Проект участка новой железнодорожной линии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Краевое государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования

(среднее специальное учебное заведение)

"Ачинский колледж отраслевых технологий и бизнеса"

Специальность: 270835 "Строительство железных дороги путь и путевое хозяйство"

Пояснительная записка

к курсовому проекту

по дисциплине: " Изыскание и проектирование железных дорог "

на тему: "Проект участка новой железнодорожной линии "

Выполнил: В.Е Иванова

Руководитель проекта: В.М Гусева

Содержание

• Введение
• 1. Проект участка новой железнодорожной линии
• 1.1 Определение категории основных параметров проектируемой линии
• 1.1.1 Определение категории проектируемой линии
• 1.1.2 Расчёт полезной длины приёмо-отправочных путей
• 1.1.3 Тяговые расчеты
• 1.1.4 Определение потребной пропускной способности проектируемой линии
• 1.2 Описание района проектирования
• 1.2.1 Описание области
• 1.2.2 Описание конкретной местности представленной топографической картой
• 1.3 Выбор норм проектирования новой железнодорожной линии согласно СТН 32-01-95
• 1.3.1 Область применения
• 1.3.2 Нормативные ссылки
• 1.3.3 Общие положения
• 1.3.4 Земляное полотно
• 1.3.5 Верхнее строение пути
• 1.3.6 Защита пути и сооружений
• 1.3.7 Искусственные сооружения
• 1.3.8 Примыкания и пересечения
• 1.3.9 Охрана окружающей среды
• 1.4 Укладка магистрального хода
• 1.5 Размещение раздельных пунктов
• 1.6 Размещение искусственных сооружений
• 1.6.1 Размещение искусственных сооружений на периодических водотоках
• 1.6.2 Размещение искусственных сооружений на постоянных водотоках
• 2. Определение строительной стоимости
• 2.1 Строительная стоимость варианта железной дороги
• 2.1.1 Стоимость земляного полотна
• 2.1.2 Стоимость верхнего строения пути
• 2.1.3 Стоимость линейных устройств можно
• 3. Техника безопасности при изысканиях новых железнодорожных линий
• 4. Охрана окружающей среды при железнодорожном строительстве
• Библиографический список

Введение

Железная дорога - транспортная трасса постоянного действия, отличающаяся наличием пути (или путей) из закрепленных рельсов, по которым ходят поезда, перевозящие пассажиров, багаж, почту и различные грузы. Понятие "железная дорога" включает в себя не только подвижной состав (локомотивы, пассажирские и грузовые вагоны и т.п.), но и полосу отчуждения земли со всеми сооружениями, постройками, имуществом и правом провоза товаров и пассажиров по ней.

Железнодорожный вид транспорта в России является основным. Он выполняет 80% объема грузовых перевозок и примерно 40% пассажирских перевозок, которые выполняются транспортом для общего пользования. Являясь основой системой транспорта, железные дороги обладают чрезвычайно важным экономическим, государственным, оборонным и социальным значением.

Ведущую роль играет железнодорожный транспорт в системе сообщения страны, так как железные дороги являются наиболее приспособленными к перевозкам больших объемов грузов и численного пассажиропотока. Их функционирование не зависит от времени года или времени суток, а также от атмосферных условий, что является важным для страны с разными зонами климата.

Российское правительство озаботилось вопросами прокладки железной дороги в начале XIX века. Базой для этого направления стал Департамент водных коммуникаций, созданный в 1798 году по утверждённому императором Павлом I проекту.

История железных дорог в России начинается с 1830-х годов. В 1835 году родственник императора граф Алексей Бобринский создаёт акционерное общество, целью которого является финансирование строительства железных дорог. В 1836 году император обнародовал указ о сооружении Царскосельской железной дороги. За несколько месяцев был построен пусковой участок от Кузьмино до Павловска, на котором к концу года было запущено движение.

Официальное торжественное открытие первой в России железной дороги общественного пользования: С-Петербург - Царское село состоялось 30 октября по старому стилю (11 ноября - по новому) 1837 года.

Железнодорожный транспорт в России - одна из крупнейших железнодорожных сетей в мире. Эксплуатационная протяжённость сети железных дорог общего пользования составляет 86 тыс. км (2010), электрифицировано 43 033 км. По общей протяжённости железнодорожных путей Россия занимает 3-е место, уступая только США и Китаю. Характерной особенностью железнодорожного транспорта в России является высокая доля электрифицированных дорог.

1. Проект участка новой железнодорожной линии

1.1 Определение категории основных параметров проектируемой линии

1.1.1 Определение категории проектируемой линии

Определяем годовую приведённую грузонапряжённость нетто в грузовом направлении на десятый год эксплуатации:

где, Г_гр - значение годовой грузонапряжённости нетто в грузовом направлении на десятый год эксплуатации, млн.ткм/км в год (по заданию)

n_пас - число пар пассажирских поездов в сутки десятый год эксплуатации пара поездов в сутки (по заданию);

Q_пас - вес пассажирского поезда нетто, Q_пас=700 т

По СТН категория проектируемой линии - II

1.1.2 Расчёт полезной длины приёмо-отправочных путей

Определяется максимальная масса брутто состава Q_max, т, которая зависит от типа локомотива и величины руководящего уклона.

При типе локомотива 2ТЭ 116 и руководящем уклоне i_р 15 ‰ значение максимальной массы грузового поезда брутто составляет Q_max=2800т Определяем среднюю массу брутто состава Q_ср, т:

Q_ср = Q_max * k_ср/max= 2800·0,8=2240т

Где k_ср/max - Коэффициент перехода от максимальной массы брутто поезда к средней массе брутто (0,8);

1.1.3 Тяговые расчеты

В тяговых расчетах рассматриваются силы, действующие на поезд, взаимодействие этих сил, обуславливающие характер движения, и решаются такие задачи как определение массы состава, скорости и времени хода поезда по участку, механической работы локомотива и работы сил сопротивления движению, расхода электроэнергии электровозами или дизельного топлива тепловозами.

По данным тяговых расчетов при проектировании железных дорог оцениваются варианты плана и профиля линии, размечаются раздельные пункты, определяется пропускная способность дороги, проектируются устройства электроснабжения и локомотивного хозяйства (тяговые подстанции, депо, пункты оборота локомотивов и др.). Тяговые расчеты предназначены для определения массы поезда, длины поезда и проверки массы поезда по условиям трогания его с места.

