">
Прикладные науки Архитектура и дизайн
Информация о работе

Тема: Основы проектирования железных дорог. Лекции

Описание: Основные положения проектирования раздельных пунктов. История организации проектно-изыскательского дела на ЖДТ. Содержание проектов ЖД и порядок их разработки. Привлечение инвестиций. Нормативная база проектирования. Условия деления линий на категории.
Предмет: Прикладные науки.
Дисциплина: Архитектура и дизайн.
Тип: Курсовая работа
Дата: 27.08.2012 г.
Язык: Русский
Скачиваний: 109
Поднять уникальность

Похожие работы:

Основы проектирования железных дорог. Лекции.

01.03.2012

Лекция №1.

Основные положения проектирования раздельных пунктов.

План:

История организации проектно-изыскательского дела на ЖДТ.

Содержание проектов ЖД и порядок их разработки.

Нормативная база проектирования.

Категории ЖД линий.

1. История организации проектно-изыскательского дела на ЖДТ.

Можно выделить несколько исторических этапов развития проектного дела на ЖДТ в России:

Начальный период строительства.

Строительство ЖД в период капиталистического развития страны после реформы 1861 г.

Начальный период формирования научных школ проектировщиков - начало XX века.

В 1899 году, учитывая накопившийся опыт в области ЖД проектирования, были разработаны первые ТУ проектирования новых ЖД магистралей. Разработаны они были в Петербурге. В них сформированы теоретические основы трассирования ЖД и технико-экономического сравнения проектных вариантов на основании соотношения строительных и эксплуатационных расходов.

Советский период формирования отрасли проектирования.

В 1918 году создан экспериментальный Институт путей сообщения, которых объединил видных учёных страны этой области. В 1930 году в период индустриализации был создан Центральный НИИ транспортного строительства, а также отдельные конторы по направлениям:

Трансмостпроект;

Трансузелпроект (проектирование ЖД узлов и станций).

В 1935 году создан Союз «Транспроект» для централизации управления проектно-изыскательскими работами. Позже в его состав вошли территориальные проектно-изыскательские институты (Гипротранс). Кроме того, проектную документацию разрабатывали Желдорпроекты. Проектированием подъездных путей и объектов Промтранспорта занимался Промтранс НИИ Проект. Было налажено межведомственное кооперирование.

Для повышения научно-технического уровня были выделены головные предприятия, каждое из которых отвечало за свою определённую отрасль.

Постсоветский период (после 1990 г.).

В это время были организованы корпорации Трансстрой. Проектные организации акционировались.



Основной целью производственной деятельности проектных организаций является разработка технико-экономического обоснования (ТЭО) объектов проектирования и авторский надзор за реализацией проекта.

2. Содержание проектов ЖД и порядок их разработки.

Проект (в современном понимании) - комплекс взаимосвязанных мероприятий, обеспечивающих достижение в течение заданного периода времени определённой цели при зафиксированных требованиях к качеству результата и ограниченном расходовании средств и ресурсов.

Создание проекта осуществляется по принципу «от общего решения к частному», когда детализация проектных проработок возрастает от одного этапа к другому при сужении области поиска.

Проектная подготовка строительства состоит из 3-х этапов:

Формирования инвестиционного замысла и анализ возможностей инвестирования;

Разработка «Обоснования инвестиций в строительство»;

Разработка, согласование, экспертиза и утверждение проектной документации.

Первый этап. Привлечение инвестиций.

При строительстве ЖД применялись следующие формы инвестирования:

Концессионный договор - привлечение инвесторов, которые на некоторое время получают право на эксплуатацию построенной дороги.

Собственные средства отрасли (МПС или ОАО «РЖД»).

Государственные средства.

Создание АО и получение инвестиций от продажи акций на строящийся объект.

Смешанные формы из представленных выше. Сейчас всё чаще строительство идёт за счёт смешанного капитала ОАО «РЖД», государства и частных инвесторов.

Инвестор (заказчик) должен определить целесообразность строительства, для этого выполняются инженерные изыскания:

Экономические;

Основные задачи - обоснование роли проектируемой линии и её значения в составе существующей сети ЖД, установление основных показателей её работы, определение эффективности её строительства;

Технические;

В них входят - обследования и съёмки для выбора наилучшего положения трассы, сбор всех данных для размещения ЖД.

