Проектирование участка новой железной дороги

Введение

   Железнодорожный  транспорт является важнейшей  составной частью экономической системы России. Он перевозит почти 90% всех грузов и более 30% пассажиров.

   Железные дороги  России занимают первое место  в мире - по протяженности электрифицированных линий; второе место - по эксплуатационной длине железных дорог; третье место в мире -  по перевозкам пассажиров.

   Железнодорожный  транспорт состоит из многих  взаимодействующих между собой и взаимодействующих друг от друга отраслей, которые составляют в целом единый хозяйственный организм, единую систему.

   Путевое хозяйство  является одной из главнейших  отраслей железнодорожного транспорта. На долю путевого хозяйства приходится около 51% всех основных средств железных дорог и более 20% общей численности работников железнодорожного транспорта. Путевое хозяйство включает собственно железнодорожный путь и комплекс хозяйственных предприятий  и подразделений, предназначенных для обеспечения нормальной работы железнодорожного пути и проведения его планово – предупредительных ремонтов.

   Основой ведения  путевого хозяйства являются  текущее содержание и своевременные ремонты пути. Для обеспечения безопасности и бесперебойности движения поездов с установленными скоростями железнодорожный путь должен находиться всегда в исправном состоянии и соответствовать требованиям Правил технической эксплуатации железных дорог РФ.

 Данный дипломный проект состоит из 3 частей. В первой части проекта выполняется проектирование и разработка двух вариантов трасс новой железнодорожной линии. После разработки выполняется технико-экономическое сравнения этих вариантов, т.е. подсчитываются капитальные и эксплуатационные расходы и по приведенным расходам выбирается наиболее экономичный вариант.

Во второй части проекта производится разработка улучшающего подварианта на котором проектируется тоннель, анализ овладения перевозками по выбранному варианту, т.е. на основании заданной потребной провозной способности на расчетные годы разрабатывается схема усиления мощности железной дороги.

Третья часть состоит из двух подразделов:

- техническая деталь «Бережливое  производство в ОАО РЖД. Внедрение  системы 5С»

-безопасность и экологичность проекта:

• «Причины аварий на железнодорожном транспорте. Способы и методы контроля надежности пути »
• «Определение результатов вибродинамического воздействия подвижного состава на многолетнюю мерзлоту».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Характеристика района проектирования

1.1 Описание области проектирования

Пе́рмский край - субъект Российской Федерации, образован 1 декабря 2005 года в результате объединения Пермской области и Коми-Пермяцкого автономного округа в соответствии с результатами референдума, проведённого 7 декабря 2003 года.

Пермский край включает 48 муниципальных образований первого уровня, 42 муниципальных района и 6 городских округов.  Из них 6 муниципальных районов и 1 городской округ образуют территорию с особым статусом - Коми-Пермяцкий округ:

  город Кудымкар - административный центр;

  Гайнский муниципальный район;

  Косинский муниципальный район;

  Кочёвский муниципальный район;

  Кудымкарский муниципальный район;

  Юрлинский муниципальный район;

  Юсьвинский муниципальный район.

 Географическое описание.

Пермский край расположен на востоке Восточно-Европейской равнины и западном склоне Среднего и Северного Урала, на стыке двух частей света - Европы и Азии (99,8 % площади расположено в Европе, 0,2 % - в Азии). Максимальная протяженность края с севера на юг - 645 км, с запада на восток - 417,5 км. Площадь края составляет 160 236,5 км2. Пермский край граничит с двумя областями и тремя республиками Российской Федерации: на севере

с республикой Коми, на западе - с Кировской областью и Удмуртией, на юге с Башкортостаном, на востоке - со Свердловской областью.

Климат Пермского края – умеренно-континентальный. Зима продолжительная, снежная. Средняя температура января на северо-востоке края -18,5°C, на юго-западе -15°C. Минимальная температура (на севере края) составила -53°C.

Пермский край расположен в зонах средней и южной тайги, а также смешанных лесов. Широко распространены еловые леса. На юге - широколиственно-еловые леса с примесью сибирской пихты. На юго-востоке - участок Кунгурской лесостепи. Леса занимают свыше 60% территории Пермского края. Сохранились белка, колонок, лесная куница, норка, лисица, заяц-беляк и другие. С юга проникли степные виды: светлый хорёк, заяц-русак, хомяк, серая куропатка и др. На территории края - заповедник Басеги, Вишерский заповедник.