По заданному типу локомотива и грузоподъемности вагонов выбираются основные характеристики локомотива и вагонов и оформляются в виде таблиц.

Таблица 1 - Основные характеристики локомотивов

Наименование	Обозначения, единицы измерения	Характеристика
1. Расчетная масса локомотива	P, тонн	276
2. Расчетная сила тяги	Fk(p), Н/кН	496,40
3. Расчетно-минимальная скорость движения	vp, км/ч	24,20
4. Сила тяги при трогании поезда с места	Fk(TP), Н/кН	797,60
5. Длина локомотива	lл, м	36

Таблица 2 - Основные характеристики вагонов

Наименование	Обозначения, единицы измерения	Показатели
		4-осные	6-осные	8-осные
1. Расчетная масса груза в вагоне	qгр, т	63	94	125
2. Коэффициент использования полногрузного вагона	в	0,85	0,88	0,92
3. Соотношение вагонов по количеству	г, %	35	25	40
4. Собственная масса вагона	qт, т	22,4	32	43,7
5. Длина вагона	l, м	14	17	20

1.Определить массу вагонов брутто,

q_бр=q_т+в*q_гр

4x-осные q_бр= 22,4+ 0,85· 63= 76 т

6х-осные q_бр= 32+ 0,88· 94= 114,7 т

8х-осные q_бр= 43,7+ 0,92· 125= 158,7 т

2. Определить массу, приходящуюся на одну ось вагона, т

q₀=q_бр/m,

4x-осные q₀= 76/ 4= 19 т

6х-осные q₀= 114,7/ 6= 19,1 т

8х-осные q₀= 158,7/ 8= 19,8 т

где m - количество осей.

3. Определить основное удельное сопротивление движению вагонного состава, Н/кН

4х - осные щ^/₀ =0,7+

6и - осные щ^/₀ = 0,7+

8и - осные щ^/₀ = 0,7+

где a, b, c и d -коэффициенты, зависящие от типа вагонов (приложение)

4. Определить соотношение вагонов по массе:

б_{4 =} q_бр(4)*г₍₄₎ / (q_бр(4)*г₍₄₎₊ q_бр(6)*г₍₆₎+q_бр(8)*г₍₈₎) =

б_{6 =} q_бр(6)* г₍₆₎ /(q_бр(4)* г₍₄₎₊ q_бр(6)* г₍₆₎ +q_бр(8)* г₍₈₎₎ =

б_{8 =} q_бр(8)* г₍₈₎ /(q_бр(4)* г₍₄₎₊ q_бр(6)* г₍₆₎ +q_бр(8)* г₍₈₎₎ =

Проверка:

б₍₄₎+ б₍₆₎+ б₍₈₎=1= 0,2+ 0,3+ 0,5= 1

5.Рассчитываем основное удельное средневзвешенное сопротивление движению вагонного состава в режиме тяги, Н/кН

= 1,1· 0,2+1,4· 0,3+ 1,1· 0,5= 1,2 Н/кН

6. Определить основное удельное сопротивление движению локомотива в режиме тяги, Н/кН

= 1,9+ 0,01· 24,2+0,0003· 585,6= 2,3 Н/кН

7. Определить массу вагонного состава, т

* 1/g=

где - руководящий угол, ‰

F_к(р) необходимо перевести в ньютоны

8. Определить число вагонов в составе поезда, шт.

n_в(4) = Q* б₄/ q_бр(4)= = 9 шт

n_в(6) = Q* б₆/ q_бр(6)=

n_в(8) = Q* б₈/ q_бр(8)=

9. Уточнить массу вагонного состава, т

= 76· 9+ 114,7· 9+ 158,7· 11= 3462т

10. Определить длину поезда, м

l_П=l₍₄₎n₍₄₎+ l₍₆₎n₍₆₎+ l₍₈₎n₍₈₎+10+ lл = 14· 9+ 17· 9+ 20· 11+10+36= 545м

Вывод: По длине поезда согласно СНиП 32-01-95 принимается ближайшая полезная длина приемоотправочных путей 850 м

1.1.4 Определение потребной пропускной способности проектируемой линии

Так как проектируемая линия II категории, то размещение раздельных пунктов следует производить исходя из условия обеспечения потребной пропускной способности на 10-й год эксплуатации.

Потребная пропускная способность определяется по формуле

Где, - объём грузовых перевозок, = 15,6 млн.т/год (по заданию);

n_пас-число пар пассажирских поездов на 10-й год, n_пас=1 поездов/сутки (по заданию);

г-коэффициент внутригодичной неравномерности перевозок, г=1,1

к_н/бр - коэффициент перехода от массы поезда брутто к массе поезда нетто, к_н/бр=0,7;

е_пас- коэффициент съёма грузовых поездов пассажирскими на однопутной линии при автоблокировке, е_пас=1,8

к_max- коэффициент максимального использования пропускной способности однопутной линии, к_max=0,85

1.2 Описание района проектирования

1.2.1 Описание области

Ленинградская область - субъект Российской Федерации, расположенный на северо-западе европейской части страны. Входит в состав Северо-Западного федерального округа и Северо-западного экономического района.

Территория - 83 908 кмІ, что составляет 0.49 % площади России. По этому показателю область занимает 39-е место в стране. С запада на восток область протянулась на 500 км, а наибольшая протяжённость с севера на юг составляет 320 км.

Численность населения - 1 763 924 чел. (2014).

Образована в результате административно-территориальной реформы 1 августа 1927 года. Исторически ей предшествовала Ингерманландская (позже - Санкт-Петербургская, Петроградская, Ленинградская) губерния, образованная в 1708 году.

Граничит:

Ш на севере - с Республикой Карелия

Ш на востоке - с Вологодской областью

Ш на юго-востоке - с Новгородской областью

Ш на юге - с Псковской областью

Ш с Санкт-Петербургом (полуанклав)

С Европейским союзом:

Ш на западе - с Эстонией

Ш на северо-западе - с Финляндией

С запада территория области омывается водами Финского залива.

Рельеф.

Область целиком расположена на территории Восточно-Европейской (Русской) равнины. Этим объясняется равнинный характер рельефа с незначительными абсолютными высотами (в основном, 50--150 метров над уровнем моря). Территория Карельского перешейка (а особенно его северо-западной части) отличается пересечённым рельефом, многочисленными скальными выходами и большим количеством озёр.