Далее инвестору необходимо получить разрешение на строительство, для чего он представляет в органы исполнительной власти Ходатайство (или декларацию) о намерениях. В этом документе он должен сформулировать цели инвестирования.

Второй этап.

После получения положительного заключения на Ходатайство о намерениях заказчиком (инвестором) разрабатывается «Обоснование инвестиций в строительство», в котором должны быть изложены:

Цели инвестирования;

Ожидаемый экономический, социальный и коммерческий эффект;

Мощность предприятия;

Основные технологические решения;

Обоснования выбора места расположения объекта;

Основные строительные решения;

Параметры наиболее крупных строительных сооружений;

Сроки и очерёдность строительства;

Потребность в трудовых и материальных ресурсах;

Оценка воздействия на окружающую среду.

Третий этап.

На нём инвестором совместно с проектными организациями разрабатывается «Техническое задание» на проектирование, в котором приводится вся необходимая информация для проектирования (длина путей, весовые нормы поездов, вид тяги, число главных путей, указания о предполагаемых примыканиях).

Проектирование может вестись:

Для крупных и сложных объектов в 2 стадии. Сначала разрабатывается технический проект (ТЭО), а затем рабочая документация.

Для несложных объектов и при возможности использования типовых проектов или когда наилучший вариант очевиден, проектирование ведётся в одну стадия, называемую рабочим проектом.

Проект железной дороги - комплексный документ, представляющий собой увязанный в единое целое комплекс проектов отдельных сооружений.

Должен содержать следующие разделы:

Экономическая часть - где приводятся данные о размере и характере ожидаемых перевозок на расчётные годы эксплуатации (обычно 2,5 и 10-й год), масса поездов, коэффициенты неравномерности движения;

Техническая часть - в ней приводятся все проектно-сметные материалы и расчёты по обоснованию направления трассы и её основных параметров;

Генеральный план и транспорт;

Технологические решения;

Управление производством;

Организация и условия труда персонала;

Архитектурно-строительные решения;

Инженерное оборудование, сети и системы.

В состав рабочей документации обычно входят:

Рабочие чертежи;

Сметная документация;

Ведомость объёмов строительных и монтажных работ;

Потребность в материалах;

Сборники спецификаций оборудования;

Другие документы.

Сдача в эксплуатацию проходит в 3 этапа:

Открытие рабочего движения;

Временная эксплуатация (стадия завершения);

Постоянная эксплуатация.

3. Нормативная база проектирования.

В систему нормативных документов РФ по строительству входят:

строительные нормы и правила РФ (СНиП);

государственные стандарты (ГОСТ);

свод правил по проектированию и строительству.

Строительные нормы и правила МПС РФ. ЖД колеи 1520 мм. СНиП 32-01-95.

Строительно-технические нормы МПС РФ. ЖД колеи 1520 мм. СТН Ц-01-95.

Габариты приближения строений и ПС ЖД колеи 1520 мм (1524 мм). ГОСТ 9238-83.

Инструкция по применения габаритов приближения строений. ГОСТ 9238-83.

ПТЭ ЖД РФ. 2007 г.

Правила и технические нормы проектирования станций и узлов на ЖД колеи 1520 мм. ЦД-858. 2001 г.

Инструкция по расчёту наличной пропускной способности ЖД. 1991 г.

Различают 3 типа условий проектирования:

Нормальные условия - условия, позволяющие проектировать объекты, технические характеристики которых удовлетворяют основным нормативным требованиям;

Трудные условия - сложные топографические, инженерно-геологические, планировочные и другие местные условия, когда применение основных норм проектирования вызывает значительное увеличение объёма строительно-монтажных работ, а на существующих линиях - необходимость переустройства земляного полотна, станционных путей и искусственных сооружений, сноса капитальных строений;

Особо трудные условия - условия, которые исключают или технико-экономически не оправдывают применение основных или допускаемых для трудных условий технических норм.

4. Категории ЖД линий.