Население региона. Численность постоянного населения Пермского края по данным текущей отчетности составила 2903,7 тыс. человек (в т.ч. в Коми-Пермяцком автономном округе - 146,5 тыс. человек), что составляет два процента всех жителей России.

1.2 Описание района проектирования

Конкретный район проектирования представлен учебной топографической картой № 39 лист 3 и 4 масштаба 1:50000, сечение рельефа горизонталями через 10 м.

Максимальная отметка находится на западе района проектирования  и равна 405 м.

Минимальная отметка находится на северо-западе района в пойме реки  Уша и равна 150 м.

Гидрография района проектирования представлена сетью рек, ручьев и озер. На северо-западе района расположена река Уша, протекающая с севера на запад. На западе района проектирования   расположен приток реки Уша, протекающий с юга на запад. На северо-востоке расположена безымянная река, протекающая с севера на восток, имеющая приток. 

На поймах рек распространены кустарник, редколесье, участки с низкотравными, проходимыми болотами, заливные луга. На северо-западе  расположен горелые и сухостойные участки леса. На севере и востоке  района проектирования располагается участки с вырубленным лесом.

На юго-востоке, юго-западе, северо-востоке  района проектирования распространен хвойный лес. Средняя высота деревьев 20 м, средняя толщина стволов 0.16 м, среднее расстояние между деревьями 4 м. На юге и севере района произрастает смешанный лес. Средняя высота деревьев 25 м, средняя толщина стволов 0.22 м, среднее расстояние между деревьями 5 м.  На западе района распространен лиственный лес. Средняя высота деревьев 15 м, средняя толщина стволов 0.10 м, среднее расстояние между деревьями 2 м.

В районе проектирования находятся шесть населенных пунктов: Груздево, Жуино, Бруски, Луки, Белицы, Картуневка. Населенные пункты связаны сетью автодорог.

Станция Картуневка (начало) проектируемой линии расположена в юго-западной части района проектирования, а конец, населенный пункт Груздево, расположенный в восточной части района.

По топографическим условиям варианты трассы на различных своих участках могут быть классифицированы как косогорные. В обоих вариантах трассы будут присутствовать участки напряженных и вольных ходов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Анализ геодезической линии

Геодезическая линия – это линия, определяющая на земной поверхности кратчайшее расстояние между двумя точками.

Средние естественные уклоны местности   устанавливается по наиболее характерным отметкам местности.

Определяются средние естественные уклоны по формуле

 

 

 

где отметки характерных точек, l – расстояние между характерными точками.

Определение теоретического коэффициента развития трассы.

Определение уклона трассирования – уклона наиболее допустимого на участке трассы, определяемого величиной ограничивающего уклона за вычетом среднерасчетной величины смягчения ограничивающего уклона в кривых:

 

 

  (1 вариант)

 

 

 

где руководящий уклон, эквивалентное сопротивление движению поезда от кривых.

По геодезической линии строится продольный профиль, на котором затем определяют участки вольного и напряженного ходов. Вольным ходом называют участки трассы, на которых средние естественные уклоны местности меньше уклона трассирования:

 

                                                                                                          (2.3)

Напряженным ходом называют участки трассы, на которых средние естественные уклоны местности равны или круче уклона трассирования:

 

                                                                                                          (2.4)

 

 

На участках вольного хода теоретическая длина lтеор равна длине геодезической линии, т.е.:

 

                                                                                                             (2.5)

 

а на участках напряженного хода происходит увеличение длины, которое вычисляется по формуле

           

 

где ΔН – разность отметок, м.

Отношение фактической протяженности трассы к длине геодезической линии называется коэффициентом развития трассы λ:

 

             (2.7)

 

Результаты вычислений приведены в таблице 1и 2.

