Содержание:

1. Пояснительная записка:                                                            

Введение…………………………………………………….………...3

    1. Характеристика  района проектирования………………………………...4

1.   Место расположения  района ……………………………………4
2. .  Экономика района…………………………………….………….4
3.   Транспорт…………………………………………….…………….4
4.   Описание района по топографической карте…………………….5

2. Определение  основных параметров и категории  дороги……………….7

 2.1. Определение  категории железнодорожной линии………………….7

 2.2. Определение  полезной длины приёмо-отправочных путей………..7

 2.3. Определение  пропускной способности проектируемой  линии……8

 2.4. Нормы   проектирования……………………………………………..  9

     3. Выбор направления трассы………………………………………….…..10

    4. Трассирование…………………………………………………………….10

4.1. Трассирование   варианта………………………………………….10

    5. Проектирование  схематических продольных профилей

1. Общая часть……………………………………………………….13
2. Проектирование  варианта………………………………….….. 15

  6.  Размещение  раздельных пунктов…………………………………….….. 16

  7.  Размещение искусственных сооружений по трассе……………………..17

  8.  Расчет  ливневого стока……………………………………………………17

 9.   Выбор  типов малых искусственных сооружений……………………. ..18

10. Расчёт строительной  стоимости………………….………………………  20

11. Эксплуатационные  расходы………………………………………………21

    Библиографический  список………………………………………………24 

II. Приложения:

• Ведомость времени хода……………………………………………26
• Ведомости  искусственных  сооружений  на

периодических  водотоках…………………………………….28

• Ведомости  объемов  работ……………………………………….30
• Ведомость технико-экономических показателей ж.д. линии.32

III. Графическая часть: 

• План ж.д. линии 
• Схематический продольный профиль I варианта

Введение

       Россия занимает большие пространства, измеряемые тысячами километров с севера на юг и более 10 тысяч километров с запада на восток. Связать эти огромные территории в одно экономическое пространство и обеспечить их развитие позволяет, прежде всего, железнодорожный транспорт. Поэтому железнодорожный транспорт играет ведущую роль в экономике России. Вдоль вновь построенных железных дорог идёт экономическое освоение новых территорий. Ярким примером этому может служить построенная Байкало-Амурская железнодорожная магистраль.

       Развитие  многих территорий Сибири, Якутии и  Дальнего Востока в настоящее  время сдерживается из-за отсутствия путей сообщения, поэтому строительство новых и реконструкция старых железных дорог очень важны для дальнейшего экономического развития России.

       Целью курсового проекта, выполненного на тему: «Проект участка новой железнодорожной  линии» является научиться применению проектных  технологий и принятию решений в стандартных ситуациях проектирования.

       В курсовом проекте решались следующие  задачи:

1. выбор направления и трассирование по топографической карте масштаба 1:50000 двух вариантов участка трассы новой железнодорожной линии;
2. проектирование плана и продольного профиля трассы;
3. Размещение и выбор водопропускных сооружений
4. Расчёты объёмов работ и стоимости для каждого из двух вариантов трассы проектируемого участка железной дороги;
5. Сравнение и выбор варианта трассы. 
    
    
    
    
   1. Характеристика района проектирования

1.1. Место расположения района 

    Иркутская область, субъект Российской Федерации располагается на юге Восточной Сибири, основная часть в Прибайкалье и Забайкалье. Входит в Сибирский территориальный округ. Площадь 768 тыс. км². Население на 2005 год составляет 2861 тыс. человек, доля городского населения 80%. Административный центр город Иркутск, основные крупные города – Ангарск, Братск. В 2007 году путем референдума присоединен Усть-ордынский Бурятский автономный округ с населением 142 тыс.человек и общей площадью 22 тыс.км²