Низменности в основном расположены по берегам Финского залива и Ладожского озера, а также в долинах крупных рек. Основными из них являются Выборгская, Приозерская, Приладожская, Предглинтовая (Приморская), Плюсская, Лужская, Волховская, Свирская и Тихвинская.

Крупнейшими возвышенностями являются Лемболовская, Ижорская, Лодейнопольская, Вепсовская возвышенности и Тихвинская гряда.

Наивысшая точка области - гора Гапсельга (291 метр над уровнем моря) - находится на Вепсовской возвышенности.

Геологическое строение и полезные ископаемые.

Территория области находится на стыке двух крупнейших тектонических структур.

Северо-запад области расположен на Балтийском кристаллическом щите, где выходят на поверхность архейские и раннепротерозойские породы. Они образовались более 600 миллионов лет назад в результате мощных вулканических извержений. Поэтому на этой территории основными полезными ископаемыми являются гранит, облицовочный камень и песчано-гравийный материал.

На южных берегах Финского залива и Ладожского озера сформировались мощные толщи осадочных пород (синих глин с прослойками песчаников).

Приблизительно 400 миллионов лет назад, произошло образование оболовых песчаников, содержащих месторождения фосфоритов и горючих сланцев (запад области). На юге области на поверхность выходят породы девонского периода.

В восточной части области близко к поверхности находятся породы, образовавшиеся в каменноугольный период. Там присутствуют месторождения бокситов, известняков и доломитов.

Климат.

Климат области атлантико-континентальный. Морские воздушные массы обусловливают сравнительно мягкую зиму с частыми оттепелями и умеренно-тёплое, иногда прохладное лето. Средняя температура января ?8… ?11 °C, июля +16…+18 °C. Абсолютный максимум температуры +37,8 °C, абсолютный минимум ?52 °C. Наиболее холодными являются восточные районы, наиболее тёплыми - юго-западные.

Количество осадков за год 600--700 мм. Наибольшее количество осадков выпадает на возвышенностях, максимум - на Лемболовской. Минимальное количество осадков выпадает на прибрежных низменностях. Наибольшее количество осадков выпадает летом и осенью.

В зимний период осадки выпадают в основном в виде снега. Постоянный снежный покров появляется во второй половине ноября - первой половине декабря. Сходит снег во второй половине апреля.

Гидрография.

Территория области, за исключением небольшой крайне юго-восточной части, относится к бассейну Балтийского моря и имеет густую, хорошо развитую речную сеть. Общая протяжённость всех рек в Ленинградской области около 50 тыс. км. Также в области расположено 1800 озёр, в том числе Ладожское - крупнейшее в Европе. Значительная часть области заболочена.

Почва.

Типом почв в области являются подзолистые, бедные перегноем и отличающиеся значительной кислотностью. При этом на суглинках, в низких местах с повышенным накоплением влаги, главным образом в еловых лесах, образуются сильноподзолистые почвы с мощным верхним слоем. В более высоких местах, менее благоприятных для накопления влаги, образуются среднеподзолистые почвы. На супесях и песках, плохо удерживающих влагу, в сосняках встречаются слабоподзолистые почвы. Там, где преобладает травяная растительность, - на лесных вырубках, в редких смешанных или лиственных лесах - образовались дерново-подзолистые почвы.

На территории Ижорской возвышенности, на породах, содержащих известь, которая нейтрализует кислотность и предохраняет верхний слой почвы от вымывания, сформировались дерново-карбонатные почвы. Это лучшие среди почв области: они богаче других перегноем и минеральными веществами, имеют хорошо выраженную комковатую структуру. Их также называют "северными чернозёмами".

В низинах и на плоских участках местности, при слабом стоке (плохом дренаже) атмосферных вод, вызывающем их застой на поверхности, а иногда при высоком уровне стояния грунтовых вод образуются торфянистые и болотистые почвы. Они распространены в центральной части области, на востоке Карельского перешейка, на побережье Финского залива, в Приладожье.

В некоторых местах на луговых террасах (по рекам Волхову, Луге и другим), заливаемых водой в половодье, из речных наносов образуются богатые перегноем аллювиальные почвы. Их площадь невелика.

Основными почвообразующими породами являются глины, суглинки, пески и торф. Сельскохозяйственное использование почв области требует их искусственного улучшения.

Автомобильный транспорт.

Протяжённость автодорожной сети области - 22 515 км[38]. Состояние автомобильных дорог за последние годы ухудшилось и вызывает нарекания со стороны участников движения.

Железнодорожный транспорт.

Протяжённость железных дорог более 3 тыс. км, большая часть из них электрифицирована. Плотность железнодорожной сети - 33 км на 1000 кмІ. Грузооборот - более 100 млн т в год. Основными железнодорожными магистралями являются:

Ш Санкт-Петербург - Москва

Ш Санкт-Петербург - Псков

Ш Санкт-Петербург - Хельсинки

Ш Санкт-Петербург - Петрозаводск

Ш Санкт-Петербург - Вологда

Ш Мга - Таллин

Ш Санкт-Петербург - Дно

Ш Санкт-Петербург - Сортавала

Главными железнодорожными узлами области являются Мга, Гатчина, Волховстрой, Выборг.

Железные дороги области входят в состав Санкт-Петербургского, Санкт-Петербург-Витебского, Петрозаводского и Волховстроевского отделений Октябрьской железной дороги.

1.2.2 Описание конкретной местности представленной топографической картой

Район проектирования представлен учебной топографической картой масштаба 1:50000, сечение горизонталей через 10 м.

Первый вариант.

Трасса начинается со станции А- высотная отметка станции 361м, не проходит через населенные пункты. Длина трассы 21,5 км. Самая высокая отметка трассы 370м, самая низкая- 300м

Трасса пересекает 3 не охраняемых переезда:

1 переезд находится: 9 километр, 9 пикет.

2 переезд находится: 16,4 километр, 16 пикет.

3 переезд находится: 18,5 километр, 18 пикет.