Все ЖД линии в части норм проектирования делятся на категории в зависимости от скоростей движения, роли линии в экономике страны и грузонапряжённости. От категории линии зависят основные параметры и технические условия её проектирования, мощность всех устройств линии.

Условия деления линий на категории Категории линии Назначение Расчётная годовая приведённая грузонапряжённость, нетто, в грузовом направлении на 10-й год эксплуатации, млн. т-км/км  Скоростные Железнодорожные магистральные линии для движения пассажирских поездов со скоростями свыше 160 до 250 км/ч -  Особогрузонапряжённые Железнодорожные магистральные линии для большого объёма грузовых перевозок Свыше 50  I Железнодорожные магистральные линии 30-50  II То же 18-30  III То же 8-15  IV Железнодорожные линии До 8   Внутристанционные, соединительные и подъездные пути Независимо от грузонапряжённости  

Схема документооборота при строительстве ЖД линии





15.03.2012

29.03.2012

Лекция №3.

Назначение, конструктивные особенности и технология работы разъездов, обгонных пунктов и промежуточных станций.

План:

Разъезды.

Обгонные пункты.

Промежуточные станции.

1. Разъезды.

Разъезды устраиваются на однопутных линиях между станциями для обеспечения пропускной способности.

Путевое развитие разъездов должно обеспечивать:

Выполнение скрещения и обгона поездов;

Одновременный приём поездов противоположных направлений;

В отдельных случаях выполнение грузовых и пассажирских операций (в небольших объёмах), а также отстой нескольких вагонов (рабочий поезд, снегоочиститель, вагон-лавка);

На разъездах, являющихся начальным или конечным пунктом подталкивания, - удобный подход толкающего локомотива к поезду, отстой, а в необходимых случаях и его экипировку.

Количество приёмоотправочных путей на разъездах зависит от пропускной способности участка. Количество приёмоотправочных путей при пропускной способности линии в парах поездов параллельного графика в сутки  до 12 13-24 более 24  1 1-2 2  

Схема разъезда поперечного типа:

Схема усового разъезда:

Схема разъезда с одним ПОП:

При проектировании на разъезде только одного ПОП, он располагается со стороны, противоположной пассажирскому зданию.

Если количество ПОП равно двум, схема подразделяется на 3 типа:

Продольный;

Полупродольный;

Поперечный.

На предузловых станциях количество ПО увеличивают на 1-2, что позволяет увеличить пропускную способность узла.

Схема разъезда с продольным односторонним расположением ПОП (схема 1):

Схему 1 следует применять:

На линиях, где в ближайшее время предусмотрено сооружение двухпутных вставок или второго главного пути;

В тех случаях, когда по линии предусматривается пропуск длинносоставных или соединённых поездов.

Схема разъезда с продольным разносторонним расположением ПОП (схема 2):

 - минимальное расстояние.

Схему 2 следует применять:

На линиях с большим числом пассажирских и других ускоренных поездов, которые проходят разъезд с обгоном грузовых;

При необходимости расположения погрузочно-выгрузочных площадок по обе стороны от главных путей.

При недостаточной длине станционной площадки применяют разъезды полупродольного типа.

Схема разъезда с полупродольным расположением ПОП:

На линиях 3-4 категории или в трудных условиях на остальных линиях применяют разъезды поперечного типа.

Схема разъезда с поперечным расположением ПОП:

Основным типом для разъездов является продольный тип. Он имеет следующие преимущества перед поперечным:

Обеспечиваются лучшие условия и более высокая степень безопасности при скрещении поездов;

Повышается пропускная способность перегонов;

Имеется возможность скрещения длинносоставных поездов (для схемы 1);

Создаются лучшие условия для разгона поездов (в случае, если перегон имеет затяжной уклон).

Разъезды в пределах одного участка следует проектировать однотипными, это делается для облегчения ориентировки локомотивных бригад.

По характеру выполняемых операций разъезды классифицируют:

Для скрещения поездов с остановкой;

Для безостановочного скрещения поездов (при этом используются разъезды только продольного типа, обоих схем).