          Климат района  резко континентальный.  Зима продолжительная  (середина  октября – середина  апреля),  холодная,  с  устойчивыми   морозами.  Погода  малооблачная.  Преобладающая  температура  воздуха  в январе  днем  -16º, -18ºС,  ночью  -20º, - 23ºС  (абс.  мин -35º С).  Осадки  выпадают  в виде  снега  ( 5  -18 дней  в  месяц  с  осадками ) .Снег  сухой,  легко  сдувается с  открытых  пространств,  накапливаясь  в  долинах  и  лощинах.  Устойчивый  снежный  покров  образуется  в  ноябре – декабре,  толщина  его  к  концу  зимы    на  открытых  местах  достигает  0.3 м ,  в  лощинах ,  в лесу  до  0,8 м.  В  месяц  бывает  до 2  дней  с  метелью.  Для  территории  характерна  многолетняя  мерзлота.  Грунт  в  местах  сезонного  оттаивания  промерзает  на  глубину  1-1,5  м.  Весна  (середина  апреля – середина  июня)  с  неустойчивой  погодой.  Ясные  теплые  дни  сменяются  холодными  и  пасмурными.  Преобладающая  температура  воздуха   в  мае  днем  +7º,  +9ºС,  Ночью  бывает  заморозки  до  -8ºС.  Снег  сходит  в  марте – апреле. Дней  с  осадками  7 – 10  дней.  Осадки  выпадают  в  виде  моросящего  дождя.  Лето  (  середина  июня – начала  сентября)  умеренно  теплое  с  переменной  погодой.  Обычная  температура  воздуха  в  июле  днем +15º,    +19ºС (абс. макс. +28ºС),  ночью  +9º, +14ºС.  Осадки (9 – 11  дней  с  осадками  в месяц)  выпадают  в  виде  кратковременных  ливневых  дождей,  иногда  с  грозой  (3 – 5  дней  в месяц).  1 – 3 дня в месяц  бывает  с  туманом,  Осень  (  начало  сентября – середина  октября ) сравнительно  сухая,  малооблачная,  прохладная  Интенсивные заморозки начинаются в конце сентября.  Осадки  выпадают  в виде  моросящего  дождя,  с  начала  октября  возможны  снегопады   до  10  дней  в  месяц.   Ветры   в  течении года  преобладают  северо-западные  и  южные с  преобладающей  скоростью  3 м/с.

       На  юго-востоке располагается жемчужина Сибири – озеро Байкал. В озеро впадает более 336 рек, а вытекает одна Ангара. Она стоит на одном из первых мест в России по запасам водной энергии и намного превосходит энергетическую мощность Волги, Камы и Дона вместе взятых. Природный комплекс озера – уникальная флора и фауна. Древний возраст Байкала позволил ему сохранить живые организмы давно исчезнувших времен. ¾ видов живых организмов озера эндемичны, то есть не встречаются больше нигде. 
 
 

2. Экономика  района

        Иркутская область входит в Восточно-Сибирский экономический район.  Объем промышленной продукции  26,17 млрд. рублей (2003г). Отраслевая структура промышленного производства: машиностроение и металлообработка 11,3%, электроэнергетика 8,3%, цветная металлургия 10,3%, пищевая промышленность 13%, лесная и деревообрабатывающая, целлюлозно-бумажная 25,3%, топливная 12,9%, легкая промышленность 3,4%, химическая и нефтехимическая промышленность 6,6%.

    В структуре территориальной организации хозяйства Иркутской области сформировались на основе собственной минерально-сырьевой базы (добыча полезных ископаемых).

   Область богата различными природными ресурсами- минеральными, энергетическими, лесными и т. д.

   Добывают каменный и бурый уголь – Иркутско-Черемховский бассейн, железную руду – Кошуновское месторождение. Также добывают нерудные ископаемые (поварена соль) в Усолье-Сибирском.

   Щедро наделена область гиро энергетическими ресурсами - крупнейшие ГЭС на реке Ангара.

   Лесной комплекс представлен лесозаготовками, деревообработкой целлюлозно-бумажным производством (Братск, Усть-Илимск, Байкальск)

  Работает  завод по обогащению урана  в Ангарске, а в Иркутске - авиационный завод.  

3. Транспорт

     Иркутскую область с запада на восток пересекает Транссибирская  железнодорожная магистраль.

     Местные перевозки обеспечиваются автомобильным транспортом. Общая длина автодорог равна 13,4 тыс. километров, из которых с твёрдым покрытием 7,0 тыс. километров.

   Главные автомагистрали: Красноярск - Иркутск, Иркутск - Улан-Уде, Иркутск - Качуг, Иркутск – Оса, Иркутск - Лиственичное.