На местах пересечения периодических водотоков с трассой, размещены ИССО- трубы, на данном варианте трассы размещено 3 трубы:

1 труба размещена: 9 километр, 9 пикет, КЖБТ 1Ч2,0

2 труба размещена: 13,4 километр, 13 пикет, КЖБТ 1Ч2,0

3 труба размещена: 17,8 километр, 17 пикет, КЖБТ 2Ч2,0

Второй вариант.

Трасса начинается со станции А- высотная отметка станции 361м, не проходит через населенные пункты. Длина трассы 20,65 км. Самая высокая отметка трассы 370м, самая низкая- 310м.

Трасса пересекает 3 не охраняемых переезда:

1 переезд находится: 8,4 километр, 8 пикет.

2 переезд находится: 16,4 километр, 16 пикет.

1 переезд находится: 17,5 километр, 17 пикет.

На местах пересечения периодических водотоков с трассой, размещены ИССО- трубы, на данном варианте трассы размещено 4 трубы:

1 труба размещена: 7,7 километр, 7 пикет, КЖБТ 1Ч2,0

2 труба размещена: 9,6 километр, 9 пикет, КЖБТ 2Ч2,0

3 труба размещена: 13,8 километр, 13пикет, КЖБТ 1Ч2,0

4 труба размещена: 18,5 километр, 18 пикет, КЖБТ 1Ч2,0.

1.3 Выбор норм проектирования новой железнодорожной линии согласно СТН 32-01-95

1.3.1 Область применения

Настоящие нормы и правила распространяются на проектирование, строительство и эксплуатацию новых железнодорожных линий, дополнительных (вторых, третьих и четвертых) главных путей* и усиление (реконструкцию) существующих линий общего пользования колеи 1520 мм 245 кН (25 тс), погонную нагрузку восьмиосного вагона 103 кН (10,5 тс) и движение поездов со скоростями: пассажирских - до 200 км/ч, грузовых - до 120 км/ч, грузовых ускоренных и рефрижераторных - 140 км/ч (включительно). Для магистралей со скоростями, превышающими указанные, должны разрабатываться по заданию заказчика и утверждаться им специальные нормы.

1.3.2 Нормативные ссылки

В настоящих нормах и правилах использованы ссылки на следующие нормативные документы:

СНиП 1.02.07-87. Инженерные изыскания для строительства

СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия

СНиП 2.01.14-83. Определение расчетных гидрологических характеристик

СНиП 2.01.15-90. Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения проектирования

СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги

СНиП 2.05.03-84* Мосты и трубы

СНиП II-44-78. Тоннели железнодорожные и автодорожные

СНиП II-12-77. Защита от шума

ГОСТ 26775-85 Габариты подмостовые судоходных пролетов мостов на внутренних водных путях

ГОСТ 9238-83 Габариты приближения строений и подвижного состава железных дорог колеи 1520 (1524) мм.

1.3.3 Общие положения

Железные дороги проектируются, строятся и эксплуатируются как комплексные обслуживаемые природно-технические системы, функциональная надежность которых обеспечивается необходимой инфраструктуры и эксплуатационной базы хозяйств дороги, строящихся одновременно со строительством дороги.

Величина ограничивающего уклона* не должна превышать для железных дорог скоростных, особогрузонапряженных и I категории - 18 о/оо, II - 20 о/оо, III - 30 о/оо, IV - 40 о/оо.

Кривые участки пути новых железных дорог должны быть возможно больших радиусов. Радиусы кривых, м, следует принимать равными 4000, 3000, 2500, 2000, 1800, 1500, 1200, 1000, 800, 700, 600, 500, 400, 350, 300, 250, 200, 180.

На прямых участках перегонов расстояние между осями первого и второго пути, а также третьего и четвертого пути должно быть не менее 4100 мм. Расстояние между осями второго и третьего пути должно быть не менее 8000 мм, а при скорости движения пассажирских поездов св. 140 км/ч на участках, где эти скорости могут быть реализованы, - не менее 10 000 мм.

Техническое состояние дороги (участка дороги), вводимой во временную эксплуатацию, должно удовлетворять следующим основным требованиям:

· земляное полотно с комплексом защитных сооружений должно быть выполнено по проекту, с обеспечением устойчивости откосов насыпей и выемок и устройством водоотводных сооружений;

· искусственные сооружения должны обеспечивать пропуск предназначенного к обращению подвижного состава со скоростями, установленными для временной эксплуатации;

главный путь должен быть уложен на балластный слой толщиной не менее 20 см под шпалой;

· линии связи должны обеспечивать диспетчерскую, поездную, постанционную, а на раздельных пунктах и стрелочную связь;

· должны быть установлены километровые, пикетные и другие путевые знаки;

· на раздельных пунктах должны быть установлены необходимые средства сигнализации.

Техническая готовность железной дороги к вводу во временную эксплуатацию устанавливается комиссионно генеральным подрядчиком и органами управления в области железнодорожного транспорта.

1.3.4 Земляное полотно

Земляное полотно железнодорожных линий представляет собой комплекс земляных сооружений в виде насыпей, выемок, водоотводов, обеспечивающих отвод поверхностных и грунтовых вод от земляного полотна, сооружений инженерной защиты земляного полотна от природных геофизических процессов (с учетом требований СНиП 2.01.15 90) и специальных мероприятий по повышению устойчивости основания земляного полотна.

Ширина земляного полотна на линиях всех категорий на участках, расположенных в кривых, должна быть увеличена с наружной стороны кривой на определенную величину, указанную в табл. 4, а также на величину уширения междупутий в кривых между осями первого и второго главного пути, а также третьего и четвертого пути, предусмотренную ГОСТ 9238-83.

Таблица 4.

Радиусы кривых, м	Уширение земляного полотна, м
3000 и более	0,20
2500 - 1800	0,30
1500 - 700	0,40
600 и менее	0,50

При проектировании земляного полотна должны выполняться следующие эксплуатационные требования:

· обеспечение длительной эксплуатации с минимальными отказами при расчетной грузонапряженности проектируемой дороги и максимальной расчетной скорости движения поездов;

· ремонтопригодность;

· равнонадежность по протяжению независимо от вида применяемых грунтов и естественного состояния основания.