При проектировании безостановочного скрещения предусматривают:

Идентичность перегонов между расчётными осями безостановочного скрещения;

Оборудование участка ДЦ, АЛСН и поездной радиосвязью;

Возможность трогания с места поезда, остановившегося в конце участка скрещения;

Достаточную длину разъездных путей до 3-6 км.

2. Обгонные пункты.

Устраиваются на двухпутных (многопутных) линиях. Их путевое развитие должно обеспечивать:

Обгон поездов;

Перевод движения с правильного пути на неправильный и наоборот;

В необходимых случаях - выполнение грузовых и пассажирских операций, а также отстой нескольких вагонов;

Если обгонный пункт является начальным или конечным пунктом толкания - удобный подход толкающего локомотива к поезду, отстой, а в необходимых случаях его экипировку.

Различают 4 вида схем обгонных пунктов. Основным типом является поперечный.

Схема обгонного пункта поперечного типа:

Схема обгонного пункта полупродольного типа:

Условия применения этой схемы:

Для обеспечения разгона поезда перед подъёмом за пределы станционной площадки;

Для размещения погрузочно-выгрузочных площадок по обе стороны от главных путей.

Если необходимо иметь погрузочно-выгрузочные площадки по обе стороны от главных путей и осуществлять передачу вагонов с одного направления на другое, применяют схемы продольного типа.

Схема обгонного пункта с последовательным расположением обгонных путей и пассажирских устройств:

Данную схему применяют при значительных размерах движения пассажирских поездов.

При незначительных размерах движения применяют схему обгонного пункта с одним обгонным путём.

3. Промежуточные станции.

Кроме выполнения функций разъездов и обгонных пунктов, на промежуточных станциях производится:

Посадка/высадка пассажиров;

Приём/выдача/хранение грузобагажа и почты;

Погрузка/выгрузка/хранение грузов;

Отцепка вагонов от сборных поездов и прицепка к ним;

В отдельных случаях - формирование отправительских маршрутов, обслуживание подъездных путей;

Оборот пригородных поездов, соединение и разъединение поездов, экипировка локомотивов.

Промежуточные станции размещают исходя из удобного обслуживания районов тяготения, в частности, населённых пунктов и предприятий.

Схемы промежуточной станции бывают типа:

Продольного;

Проектируется с односторонним или разносторонним размещением путей;

Полупродольного;

Поперечного.

Схема промежуточной станции продольного типа на однопутной линии:

Условия применения схем продольного типа:

При необходимости размещения грузовых площадок по обе стороны от главных путей.

Схемы с односторонним расположением путей применяют на линиях, где в ближайшее время предусматривается укладка II главного пути, или при необходимости пропуска длинносоставных и соединённых поездов.

Схемы промежуточных станций полупродольного и поперечного типа применяют при ограниченной длине станционной площадки.

Для двухпутных линий основным является поперечный тип промежуточной станции. Преимущество его в маленькой короткой площадке, следовательно, небольшие затраты на строительство и содержание. Недостатки - неудобства для пассажиров, неудачное расположение пассажирских платформ.

26.04.2012

Уклоны измеряются в промилле, ‰.



Точки перелома профиля на плена обозначают уклоноуказательными знаками.



Классификация уклонов:

Ограничивающие:

Руководящие iр;

Усиленной тяги iу;

Уравновешенный iур;

Инерционный iин.

Уклоны проектирования:

Средний iср;

Эквивалентный iэк;

Приведённый iпр;

Уклон трассирования iтр.

Ограничивающие уклоны - расчётные уклоны, максимальные по величине, при которых грузовой поезд установленной массы при движении на подъём достигает установившейся скорости движения, равной расчётной для заданной серии локомотива.

На новых ЖД линиях определён максимальный руководящий уклон.

Он составляет:

9‰ на особогрузонапряжённых линиях;

12‰ на линиях I/II категории;

15‰ на линиях III категории;

20‰ на линиях IV категории;

На новых скоростных не более 20‰.

Уравновешенный уклон допускается применять на ЖД с резковыраженным и устойчивым различием размеров движения или структуры грузопотоков по направлениям движения. Он применяется для негрузового направления.

Уклон усиленной тяги - уклон круче руководящего, преодолеваемый поездов расчётной массы с дополнительными локомотивами.

