Инженерно-геодезические изыскания при реконструкции железных дорог

ВОЕННО-КОСМИЧЕСКАЯ  АКАДЕМИЯ имени А.Ф.МОЖАЙСКОГО

ДОПУСТИТЬ К ЗАЩИТЕ

РЕКТОР ИНСТИТУТА

ГЕОДЕЗИИ И КОСМОНАВТИКИ

 

(подпись)

«    » ________________ 2011 г.

 

 

 

 

 

 

 

 

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

 

инженерно-геодезические  изыскания при реконструкции  железных дорог

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ  ЗАПИСКА

 

 

 

 

Руководитель

        ____________

«    »  __________ 2011 г.

 

Студент учебной группы № 

          ____________

«    »  __________ 2011 г.

 

                      

 

 

 

 

 

 

2011 г.

Оглавление

Введение…………………………………………..…………………………….....3

Глава 1.  АНАЛИЗ МЕТОДИКИ ТОПОГРАФИЧЕСКОЙ  СЪЕМКИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ИЗЫСКАНИЙ  И РЕКОНСТРУКЦИИ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ. ….…………………………………………………………………………………..6

1.1. Состав инженерно-геодезических изысканий …………………………… 6

1.1.1. Техническое задание на съемку…………………………………………..6

1.1.2. Разрешение на выполнение работ…………………………………………6

1.1.3. Рекогносцировка, закрепление пунктов съемочного обоснования ….…8

1.2. Выбор съемки…………………………………………………………….....13

1.2.1. Методика спутниковых наблюдений………………………………..…..16

1.2.2. Тахеометрическая съемка ………………………………………….…….17

1.2.3.Съемка инженерных коммуникаций…….………………………..……...21

Глава 2.  ОСОБЕННОСТИ ВЫПОЛНЕНИЯ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЙ  ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ УЧАСТКА ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ ………………………………………………………….22

2.1. Особенности съемки путей…………………………………………………22

2.2. Камеральная обработка геодезических  измерений…………………..…...25

2.2.1.Обработка геодезических измерений с помощью программы Credo Dat 3.03…………………………………………………………………………..……25

2.2.2. Обработка спутниковых  измерений с помощью программы Trimble Geomatics Office…………………………………………………………………35

2.2.3. Обработка полученной информации в программе АutoCAD. Создание масштабного плана …………………………………………………..……...….45

2.2.4. Согласование материалов масштабного плана станции………………..59

2.2.5.Составление продольных профилей станционных путей и перегонов...60

Глава 3.  ОБЕСПЕЧЕНИЕ  ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ НА ОБЪЕКТЕ…..66

3.1.Общие меры личной  безопасности при проходе или  нахождении на железнодорожных  путях………………………………………………………...69

3.2. Общие требования к организации рабочих мест пользователей ПЭВМ..71

3.2.1. Требования к освещению на рабочих местах, оборудованных ЭВМ….73

3.2.2.Параметры микроклимата на рабочем месте…………………………….79

3.2.3.Уровень шума на  рабочем месте………………………………………….81

3.2.4.Пожарная безопасность…………………………………………………...83

ПРИЛОЖЕНИЯ………………………………...………………………………..84

 

 

 

Введение

 

Современные железные дороги являются неотъемлемой частью экономического развития любой страны, способом быстрой и дешевой доставки грузов более 1000 тонн, а также пассажиров. Не один из видов транспорта не отвечает этим требованиям: быстрота, дешевизна и безопасность.  
Особое значение железных дорог- возможность массовых перебросок пассажиров и грузов на далекие расстояния.

Без железных дорог не представляется жизнь современного человека.

Железная дорога является стратегически важным объектом для  обороны страны.

Железные дороги- это комплекс инженерных сооружений, предназначенный для пропуска по нему поездов. От состояния пути зависят непрерывность и безопасность движения поездов, а также эффективное использование технических средств железных дорог.

К путевому хозяйству  железнодорожного транспорта относятся  собственно железнодорожные пути со всеми сооружениями и устройствами, а также комплекс производственно-хозяйственных предприятий, предназначенных для обеспечения бесперебойной работы железнодорожного пути и проведения его планово-предупредительных ремонтов Путевое хозяйство составляет одну из важнейших отраслей железнодорожного транспорта, от которой в значительной мере зависит выполнение перевозочного процесса. Удельный вес путевого хозяйства в системе железнодорожного транспорта характеризуется тем, что на его долю приходится более 50% всех основных средств железных дорог и свыше 20% обшей численности работников. 
Железнодорожный путь работает в условиях постоянного воздействия атмосферных и климатических факторов, воспринимая большие нагрузки от проходящих поездов. При этих условиях все элементы железнодорожного пути (земляное полотно, верхнее строение и искусственные сооружения) по прочности, устойчивости и состоянию должны обеспечивать безопасное и плавное движение пассажирских и грузовых поездов с наибольшими скоростями, а также иметь достаточные резервы для дальнейшего повышения скоростей движения  и  грузонапряженности  линии.