Для обеспечения надежности конструкций земляного полотна следует предусматривать:

· нагрузки и воздействия, учитываемые в расчетах земляного полотна, коэффициенты надежности по нагрузкам, а также возможные сочетания нагрузок по СНиП 2.01.07-85, нагрузку от оси четырехосного вагона 294 кН (30 тс);

· уплотнение грунтов до требуемой плотности в насыпях, а в необходимых случаях - под основной площадкой в выемках на "нулевых" местах;

· устройство под балластной призмой защитного слоя из дренирующих грунтов (при использовании для сооружения земляного полотна глинистых грунтов повышенной влажности);

· применение геотекстильных материалов (на основной площадке, под защитным слоем, при строительстве вторых путей, в конструкциях укрепления откосов, а также на слабом основании);

· предотвращение деформации морозного пучения, в том числе использование теплоизоляционных материалов (пенопласты, шлаки, торфы);

· надежное обеспечение отвода поверхностных вод от земляного полотна;

· укрепление откосов земляного полотна.

При отсыпке насыпей из скальных грунтов в верхней части насыпи толщиной не менее 0,5 м должен применяться щебенисто-дресвяный или гравийно-галечниковый грунт с крупностью фракций не более 0,2 м.

Земляное полотно на подходах к большим мостам должно быть уширено на 0,5 м в каждую сторону на протяжении 10 м от задней грани устоев, а на последующих 25 м постепенно сведено до нормальной ширины. Глубину сезонного промерзания - оттаивания земляного полотна из глинистых грунтов для конкретных климатических условий следует определять теплотехническими расчетами.

Допустимая деформация равномерного морозного пучения, устанавливаемая с учетом защитного слоя, не должна превышать для дорог:

скоростных, особогрузонапряженных, I и II категорий - 2- мм;

III категории - 25 мм;

IV категории - 35 мм.

Бровка земляного полотна на подходах к водопропускным сооружениям через водотоки в пределах их разлива при расположении железнодорожных линий вдоль водотоков, озер, водохранилищ, а также бровка оградительных и водоразделительных дамб должна возвышаться над расчетным уровнем воды при пропуске наибольшего паводка с учетом подпора, наката волны на откос, ветрового нагона, приливных и ледовых явлений не менее чем на 0,5 м, а бровка незатопляемых регуляционных сооружений и берм - не менее чем на 0,25 м.

Расчетный уровень воды следует устанавливать по СНиП 2.01.14-83 исходя из вероятности превышения:

на скоростных, особогрузонапряженных линиях и линиях I-III категорий - 1:300 (0,33%);

на линиях IV категории - 1:100 (1%);

на подъездных путях IV категории - 1:50 (2%).

На подъездных путях, где по технологическим причинам не допускается перерыв движения, в обоснованных случаях вероятность превышения наивысшего уровня воды следует принимать равной 1:100 (1%).

Подпор следует определять с учетом возможного размыва русла под мостом, но не более чем на 50 % полного размыва.

На многопутных дорогах для отвода воды с основной площадки при глинистых грунтах следует предусматривать между вторым и третьим путями продольный дренаж или закрытый лоток с уклоном не менее 2 о/оо, с поперечными выпусками через путь в полевую сторону, который следует устраивать в пониженных местах продольного профиля, но не реже, чем через 500 м.

Съезды с автомобильных дорог к земляному полотну не должны препятствовать стоку воды по водоотводным канавам.

Продольный уклон нагорных и водоотводных канав должен быть не менее 3 о/оо, на болотах и речных поймах - не менее 2 о/оо, а в исключительных случаях - 1 о/оо. Наибольший уклон дна и сечение канавы следует определять по расчету расхода воды вероятностью превышения: на скоростных, особогрузонапряженных, I и II категорий 1:100 (1%), 1:33 (3%) - на линиях III категорий и 1:20 (5%) - на линиях IV категории, продольных канав у насыпей и поперечных водоотводных канав - соответственно 1:25 (4%), 1:15 (7%) и 1:10 (10%). Бровка канавы должна возвышаться не менее чем на 0,2 м над уровнем воды, соответствующим расходу указанной вероятности превышения.

Глубина водотводных и нагорных канав и ширина их по дну должна быть не менее 0,6 м, на болотах - не менее 0,8 м.

В выемках, располагаемых на горизонтальных площадках и на участках с уклоном менее 2 о/оо, уклон водоотводов должен быть не менее 2 о/оо. Кюветы предтоннельных выемок должны иметь уклон не менее 2 о/оо в сторону от тоннеля. Крутизна откосов кюветов должна быть с полевой стороны равной крутизне откосов выемки, а со стороны пути - 1,5, глубина кюветов должна быть не менее 0,6 м, а ширина по дну - 0,4 м. Для коротких и неглубоких выемок в районах с сухим климатом при соответствующем обосновании глубину кюветов допускается уменьшать до 0,4 м.

Недосыпки в насыпях и переборы в выемках в пределах до 5 см на основной площадке земляного полотна исправляются за счет балластного слоя при балластировке пути.

1.3.5 Верхнее строение пути

Верхнее строение главных путей должно соответствовать нормам табл. 5.

Рельсы, укладываемые в звеньевом пути, должны быть длиной 25 м. На кривых участках пути по внутренней рельсовой нити необходимо предусматривать укладку укороченных рельсов заводского изготовления.

Стыки рельсов в звеньевом пути, а также в уравнительных пролетах бесстыкового пути должны быть на шести болтах.

Промежуточные рельсовые скрепления необходимо предусматривать:

· для пути с деревянными шпалами - костыльное или раздельное подкладочное;

· на скоростных и особонагруженных линиях следует применять преимущественно раздельные подкладочные скрепления;

· для пути с железобетонными шпалами - раздельное подкладочное или бесподкладочное.

При укладке железобетонных шпал на линиях с электрической тягой или оборудованных автоблокировкой необходимо применять рельсовые скрепления, обеспечивающие изоляцию электрических рельсовых цепей.

На горках с перерабатывающей способностью более 1500 вагонов в сутки род и число шпал следует принимать по нормам II категории. На прочих станционных путях следует укладывать деревянные шпалы II типа или старогодние железобетонные с числом не менее 1600 шт/км. В пределах закрестовинных кривых число шпал должно назначаться из расчета не менее 1840 шт/км, а на главных путях - 2000 шт/км.