Инерционный уклон - уклон, преодолеваемый за счёт кинетической энергии поезда.

Средний уклон - уклон, определяемый между двумя точками на продольном профиле, включающем ряд элементов с уклонами одинакового знака. В тяговых расчётах этот уклон называют спрямлённым.

Эквивалентный уклон - уклон, численно равный удельному сопротивлению от кривой.

Если длина кривой К больше или равна длине поезда Lп, то:



Иначе:



 - радиус кривой, м.

 - угол поворота кривой, градусы.

Приведённый уклон - уклон, равный сумме действительного и эквивалентного уклона.



Уклон трассирования - уклон, равный разности руководящего и эквивалентного уклона.



Спуски подразделяют на:

Вредные - спуски, в которых приходится применять регулировочное торможение.

Безвредные - где не нужно применять такое торможение.

Уклон на спуске, при котором установившаяся скорость движения поезда в режиме холостого хода не превышает максимально допустимых значений, называется предельно безвредным уклоном.

Как правило, … в виде насыпи. Высоту принимают 0,7 м над высотой снежного покрова для однопутных линий, и 1 м для двухпутных.

При создании выемок стремятся к их минимальной глубине и расположению их в кривых порогах.

2. Характеристики элементов продольного профиля и их сопряжение.

СТН нормируются следующие характеристики элементов продольного профиля главных путей:

Длина элементов продольного профиля;

Алгебраическая разность уклонов смежных элементов;

Радиусы сопрягающих кривых в вертикальной плоскости;

Длина разделительных площадок и элементов переходной крутизны.

Длина должна быть не менее половины длины поезда. В этом случае под поездом должно оказаться не более одного переломного профиля. Для линий IV категории, на внутристанционных и соединительных путях длина элементов должна быть не менее половины длины маневрового состава (но не менее 100 м).



Алгебраическая разность уклонов смежных элементов продольного профиля.

Смежные элементы продольного профиля сопрягают вертикальной кривой, радиус которой Rв достигает десятков тысяч км.

Нормативные значения радиусов зависят от категории линии и варьируются следующим образом (таблица).

При устройстве вертикальной кривой в профиле вызывает затруднение, поэтому вместо указанной кривой применяют описанный многоугольник.



1 и 3 элемент - элементы переходной крутизны.

2 - разделительная площадка.

3. Взаимное размещение элементов плана и продольного профиля.

Вертикальные кривые не допускается размещать в пределах переходных кривых.

Мосты с устройством пути на балласте допускается располагать на любом профиле. Мосты с безбалластной проезжей частью (на твёрдом основании) располагают на уклоне до 4‰. Не допускается размещать вертикальную кривую в пределах пролётных строений.

Тоннели проектируются с уклоном 2‰ односкатными или двускатными подъёмами к середине тоннеля.

4. Нормативные требования к продольному профилю путей на станциях.

Возможны 3 варианта конструкции станционной площадки в профиле:

На возвышенности:



Благоприятные условия для замедления поездов на подходе, а также для разгона после остановки;

Безопасность одновременного приёма поездов на однопутных линиях;

Лучшие условия для водоотвода;

Худшие условия трогания поезда, задержанного у входного сигнала.

В яме:



Практически полностью устраняется возможность ухода вагонов на перегон.

На уступе:



Имеют свойства и первого, и второго пункта.

10.05.2012

25.05.2012

Лекция №Х.

Реконструкция и развитие ЖД и раздельных пунктов.

План:

Основные причины реконструкции ЖД линий.

Проектирование укладки вторых главных путей на однопутных линиях.

Основные причины и виды переустройства и реконструкции станций.

Очередность и этапность развития станций.

1. Основные причины реконструкции ЖД линий.

Реконструкция - коренное, принципиальное изменение технических параметров ЖД линий, узлов и станций.

Виды и объёмы переустройства зависят от существующих параметров объекта, а также желаемых результатов.

Переустройство - менее масштабный вид работы, он связан с изменением параметров уже существующих устройств.