     Основными судоходными магистралями является река Ангара в нижнем и среднем течении. Протяжённость водных путей 2,1 тыс. километров.

     Авиалинии  связывают Иркутск с Москвой, Читой, Красноярском, Хабаровском и другими городами России. 

1.4. Описание  района по топографической карте

         Конкретный район проектирования представлен топографической картой масштаба 1:50000, высота сечения горизонталей 10 метров.

     Начальный  пункт проектирования станция  А располагается на восточном  склоне реки. Коечный пункт проектирования станция В находится юго- западном направлении.

       Рельеф  района холмистый. Высоты с наибольшими  отметками расположены в южной (275 м) и юго-западной частях района (274 м) - на водоразделах. Наименьшие высотные отметки находится в двух долинах безымянных рек в северной части района: в первой долине 85,5 м и во второй долине 145 м. Обе речки текут с юга на север и вбирают в себя многочисленные притоки (ручьи и речки) стекающие со склонов водоразделов. Пойма реки, текущей восточнее центра района местами сильно заболочена.

          На карте располагаются населенные  пункты: Запрудовка, Мошканы, Нижн. Масловка, Дергачево, Агуреево, Трегубово. Поселки соединяются между собой сетью автодорог.

    В  долинах рек располагаются луга  и сельхоз угодия. Местами лиственный лес.

    На  севере карты очень гористая  изрезанная местность с высокими  перепадами высот.

    Основные  препятствия для кратчайшего  прохождения трассы:  река с  притоками, а также  изрезанность местности. 
 
 
 
 
 
 
 

2.  Определение  основных  параметров  и  категории  дороги

2.1. Определение   категории  железнодорожной   линии

    Определение приведенной грузонапряженности на 10 год эксплуатации:

   Г_пр = Г_гр+365∙Q_пс∙n_пс, млн.т.км/км.в год.

Г_гр – грузонапряженность на 10 год эксплуатации =   млн.т.км/км в год         

365 – количество  дней в году                                                                                       Q_пс – вес пассажирского поезда брутто, = 700 т.                                                         n_пс – количество пар пассажирских поездов, = 2

      Г_пр = 6 + 365∙700∙2∙10^-6 = 6,3 н.т.км/км.в год.         

           Г_пр  попадает  в интервал  до  8  млн.т.км/км. в год, следовательно  проектируется  железная дорога  IV  категории. 

     2.2.Определение   полезной  длины  приемо-отправочных  путей

     Определяем  среднюю  массу-брутто  поезда:

Q_ср- средняя масса.

            Q_ср = K_max/ср∙Q_max, (т)

K_max/ср – коэффициент перехода  от   Q_{max  брутто}  к Q_{ср брутто},  =  0,80.                                     Q_max – максимальный  вес  поезда, = 2250 т, при i_р=15‰  и типе  локомотива 2ТЭ3                                                                                                                                    Q_ср  = 0,80∙2250 = 1800 т 

Определение расчетной  длины поезда при i_р=15‰  и типе  локомотива 2ТЭ3

L_р = Q_ср/g+L_лок, (м)                                                                      

L_лок – длина локомотива, = 34 м.                                                                                          g – погонная нагрузка на рельс, = 4,7 т/п.м

            L_р = 1800/4,7 + 34 = 417 м

         Определяем полную длину поезда:

            L_п = L_р+10м = 417 + 10 = 427 м ~ 850 м.

10 м – расстояние  на  не  точность  установки   вагонов  поезда.

Вывод:   По  полученному  значению  полной  длины  поезда, выбираем для 1-го варианта стандартную полезную длину приемоотправочных путей 850 м. 

2.3. Определение   потребной  пропускной  способности 

проектируемой  линии:

для 1-го варианта ( i_р=15‰  )  

          n_потр= [( Г_гр∙∙γ 10^-6/365∙Q_ср К_н/бр)+Е_пас∙n_пс]∙1/К_max=

  = [(6∙1,1 10⁶∙/365∙1260* 0,7)+1,8∙2] 1/0.85 = 27,54 ~ 28  (пар поездов/сутки)

γ - коэффициент внутригодичной неравномерности грузоперевозок, =1,1.                                             Q_нт – вес поезда нетто.