Таблица 5

Показатель	Мощность верхнего строения пути на железнодорожных линиях категорий
	Скоростные	Особонагруженные	I	II	III	IV
Тип рельсов	Р 75-Р 65	Р 75-Р 65	Р 75-Р 65	Р 65	Старогодние Р 75-Р 65 Новые Р 65
Род шпал	Деревянные I типа или железобетонные	Деревянные или железобетонные
Число шпал на 1 км пути, шт.:
на прямых и кривых радиусом 1200 и более	2000	2000	2000	1840	1840	1840
на кривых радиусом менее 1200 м	2000	2000	2000	2000	2000	1840
Толщина балластного слоя под шпалой, см:
щебеночный или асбестовый (числитель) на балластной подушке из песка, удовлетворяющего требованиям к балластным материалам (знаменатель) на пути с деревянными шпалами	30/20	35/20	30/20	30/20	25/20	25/20
то же, с железобетонными шпалами	35/20	40/20	35/20	35/20	30/20	30/20
асбестовый на пути с деревянными шпалами	-	50	50	50	45	35
то же с железобетонными шпалами	-	55	55	55	50	35
гравийно-песчаный	-	-	-	-	-	30

Ширина балластной призмы поверху на прямых однопутных участках (при всех видах балласта) должна быть не менее, м:

на скоростных, особогрузонапряженных линиях и линиях I и II категорий - 3,85;

на линиях III категории - 3,65;

на линиях IV категории - 3,45.

Крутизна откосов балластной призмы при всех видах балласта должна быть 1:1,5, для песчаной подушки - 1:2.

Междупутья шириной до 6,5 м следует заполнять балластом.

Между стрелочными переводами необходимо предусматривать вставки длиной не менее 12,5 м в трудных условиях - 6,25м; на главных путях при скорости более 140 км/ч длина вставок должна составлять соответственно 25,0 и 12,5 м.

Применение старогодних рельсов на больших и малых мостах, а также в тоннелях не допускается.

Для пути на мостах следует применять железобетонные или деревянные шпалы на щебеночном или асбестовом балласте, безбалластные железобетонные плиты. Толщина балласта под шпалами в подрельсовой зоне должна быть не менее 0,25 м, а на реконструируемых мостах, в исключительных случаях, - не менее 0,2 м. Асбестовый балласт толщиной слоя под шпалой 0,2 м следует укладывать на дренирующую прослойку, состоящую из нетканого материала, располагаемого на слое щебня фракции 5-25 мм. Путь на подходах следует укладывать на щебеночном или асбестовом (если такой балласт уложен на мосту) балласте на протяжении в каждую сторону 50 м у малых мостов, 200 м - у средних мостов и 500 м - у больших мостов.

На подъездных путях на кривых радиусом менее 250 м со стороны внутренней рельсовой нити должны быть уложены контррельсы.

Для пропуска рабочих поездов путь, уложенный на первый слой балласта толщиной не менее 20 см, должен быть выправлен в плане и профиле. Стыки должны иметь не менее двух затянутых болтов на каждом конце рельса.

1.3.6 Защита пути и сооружений

Железнодорожные пути и сооружения должны быть защищены от расчетных воздействий снежных, песчаных и земляных заносов и других неблагоприятных природных и техногенных воздействий.

Снегозадерживающие лесонасаждения должны обеспечивать задержание расчетного годового объема снегопереноса с вероятностью превышения: на орошаемых или осушенных землях, пашне, земельных участках, занятых многолетними плодовыми насаждениями и виноградниками, - 1:10 (10%), а на остальных землях - 1:15 (7%).

Защита с помощью постоянных заборов должна обеспечивать задержание расчетного годового объема с вероятностью превышения: на линиях скоростных и особогрузонапряженных, I, II и III категорий - 1:15 (7%), в сильнозаносимых местностях малонаселенных районов - 1:20 (5%), на линиях IV категории - 1:10 (10%).

Запрещается использовать земли под постоянные снегозащитные устройства:

· при расчетном годовом снегопереносе менее 50 мі на 1 м пути, расположенного на насыпи и проходящего по пашне, земельным участкам, занятым многолетними плодовыми насаждениями и виноградниками;

· при расчетном годовом снегопереносе менее 25 мі на 1 м пути, располагаемого на остальных землях;

· для выемок глубиной более 8,5 м;

· для насыпей высотой 0,7 м и более, а на косогорах и сильнозаносимых участках пути (с объемом переносимого снега за зиму более 200 мі на 1 м пути) - 1 м и более.

На заносимых участках пути и вокруг станций (контурная защита), располагаемых на орошаемых или осушенных землях, пашне, земельных участках, занятых многолетними плодовыми насаждениями и виноградниками, защиту от снежных заносов следует предусматривать:

постоянными заборами при объеме снегопереноса за зиму 50 - 100 мі на 1 м пути, располагаемого на насыпи высотой над уровнем расчетной толщины снежного покрова до 0,7 м на однопутных, до 1,0 м на двухпутных линиях и при объеме снегопереноса 25 - 100 мі на 1 м пути, располагаемого в выемках глубиной менее 8,5 м;

Ширина полосы под фитомелиоративные средства защиты песчаных земель принимается с каждой стороны в пустынных и полупустынных районах не менее 200 м, а в остальных - не менее 100 м.

Элементы застройки склонов рассчитываются на давление снежного пласта, высота которого определяется с вероятностью превышения 1:50 (2%) для линий скоростных, особогрузонапряженных, I, II категорий и 1:25 (4%) для линий III, IV категорий. Защитную застройку склонов следует вести только сверху вниз.

Предусмотренные проектом мероприятия по защите от наледей должны, как правило, осуществляться до начала строительства основного сооружения.

1.3.7 Искусственные сооружения

Место перехода и положение проектируемых сооружений в отношении продольного профиля и плана линии определяются проектом.

Мосты (в том числе путепроводы, виадуки, эстакады, пешеходные мосты) и трубы под насыпями на железных дорогах должны соответствовать требованиям СНиП 2.05.03-84*.

Мосты через водные пути должны удовлетворять требованиям судоходства и лесосплава. Габариты подмостовых судоходных пролетов должны приниматься в соответствии с ГОСТ 26775-85.

Допускается увеличивать отверстие мостов и труб для использования их в качестве пешеходных проходов, скотопрогонов, а в случае технико-экономической целесообразности - для пропуска автомобильного транспорта и сельскохозяйственных машин.