Причины переустройства:

Приведение технических параметров линий в соответствие с действующими нормативами;

Переустройство в связи с увеличением массы поездов;

Переустройство в связи с изменением вида тяги;

Усиление пропускной или провозной способности линии;

Увеличение длины обращающихся поездов;

Повышение скоростей движения;

Укладка вторых главных путей на однопутных линиях.

2. Проектирование укладки вторых главных путей на однопутных линиях.

Потребность в укладке второго главного пути возникает в связи с необходимостью увеличения пропускной и провозной способности.

Пропускная способность 2-хпутной линии примерно в 3 раза выше.

При строительстве в перспективе сразу же сооружается второй главный путь, земляное полотно, искусственные сооружения, водоотводные устройства, устройства тягового энергоснабжения на электрифицированных линиях. Это делается с целью экономии капитальных затрат за счёт уменьшения расходов на подготовительно-заключительные операции, развёртывание работ, а также эксплуатационных расходов, связанных с перерывами в движении в период производства работ. На таких линиях разъезды проектируют однотипными с односторонним расположением путей. При этом боковые пути разъездов впоследствии переустраиваются в двухпутные вставки и вторые главные пути.

При выборе сторонности укладки второго пути на промежуточных станциях он укладывается со стороны, противоположной грузовым устройствам.

Если второй путь укладывается со стороны грузовых устройств, обычно значительно возрастают работы по демонтажу существующего путевого развития. Обычно демонтаж затрагивает вытяжной путь, предохранительные тупики. При укладке пути противоположного (если не затрагивается пассажирское здание и основная платформа) объёмы демонтажа обычно менее значительны.

При реализации мероприятий, связанных с увеличением массы поездов, требуется усиление нижнего и верхнего строения пути на перегонах и станциях, а также реконструкция искусственных сооружений по причине роста осевых нагрузок. Обычно это делается в рамках плановых капитальных ремонтов.

При увеличении скоростей движение на линии проводятся работы по устранению или увеличению радиуса круговых кривых на главных путях до значений 1500-2000 метров. Для линии Западной Сибири и Дальнего Востока особо актуально увеличение скоростей движения пассажирских поездов на особогрузонапряжённых линиях до 140-160 км/ч. Для этого необходимо привести в соответствие с требованиями нормативов план путей и верхнее строение пути (перетрассировать круговые кривые малых радиусов, уложить более пологие стрелочные переводы).

При увеличении скоростей движения часто требуется увеличивать ширину пассажирской платформы, из-за воздушных потоков, появляющихся от движения поезда.

При увеличении длины обращающихся поездов требуется удлинение ПОП на раздельных пунктах.

Удлинение путей выполняют в сторону более простой горловины (меньшее количество стрелок, хорошие условия плана и продольного профиля), при этом сокращаются капитальные затраты.

При внедрении на линии новых типов локомотивов требуется модернизация ремонтно-экипировочного хозяйства, а на электрифицированных линиях - усиление хозяйства энергоснабжения.

Аналогические меры применяют при электрификации существующих линий.

При усилении пропускной и провозной способности линии составляется график.

Аналогичный график строится для перегонных масс поезда .

3. Основные причины и виды переустройства и реконструкции станций.

Удлинение пути (выполняется с целью приведения её к стандартным для данного направления, или для перехода на новый стандарт полезной длины).

Может выполняться переустройство станций с удлинением части путей для пропуска соединённых, длинносоставных и тяжеловесных поездов.

Укладка дополнительных путей для увеличения пропускной способности станции;

Реконструкция станций с укладкой дополнительных парков;

Реконструкция со строительством новых сортировочных устройств (вытяжных путей, горок);

Реконструкция и сооружение новых устройств локомотивного и вагонного хозяйства;

Переустройство в связи с примыканием дополнительных подходов к станции, и превращение её из линейной в узловую;

Переустройство станции на скоростной и высокоскоростной режим.

4. Очередность и этапность развития станций.

При проектировании и производстве работ по реконструкции и переустройству станций только незначительные работы выполняются в один этап. Как правило, развитие станций, линий и ЖД узлов выполняется по специальному графику, который предусматривает деление всего объёма работ на очереди и этапы.

Методом технико-экономических расчётов необходимо определить оптимальный вариант последовательностей и сроков выполнения работ.