           Q_нт =0,7∙Q_ср = 0,7∙1800 т = 1260 т        

Е_пас – коэффициент съема грузовых поездов пассажирскими на однопутной                            линии, = 1,8                                                      

К_н/бр – коэффициент перехода от массы брутто к массе нетто, = 0,7

К_max – коэффициент максимального использования пропускной способности  однопутной линии  К_max = 0,85

n_пс  - количество пар пассажирских поездов в сутки, = 2 
 
 

Вывод:  раздельные  пункты  размещаются  при пропускной  способности  на  14-й год эксплуатации  для 1-го  варианта  трассы  28  пар поездов в сутки;     
 
 
 

2.4.  Нормы   проектирования.

   Нормы   проектирования  выбираются  по  СТН 01-95  для  IV  категории при полезной  длине приемоотправочных  путей  850м. 

3. Выбор  направления   трассы 

       Проектирование  участка новой железной дороги начинается с выбора направления трассы. Для этого на топографической карте М 1:50000 между заданными пунктами А (начальный пункт) и Б (конечный пункт) была проведена прямая воздушная геодезическая линия. Эта линия показала общее направление трассы и, если бы не было контурных и высотных препятствий, она могла бы явиться идеальным вариантом трассы.

       Затем, в полосе проектирования, справа и  слева от воздушной геодезической линии по топографической карте были выявлены и изучены имеющиеся контурные и высотные препятствия.

       К контурным препятствиям относятся  естественные препятствия (болота, озёра, массивы леса и т.д.) и искусственные препятствия (водохранилища, населённые пункты, различные инженерные сооружения и т.д.), которые надо обойти, отклоняясь от направления, заданного воздушной геодезической линией.

       К высотным препятствиям относятся горы, холмы, ущелья, которые надо преодолеть, но при этом уклон может быть недопустимым. Эти препятствия тоже надо, по возможности,  обходить, отклоняясь от геодезической линии.

       Иногда  может быть поставлено условие, чтобы  трасса, идя от пункта А к пункту Б, проходила вблизи какого-нибудь пункта В (например населённого пункта) или пересекало водную преграду (реку) в конкретном месте. 
 
 
 
 
 
 

        4. Трассирование 

       4.1.  Трассирование  1-го  варианта 

       При изучении района проектирования можно  сделать вывод, что трасса пройдет по территории в принципе располагающей к проведению железнодорожной линии. Продольная ось начального пункта на воздушной прямой, соединяющей начальный и конечный пункты трассы, поэтому сразу после окончания станционной площадки поворот трассы отсутствует. Но далее, в районе десятого километра в направлении воздушной прямой необходим объезд крупного оврага в котором находиться устье безымянного ручья. 

       При проектировании варианта трассы участка  новой железнодорожной линии по топографической карте масштаба 1:50000 с сечением сплошных горизонталей через 10 метров, были выявлены следующие контурные препятствия:

1. населённый пункт Агуреево;
2. 3 малых   левых притока реки;
3. Две безымянных реки ;

    Выявлены  также высотные препятствия в  виде крутого склона водораздела, расчленённого логами.

    Для определения возможности преодоления  участков наряженного хода определяется величина расчетного горизонтального заложения уклона, см:

        (1)

    где h – сечение горизонталей, м;

        m – масштаб карты;

        10⁵ – коэффициент размерности для перевода величины d в см;

        i_p – руководящий уклон, тыс.;

i_{ср. э(к)} – средний эквивалентный уклон, учитывающий влияние от кривых, тыс.; принимается равным 0,5 тыс. 

 d = 1,7 см 

   Проведение  трассы целиком по воздушной прямой вызывает затруднение в связи с расположением на ней склона, крутизна которого превышает руководящий уклон трассы, в связи с расположением населенного пункта, в связи с излишней необходимостью многократного пересечения автодороги и ручья.

       Вариант трассы участка железной дороги запроектирован в плане следующим образом: от начального пункта А трасса идёт 2,5 км на юго-запад вдоль склона водораздела (косогорный тип трассы), затем  поворачивает на север на 81 градус. Ввиду сложности рельефа и в соответствии с заданным уклоном трасса делает несколько поворотов и районе деревни Дергачево пересекает первую реку. Затем, избегая пересечения с рекой,  делаем еще несколько кривых, и между 21 и 22 км пересекаем вторую реку ровно под прямым углом. Идем на юго-запад по склону косогора до направления Б. 