Габариты сооружений, используемых в указанных целях, следует принимать не менее, м:

для прохода пешеходов:

ширина пешеходных мостов - 2,25;

пешеходных тоннелей - 3,0;

высота - 2,3;

для полевых дорог:

ширина - 8,0;

высота - 4,5;

для прогона скота:

ширина - 8,0;

высота - 3,0.

Тоннели должны соответствовать требованиям СНиП II-44-78.

1.3.8 Примыкания и пересечения

Пересечения новых линий и подъездных путей с другими железнодорожными линиями и подъездными путями, трамвайными, троллейбусными линиями, магистральными улицами общегородского значения и скоростными городскими автомобильными дорогами, а также с автомобильными дорогами I-III категорий устраиваются только в разных уровнях. Пересечения с автомобильными дорогами IV-V категорий устраивают в разных уровнях, если:

· автомобильная дорога пересекает 2 главных пути и более; в месте пересечения может быть реализована скорость движения пассажирских поездов 120 км/ч и более или интенсивность движения составляет 100 поездов в сутки и более;

· железная дорога проложена в выемке, а также если на переезде не смогут быть обеспечены требования видимости согласно СНиП 2.05.02_85.

В местах пересечения железной дороги путепроводами должны быть предусмотрены дополнительные устройства по оповещению и блокировке движения поездов в случае возникновения опасности.

К переходам газопроводов, нефтепроводов, нефтепродукто-проводов и т.п. следует предъявлять требования как к участкам повышенной категории опасности.

Прокладка трубопроводов любого назначения через тело земляного полотна железной дороги не допускается.

Расстояние по вертикали от верха защитной трубы (канала, тоннеля) до подошвы рельса принимается не менее 2 м, а при устройстве перехода методом прокола или горизонтального бурения - 3 м. Верх защитной трубы располагается на 1,5 м ниже дна водоотводного сооружения или подошвы насыпи.

1.3.9 Охрана окружающей среды

При сооружении железнодорожного полотна необходимо предусматривать комплекс мероприятий по охране окружающей воздушной, водной и наземной среды и обеспечению минимального изменения водно-теплового режима почв и горных пород, гравитационного и биохимического равновесия, а также защите животного и растительного мира.

Природоохранные мероприятия, предусматриваемые при строительстве и эксплуатации железных дорог, должны удовлетворять требованиям действующего законодательства.

Особое внимание должно быть обращено на сохранение плодородного слоя и рекультивацию нарушенных земель по завершении их временного использования, сохранению водно-теплового режима в зонах вечной мерзлоты.

Для защиты от шума движущегося подвижного состава должны быть выполнены требования СНиП II-12-77.

При выборе направления и проектировании трассы новых железнодорожных линий в северных и восточных районах в зоне тайги, тундры и лесотундры следует:

· укладывать трассу преимущественно по безлесному водоразделу;

· не закладывать резервы в мелких и пылеватых песках во избежание ветровой эрозии;

· предусматривать мероприятия по сохранению торфяно-мохового растительного покрова.

Растительность защитных зон следует ограждать от лесных пожаров, устраивая вдоль их границ противопожарные просеки с грунтовыми полосами.

На учебной топографической карте масштаба 1:50000 проводим геодезическую прямую, соединив точки А и Б.

Максимально приближаясь к геодезической линии АБ, прослеживаем возможные варианты трассы, учитывая все высотные (горные хребты, возвышенности, котловины и др.) и контурные (населённые пункты, реки, озера, болота и др.) препятствия. Трассирование на этом этапе сводится к выявлению опорных пунктов, через которые проводим трассу по экономическим условиям, и фиксированным точкам, которые диктуются топографическими, геологическими и природными условиями. Опорными пунктами в дипломном проекте являются промежуточная станция А и точка на направлении Б. Фиксированными точками являются: седловины на водоразделах - ближайшие к геодезической прямой, благоприятные места пересечения рек - там, где русло реки прямое, узкое, а пойма неширокая и незаболоченная, точки обхода населённых пунктов, ценных земель и геологически неблагоприятных мест.

Трассу укладываем между фиксированными точками и опорными пунктами, выдерживая основное направление геодезической линии.

Намечаем направление новой железнодорожной линии.

1.4 Укладка магистрального хода

Перед трассированием линии необходимо хорошо изучить приемы камерального трассирования на участках вольных и напряженных ходов, особенности трассирования в различных топографических условиях, а также нормы проектирования продольного профиля и плана линии.

Для подбора радиусов и нанесения круговых кривых следует изготовить шаблон в масштабе карты.

Для определения расстояний рекомендуется подготовить из миллиметровой бумаги масштабную линейку.

При проектировании плана и продольного профиля рекомендуется пользоваться прозрачным треугольником или линейкой.

Трассирование вариантов начинается с уточнения участков напряженного и вольного хода.

Рисунок 1 - Варианты возможных направлений трассирования железной дороги А-Б: В - опорный пункт; а-е - фиксированные точки трассы; 1- геодезическая линия; 2 - северный вариант; 3 - южный вариант; 4 - подвариант с ветвью к пункту В

Укладку пробных трасс следует начинать от фиксированных точек с участков напряженного хода в направлении "на спуск".

Положение трассы на участках напряженных ходов уточняется прокладкой "линии нулевых работ" с помощью раствора измерителя (циркуля), т.е. горизонтального заложения между горизонталями при определенной величине руководящего уклона.

Раствор измерителя l_ц для наколки "линии нулевых работ" определяется по формуле:

, см= · 2= 1,4см

где ?h - превышение между смежными горизонталями, м;

i_p - принятый руководящий уклон, ‰;

i_эк - ориентировочное значение уклона, эквивалентного сопротивлению от кривых. i_эк применяется на легких участках трассы - 0,5‰, на средних участках трассы - 1‰, на сложных - 1,5‰;

М - масштаб карты.

Раствором измерителя, равным l_ц, последовательно откладывают между горизонталями эти отрезки, т.е. "шагают" с горизонтали на горизонталь и в результате получают линию нулевых работ.

Рисунок 2 - Примеры прокладки линии нулевых работ: а - правильно; б - неправильно

На участках вольного хода трассирование следует вести от одной фиксированной точки к другой. При пересечении больших водотоков и водотоков средней величины следует их при возможности пересекать перпендикулярно к направлению течения паводковых вод и желательно в узком, устойчивом месте. При переходе через малые водотоки (ручьи, лога) нет необходимости изменять направление линии для их нормального пересечения.

