения шкалы Q определяет значение расхода воды вероятности превышения p=1% для песчаных грунтов.

Расчетный расход для заданного бассейна с песчаными грунтами составит:

1 способ

(3.15)

Где - поправочный коэффициент для песчаных грунтов (табл. 4.14[12]).

Наибольший расход (Р=0,33%) составляет:

(3.16)

Где - поправочный коэффициент для супесчаных грунтов вероятности превышения. ( см таблицу 5 )

Таблица 5

Вероятность превышения расхода Р,%	Поправочные коэффициенты Клпр грунтах бассейна
	Глинистых и суглинистых	Песчаных и супесчаных	Рыхлых (осыпи)
0,33	1,46	1,39	1,32
1	1,05	1,00	0,96
2	0,88	0,84	0,80

Аналогичные расчеты выполняются для каждого бассейна, и результаты заносятся в таблицу.

2 способ

Для определения расхода воды от ливневого стока с помощью номограммы предварительно находим основные характеристики бассейна: площадь F (км2), уклон главного лога J(‰), длину лога L (км) , а также глубину слоя водоотдачи hb= (мм).

Значения величины слоя водоотдачи принимаются в зависимости от района проектирования и повторяемости расхода по таблице 6

Таблица 6

Район проектирования	Значения hв (мм) при вероятности превышения
	P=1%	P=0,33%
1.Кустанайская,Акмолинская,Северо-Казахстанская,Павлодарская области	14	16
2.Актюбинская,Уральская,Атырауская области	12	14
3.Карагандинская,Восточно-Казахстанская области	13	16
4. Жамбылская,Алматинская области	18	22
5. Южно-Казахстанская область	11	14
6.Кызылординская область	10	13
7. Мангистауская область	8	11

6.2Подбор типа и гидравлический расчет малых водопропускных сооружений

Выбор типа и определение отверстий малых водопропускных сооружений выполняем по потребному расчетному расходу, обеспечивая соответствие между потребной водопропускной способностью искусственного сооружения. При этом учитываем фактическую высоту насыпи по оси расположения искусственного сооружения.

По величине наибольшего расхода воды проверяем достаточностьвысоты насыпи по оси трубы на продольном профиле и максимально потребной высоты, выбираемся, исходя из геометрических и гидравлических характеристик сооружения.

Подбор водопропускных сооружений ведем с помощью таблицы, в которых приведены возможные расчетные расходы, полученные их геометрические и гидравлические характеристики.

Результаты расчетов и выбора типов искусственных сооружений сводится в таблицу. 7 для каждого варианта



7. Анализ линии трассированных вариантов от станции А и выход на направление Б

Для оценки результатов трассирования служат показатели трассы, которые позволяют предварительно, без подробного технико-экономического сравнения протрассированых вариантов, составить их по некоторым важным характеристикам.

К таким показателям трассы относятся:

1.длина линии, которая определяется при подробном трассировании путем точного измерения и суммирования длины участков прямых и кривых или по пикетажу, разбиваемому при полевом трассировании;

2.удлинение L, которое устанавливается как разность между фактической длиной отдельных вариантов трассы и длиной геодезической линии :

3.коэффициент развития линии , т.е. отношение фактической длины линии по тому или иному варианту к длине геодезической линии :

4.Протяжённость и удельный вес вольных и напряженных ходов.

При трассировании конкурентных вариантов, важное значение имеет предварительная составленная оценка, разрабатываемых вариантов не только по показателям, полученным в итоге всех трассированных вариантов, но и в порядке последовательного изучения достигаемых результатов после укладки каждого варианта. Так как каждый последующий вариант должен дать конкретно важное улучшение тех или иных показателей предыдущих вариантов.

Основные технические показатели для варианта сведены в таблицу 8

Таблица 8 - Основные технические показатели трассы , плана и профиля вариантов

№	Наименование показателей	Ед. Изм.	варианты
			I
1	2	3	4
1	Руководящий уклон, iр	‰	15
2	Длина варианта, L	км	27,7
3	Длина геодезической линии, L0 Коэффициент развития линии	Км -	22,5 1,23
4	Протяжённость и удельный вес: Вольных ходов Напряженных ходов	Км/‰ Км/‰	13,75 13,95
5	Сумма преодолеваемых высот: Туда и обратно	м/м м	128,18 125,72
6	Полезная длина приемо - отправочных путей,	Км/‰	1,05
7	Протяжение и уд.вес: Прямых участков трассы, ?п Криволин. участков, ?к В т.ч. участков R меньше 1200м	Км/‰ Км Град.	21,25 7,23
8	Сумма углов поворота	Град./к	311
9	Всех кривых на трассе, на 1 км	м	27
10	Минимальный радиус кривых,	м	1000
11	Средний радиус кривых, Rc	м	1700
12	Минимальная рабочая отметка,	м	0,10
13	Протяжение и уд.вес: Площадок и Уклонов	Км/‰	5,45 22,25
14	Алгебраическая разность проектных отметок конечной и начальной точек вариантов, H	м	6,35



Заключение

Одним из основных показателей различных вариантов трассы проектируемой железной дороги является ее длина в сравнении с кратчайшим расстоянием между установленными заданием начальным и конечным пунктами линии . Кратчайшее расстояние между двумя точками на земной поверхности называют геодезической линией. Отношение фактической протяженности трассы к длине геодезической линии называется коэффициентом развития трассы. На выбор направления дороги влияют транспортно- экономические, природные и технические факторы. К первым относят: назначение проектируемой железнодорожной линии, т.е. требование обеспечения определенных транспортно- экономических связей, характер и размеры предстоящих перевозок, положение крупных населенных пунктов и экономических центров в районе проектирования; ко вторым -- топографические, инженерно- геологические, мерзлотные, сейсмические, гидрографические и другие природные условия района проектируемой дороги, а также природоохранные требования; к третьим -- технические параметры проектируемой железной дороги.



Список использованной литературы

Данные из лекционного курса по дисциплине «Инженерно-геодезические изыскания»

СНиП 1.02.07-87. Инженерные изыскания для строительства-М.: Стройиздат, 1987 - 196 с.

СНиП 3.01.03-84. Геодезические работы в строительстве. - М.: Госстрой - 32 с.

Багратуни Г.В., Ганьшин В.М. и др. Инженерная геодезия. - М.: Недра, 1984 - 344 с.

Разумов О.С. Инженерная геодезия в строительстве. - М.: Высш. школа, 1984 - 216 с.

Маслов Н.Н. Основы механики грунтов и инженерной геологии. - М. Высшая школа. 1968. -629с.

Маслов Н.Н., Котов М.Ф. Инженерная геология. -М. Стройиздат 1971. - 340с.

Абрамов С.П., Залеский Т.А. и др. Инженерные изыскания в строительстве. - М.: Стройиздат, 1982 - 359 с.

Размещено на Allbest.ru