Ведомость запроектированных кривых на варианте

трассы  нового  участка  железной  дороги. 

5. Проектирование  схематических  продольных  профилей 

5.1.  Общая   часть 

       Проектирование  участка новой железной дороги VI категории в плане и в профиле, производится на основе технических норм проектирования для железных дорог VI категории (СНиП 2.05.01).

   1. Станционная площадка.

   Станционная площадка должна располагаться на горизонтальном участке пути, в трудных условиях допускается расположение станционных   площадок на уклоне до 2,5 тысячных.

   2. Перегон.

Максимальный  уклон линии не должен превышать руководящего уклона:

   i £ i_p = 15 ⁰/₀₀

Уклоны должны выражаться целыми числами (кроме уклонов  на станционных площадках и смягченных руководящих уклонах в кривых).

  Минимальная  длина элемента профиля определяется  по формуле, м:

L_min ³          (2)

   где L_п – длина поезда, м; определяется по формуле:

   L_п = L_п-о – 50     (3)

       где L_п-о – полезная длина приемоотправочных путей; L_п-о = 850 м;

50 – запас  полезной длины пути на неточность  установки поезда в пределах пути.

       L_п = 850 – 50 = 800 м.

   L_min ³  = 400 м 

   Наибольшая  алгебраическая разность уклонов смежных  элементов на линии IV-й категории при полезной длине приемоотправочных путей 850 м не должна превышать следующих значений:

   рекомендуемые нормы Di_рек = 13 ⁰/₀₀;

   допускаемые нормы Di_доп = 13 ⁰/₀₀. 

   При сопряжении элементов с алгебраической разностью  уклонов более установленных  норм, должны проектироваться разделительные площадки или элементы переходной крутизны, длина которых должна быть не меньше:

   при рекомендуемых нормах L_рек ³ 200 м;

   при допускаемых  нормах L_доп ³ 200 м. 

   С целью  недопущения превышения крутизны руководящего уклона при совпадении в плане  с кривыми значение его должно быть уменьшено на величину, эквивалентную  сопротивлению от кривых. Смягчение руководящего уклона в кривых производится по формуле:

   i_см =i_р –i_э(к)      (4)

   где i_э(к) – эквивалентный уклон от кривых, ⁰/₀₀.

   Эквивалентный уклон от кривых определяется по формулам (4) и (5):

   если  длина кривой меньше длины поезда

      (4)

   где a - угол поворота, °, на участке смягчения:

       L_п – длина поезда, м.

   если  длина кривой больше длины поезда

      (5)

   где R – радиус кривой, м. 

   Сопрягающая кривая в вертикальной плоскости (устраивается при алгебраической разности сопрягаемых уклонов более 3 ⁰/₀₀) не должна находится в пределах переходной кривой в плане. Минимальное расстояние между переломом профиля (в котором устраивается сопрягающая кривая в вертикальной плоскости) и началом круговой кривой, определяется по формуле:

   L = T_в +     (6)

где T_в – тангенс сопрягающей кривой в вертикальной плоскости, м; определяется по формуле:

T_в = 5×Di   (7)

где Di – алгебраическая разность сопрягаемых уклонов, ⁰/₀₀;

       L_ПК – длина переходной кривой, м; условно можно принять

           L_ПК =100м.

   При максимальной допускаемой разности сопрягаемых  уклонов 12 ⁰/₀₀ тангенс сопрягающей кривой в вертикальной плоскости составит:

T_в = 5×15 = 75 м.

   Тогда минимальное расстояние от перелома профиля до начала круговой кривой будет:

   L = 75 + = 125 м.

         Построение продольного профиля по каждому из вариантов трассы проектируемой железнодорожной линии осуществляется в масштабах: горизонтальном  Мг=1:50000,  вертикальном  Мв=1:1000  на миллиметровой бумаге, где предварительно вычерчивается стандартная сетка профиля. Затем по пикетным и другим характерным точкам трассы, у которых интерполированием горизонталей определятся высотные отметки, строится продольный профиль земной поверхности по оси трассы, запроектированной на топографической карте.