При проектировании смежных кривых соблюдать длину прямых вставок между ними в соответствии со СНиП.

Станционная площадка должна располагаться на прямом участке пути.

Первый угол поворота после станции намечается с таким расчетом, чтобы от конца станционной площадки до его вершины было расстояние, достаточное для размещения переходной кривой, а также учитывалось возможное удлинение станционных путей. Если за станционной площадкой следует перелом профиля с разностью уклонов более 3%, то в плане это расстояние следует увеличить на два тангенса вертикальных кривых.

Укладывается трасса небольшими участками с одновременным составлением схематического продольного профиля с нанесением на нем положения проектной линии. Это особенно важно для участков напряженных ходов. железнодорожный локомотив поезд сооружение

При трассировании рекомендуется следующая последовательность:

а) укладываются прямые участки плана линии с корректировкой трассы на линии нулевых работ;

б) измеряются углы поворота, подбираются радиусы кривых;

в) составляется схематический профиль с предварительным нанесением проектной линии;

г) рассчитывается план линии, наносятся круговые кривые на профиль;

д) производится расчет и подбор искусственных сооружений, их расстановка на профиле, определяется минимальная потребная высота насыпи;

е) окончательно укладывается проектная линия с обеспечением всех требуемых условий, подчитываются отметки.

Рисунок 3 - Спрямление линии нулевых работ

Размещение площадок раздельных пунктов производится в процессе трассирования на черновике и проверяется после окончательной укладки проектной линии.

Подбор радиусов кривых производится с помощью шаблонов.

Расчеты и обозначения плана линии можно вести для круговых кривых без учета переходных кривых.

После укладки трассы и определения основных элементов круговой кривой (б,R, T, K) на карте определяют точки начала и конца круговой кривой, откладывая в масштабе значение Т от вершины угла по направлениям прямых, и по шаблону чертится кривая.

Т = R*tgб/2,

K= р*R*б/180,

где Rрадиус кривой

б угол поворота трассы, градусы, измеряется транспортиром на карте;

рчисло постоянное, р=3,14159

Значение тангенса и кривой определяется с точностью до 0,01 м

Данные о кривых заносятся в ведомость плана линии.

Таблица 3 - Ведомость плана линии

Вариант 1

№ ВУ А6	Угол пов.	R, м	Т, м	К, м
	право	лево
1		45°	1800	738	1413
2	15°		1800	234	471
3		30°	1800	504	942
4	25°		1800	396	785
5		35°	1800	576	1099
6	20°		1800	324	628

Таблица 3 - Ведомость плана линии

Вариант 2

№ ВУ А4	Угол пов.	R, м	Т, м	К, м
	право	лево
1		45°	1800	738	1413
2		35°	1000	315	610
3	20°		1000	176	348
4	25°		1000	221	436

Расположение и размеры граф, условные обозначения, порядок написания цифр и надписей должны строго соответствовать установленному стандарту. Горизонтальный масштаб соответствует масштабу карты 1:50000, а вертикальный 1:1000.

Размеры граф сетки схематичного продольного профиля в мм указаны в приложении

1.5 Размещение раздельных пунктов

Раздельные пункты устраивают для обеспечения расчётной пропускной способности и выполнения различных технологических операций.

Для определения местоположения раздельного пункта определяем расчётное время хода

=

где n_р - потребная Ведомость времени хода поезда пропускная способность, пар поездов/сут (п.1.1.4);

ф_А, ф_{Б -} станционный интервал, ф_А+ф_Б=5 мин

ф _- станционный интервал, =3,6 мин

Ось раздельного пункта находится там, где расчётное время хода Т_р совпадает с временем хода поезда по профилю. Время хода поезда в направлении "туда" и "обратно" рассчитываем в программе "Speed".

Таблица 4- Время хода поезда

Вариант 1

Так как, расчетное время хода, меньше времени по профилю, я делаю раздельный пункт на 14 пикете 14,5 километре.

Вариант 2

Так как, расчетное время хода, меньше времени по профилю, я делаю раздельный пункт на 15 пикете 15 километре.

1.6 Размещение искусственных сооружений

1.6.1 Размещение искусственных сооружений на периодических водотоках

Вода, подтекающая к земляному полотну железной дороги, должна быть отведена от него в сторону, продольным или поперечным отводом. Для отвода воды предусматриваются водопропускные сооружения, которые устраиваются на: постоянных водотоках (реки, ручьи), периодически действующих сухих логах, для выпуска воды из пазух, на затяжных спусках для пропуска воды под земляным полотном и косогором, во избежание чрезмерного скопления воды и образования врагов.

Сооружениями продольного водоотвода являются нагорные канавы.

Для поперечного водоотвода на периодических водотоках размещают: трубы, мосты, лотки, акведуки, фильтрующие насыпи. Самыми распространенными типами искусственных сооружений являются: мосты и трубы.

Трубы оборудуются входными и выходными оголовками, для обеспечения принятых в расчетных условиях протекания воды и устойчивости насыпи, в местах сопряжения ее с трубой.

Размещение искусственных водопропускных сооружений ведется в следующей последовательности:

выбор месторасположения искусственного сооружения;

определение гидравлических параметров;

подбор искусственного сооружения;

проверка сохранности искусственного сооружения.

Месторасположение искусственных сооружений предусматривают в местах понижения профиля и проверяют по плану, как будет обеспечиваться приток и выпуск воды, возможна ли организация правильного водоотвода. В необходимых случаях предусматривают подводящие и отводящие русла и дамбы. Бассейн водосбора, определяемый по плану, обводим контуром и определяем с помощью палетки его площадь.

Далее определяем уклон главного лога по формуле

I_л=(Н_вН)/L,

где Н_в самая высокая точка лога, м;

Н_н самая низкая точка лога, м;

L длина лога, м (метры= см _*500)

Вариант 1

‰

‰

‰

Вариант 2

‰

‰

‰

‰

По картесхеме ливневых районов определяем номер ливневого района 4. Этому району соответствует IV группа климатических районов.

Подбор отверстия производится по расчетному расходу ливневого стока с учетом обеспечения сохранности искусственного сооружения, а тип искусственного сооружения в зависимости от стоимости и условий местности.

Расчет остальных труб приводится в таблице.