Для обеспечения указанных  требований постоянно ведутся работы по усилению несущей способности  и надежности всех элементов пути: широко применяются термически упрочненные рельсы тяжелых типов, новые конструкции рельсовых скреплений, бесстыковой путь, железобетонные шпалы, новые конструкции стрелочных переводов и др. 
Железнодорожный путь состоит из нижнего и верхнего строений. Нижнее строение пути включает земляное полотно (насыпи, выемки, полунасыпи, полувыемки, полунасыпи-полувыемки) и искусственные сооружения (мосты, тоннели, трубы, подпорные стены и др.). К верхнему строению пути относятся балластный слой, шпалы, рельсы, рельсовые скрепления, противоугоны, стрелочные переводы, устройства связи и сигнализации. Балластный слой воспринимает давление от шпал и передает его на основную площадку земляного полотна, уменьшая неравномерность давления, а также обеспечивает устойчивость рельсовой колеи, препятствуя продольному и поперечному перемещению шпал. Шпалы воспринимают давление от рельсов и передают его на балласт, а также обеспечивают неизменность взаимного положения рельсовых нитей. Рельсы направляют колеса подвижного состава, воспринимают давление от них и передают его на шпалы. 
Рельсовые скрепления необходимы для соединения рельсов между собой и со шпалами. Противоугоны применяются для удержания рельсов и шпал от продольного смещения под воздействием движущихся поездов. Стрелочные переводы служат для перехода подвижного состава с одного пути на другой. Устройства связи и сигнализации обеспечивают безопасность движения и автоматическое управление движением поездов. Все элементы железнодорожного пути работают как единая конструкция.

На сегодняшний день работы по реконструкции железных дорог  являются актуальными по причине  изношенности существующих железнодорожных путей и несоответствие их современным требованиям эксплуатации железнодорожного транспорта. В настоящее время производится большой объем работ по реконструкции железных дорог. Для выполнения реконструкции требуется произвести комплекс изыскательских работ, сущностью которых являются экономические, инженерно-геодезические, геологические, гидрогеологические и гидрометрические изыскания района реконструируемой железной дороги.

Одним из важнейших элементов  проектирования реконструкции железнодорожных путей является комплекс инженерно-геодезических  изысканий, целью которых является сбор достоверной информации о нижнем и верхнем строении и геометрии железнодорожных путей для последующего проектирования работ, связанных с реконструкцией.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 1.  АНАЛИЗ МЕТОДИКИ ТОПОГРАФИЧЕСКОЙ СЪЕМКИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ИЗЫСКАНИЙ И РЕКОНСТРУКЦИИ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ

1.1. Состав инженерно-геодезических изысканий

В состав инженерно-геодезических  изысканий входит:

- Получение технического задания на съемку в службе пути железной дороги;

- Получение разрешения на выполнение работ в пределах станции в Управлении дороги;

- Рекогносцировка, закрепление пунктов съемочного обоснования;

- Выбор съемки;

- Съемка путей, объектов путевого развития и пр.;

- Камеральная обработка измерений: уравнивание координат съемочного обоснования, расчет координат точек съемки, расчет полных и полезных длин путей, расчет ординат объектов;

- Составление электронного масштабного плана станции;

- Печать масштабного плана станции и ведомостей в количестве, оговоренном в ТЗ на съемку;

- Сдача материалов заказчику.

1.1.1. Техническое задание на съемку

Техническое задание  формирует заказчик выполнения работ  на основе разработанных методических указаний, действующих на основе федеральных  и межведомственных указаний. Полнота и объем собираемых материалов должна обеспечивать необходимое качество выполнения проектных работ. В состав технического задания входит:

-граница съемки

-ширина полосы захвата

-масштаб съемки

-степень детализации

-необходимость съемки подземных коммуникаций

-перечень и ссылки  на документы, указывающие на  использование условных знаков

-допуски и точность  производимых измерений

-указание участков( площадок) для более детальной съемки

-перечень сдаваемых  материалов [ПРИЛОЖЕНИЕ А]

1.1.2. Разрешение на выполнение работ

Задание на съемку станции  согласовывается у начальника или главного инженера службы пути дороги, начальника или главного инженера службы перевозок дороги и утверждается начальником или главным инженером железной дороги.

Железная дорога является объектом повышенной опасности, на котором действует система оповещения  «Человек на пути». Данная система  определяет и регламентирует порядок оповещения о выходе на железнодорожный путь всех работников эксплуатирующих служб. При несанкционированном появлении любых работников, в том числе и непосредственно связанных с эксплуатацией железнодорожного пути и обустройств, на железнодорожном пути без выданного  предупреждения машинист проходящего поезда обязан оповестить дежурного по ближайшей станции о данном факте. Далее данная информация передается в отделение дороги, где на каждый сигнал должно быть проведено расследование с выявлением причин появления людей и наказанием виновных.