Таблица 1 – Определение вольных и напряженных ходов (1вариант)

 

,м	,‰	Вид хода
0,5	2200	вольный	2200
25	400	напряженный	952
0	1150	вольный	1150
20	500	напряженный	952
Продолжение таблицы 1
0	500	вольный	500
50	200	напряженный	952
6,9	1150	вольный	1150
42,7	750	напряженный	3048
21,1	1900	напряженный	3809
0	400	вольный	400
50	400	напряженный	1905
1,4	1450	вольный	1450
23,7	1350	напряженный	3048
21,1	950	напряженный	1905
9,1	1100	вольный	1100
0	550	вольный	550
33,7	2050	напряженный	6571
2,5	400	вольный	400
23,3	600	напряженный	1333
2,9	1400	вольный	1400
18,8	1600	напряженный	2857
0	850	вольный	850
29,6	1150	напряженный	3238
10,4	1350	вольный	1350
66,7	300	напряженный	1905
14	2350	напряженный	3143
36,7	900	напряженный	3143
0	900	вольный	900
33,3	600	напряженный	1905
28,6	700	напряженный	1905
0	1500	вольный	1500
12,5	400	напряженный	476
35	1000	напряженный	3333
6	1000	вольный	1000
16	1000	напряженный	1524
33,3	600	напряженный	1905
0	400	вольный	400
30	1000	напряженный	2857
17,4	1150	напряженный	1905
30,8	650	напряженный	1905
0	200	вольный	200
18	1000	напряженный	1714
3,1	650	вольный	650
42,9	1050	напряженный	4286
21,9	1600	напряженный	3333
30	1700	напряженный	4857
24,8	1250	напряженный	2953
Продолжение таблицы 1
7,1	350	напряженный	1905
10	400	вольный	400
15,6	900	напряженный	1333
30,8	1300	напряженный	3809
0	250	вольный	250
12,9	1550	напряженный	1905
	∑ 51000		∑ 100371

 

 

Коэффициент теоретического развития трассы равен:

 

 

Таблица 2 – Определение вольных и напряженных ходов (2 вариант)

,м	,‰	Вид хода
0,5	2200	вольный	2200
25	400	напряженный	952
0	1150	вольный	1150
20	500	напряженный	952
0	500	вольный	500
50	200	напряженный	952
6,9	1150	вольный	1150
42,7	750	напряженный	3048
24	1250	напряженный	2857
33,3	300	напряженный	952
0	300	вольный	300
33,3	300	напряженный	952
0	500	вольный	500
34,8	1150	напряженный	3809
13,3	750	напряженный	952
16,7	600	напряженный	952
6,7	900	вольный	900
23,6	1100	напряженный	2476
5,3	950	вольный	950
20,8	1200	напряженный	2381
30	500	напряженный	1489
38,5	650	напряженный	2381
31,6	950	напряженный	2857
12	750	напряженный	857
2,5	800	вольный	800
15,3	850	напряженный	1238
Продолжение таблицы 2
0	550	вольный	550
53,3	800	напряженный	3809
0	400	вольный	400
33,3	600	напряженный	1905
0	1000	вольный	1000
16,6	700	напряженный	1105
39,7	1300	напряженный	4914
13,3	750	напряженный	952
40	250	напряженный	952
20	250	напряженный	476
14,7	750	напряженный	1048
11,8	1100	напряженный	1238
11,7	600	напряженный	666
46,7	300	напряженный	1333
12	1000	напряженный	1143
14	1000	напряженный	1333
5,2	1150	вольный	1150
45,2	1150	напряженный	6667
0	900	вольный	900
30,8	650	напряженный	1905
66,7	300	напряженный	1905
19	1050	напряженный	1905
20	500	напряженный	952
0	500	вольный	500
27,3	2200	напряженный	5714
0	950	вольный	950
20	350	напряженный	666
50	300	напряженный	1429
25,7	700	напряженный	1714
23,1	650	напряженный	1429
29,4	1350	напряженный	2381
26	1000	напряженный	2476
35	1000	напряженный	3333
24,8	1250	напряженный	2952
57,1	350	напряженный	1905
10	400	вольный	400
15,6	900	напряженный	1333
46,2	650	напряженный	2857
2,5	800	вольный	800
3,1	650	вольный	650
10	1000	вольный	1000
	∑53000		∑109204