Перед началом работ  работники проходят инструктаж о  правилах нахождения на действующих железнодорожных путях, сдают экзамены в ревизорском аппарате отделения железной дороги и после успешной сдачи получают удостоверение о прохождении.

По заявке исполнителя  в период проведения работ издается  приказ о сопровождении работников исполнителя на выделенном участке в определенный период времени. После прохождения всех мероприятий выдаются предупреждения машинистам и разрешается выполнение работ на данном участке на определенный период.

1.1.3. Рекогносцировка, закрепление пунктов съемочного обоснования

Для обеспечения требуемой  точности на объекте проектируется  опорная геодезическая сеть и  запланированы спутниковые измерения  на пунктах этой сети. На подготовительном этапе работ будет проведена рекогносцировка местности и подготовлены необходимые материалы и оборудование.

Определение координат  точек предполагается произвести с  использованием спутниковых геодезических приемников  Trimble 5800 в статическом режиме, паспортная точность которых в данном режиме составляет:

СКО в плане 5 мм + 0,5 мм/км 
СКО по высоте 5 мм + 1 мм/км

Система координат местная 1942г. За исходные приняты координаты GPS точек SOS-1, SOS-2, PET-3, PET-4, SER-1, SER-2, T-783, T-784.

Система высот Балтийская.

Схемы планово-восотного обоснования: схемы теодолитных и нивелирных ходов в ПРИЛОЖЕНИИ Б.

На пунктах необходимо провести рекогносцировку, выявить их фактическое состояние и возможность проведения спутниковых наблюдений. Будет проведено планирование измерений с использованием программного модуля Planning пакета “TGO”. Результатом планирования станет выбор наиболее благоприятного для измерений времени суток при количестве видимых спутников не менее четырех, величины геометрического фактора не более 7, элевационной маски 10°.

Для приобретения полной версии работы перейдите по ссылке.

 

Рис. 1 График прогнозируемого  DOP

Наблюдения будут выполняться в статическом режиме по двум частотам с дискретностью приема спутниковых сигналов 10 секунд. Продолжительность сеанса на исходных пунктах и пунктах съемочного обоснования будет составлять около 1 часа. Определение координат пунктов опорной сети на станциях будет проводиться методом треугольника.

 

Предрасчет точности

 

Предрасчет точности сети выполнен в программе Credo Dat 3.03. В программе  реализована технология проектирования опорных сетей, позволяющая выбрать конфигурацию сети оптимальную для требуемой точности определения координат пунктов обоснования. Технология основана на широком применении возможностей интерактивного ввода и редактирования данных с использованием картографических материалов в виде растровых подложек подготовленных программой TRANSFORM, которая создает файлы с расширением TMD.

Чтобы подгрузить растровую  подложку в программу Credo Dat 3.03. нужно:

• Вызвать команду Растровая подложка меню Данные.
• В панели диалога Растровые подложки нажать кнопку Обзор.
• В панели Открытие файла в списке Тип файлов указать формат файлы растровых подложек или Файлы bmp.
• Загрузить выбранный файл в проекте, нажав кнопку Открыть.

После загрузки наименования фрагмента подгруженного растрового файла появится в окне Список фрагментов. Содержание выбранного в списке фрагмента отобразиться в окне Предварительный просмотр.

Для приобретения полной версии работы перейдите по ссылке.

 

Рис. 2 Окно выбора растровой подложки

 

Проектирование сети:

• на основе предварительного анализа особенностей объекта на плане разместить пункты проектируемой сети.
• тип плановых координат всех неисходных пунктов установить как Предварительный.
• тип высотных всех неисходных пунктов установить как Рабочий.

Установить в таблице  допустимых СКО панели Свойства проекта  априорные значения допустимых среднеквадратических ошибок  измерений соответствующих классов точности, в рассматриваемой сети установить точность 1 разряда полигонометрии в плановом положении. В высотном положении необходимо учитывать ошибку прибора с помощью которого измеряется превышение, так как определение высоты точек происходит с помощью спутниковых методов, а в программе Credo Dat 3.03. нет специальной возможности предрасчета точности по высоте для таких методов,  предлагается следующий способ. Точность определения высоты точки с помощью приемника Trimble 5800 составляет 5 мм + 1 мм/км, формула представляет из себя две части одна из них постоянная и равняется 5мм., а вторая переменная -1мм на каждый измеренный километр. При установке СКО высотных измерений предлагается установить ошибку измерения превышения 1 мм на 1 км,  потому что эта ошибка учитывается программой и зависит от длинны определяемой линии, а затем прибавлять к полученной в результате предрасчета ошибке постоянную ошибку приемника.