Устройство и эксплуатация пути. 3



ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА ФИЛИАЛ  ГОУВПО  «ИРГУПС» в г. Абакане

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кафедра « Управление эксплуатационной работой»

 

 

 

 

Курсовая работа

 

 по дисциплине

 

 «Устройство и эксплуатация  пути»

 

 

 

 

 

                                                                              Выполнил: студент группы

                 

 

                Проверил: Кудрявцев            

                                  

 

 

 

 

 

 

 

Абакан 2009

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА ФИЛИАЛ  ГОУВПО  «ИРГУПС» в г. Абакане

Кафедра «Путь и путевое  хозяйство»

 

 

 

 

 

 

 

УСТРОЙСТВО И ЭКСПЛУАТАЦИЯ

ПУТИ

 

 

Курсовая работа

 

по дисциплине «Устройство  и эксплуатация пути»

 

 

Пояснительная записка 

 

 

Разработал студент___________________________

 

Проверил  преподаватель______________________

 

 

Краткая рецензия

 

Железнодорожный путь работает в трудных условиях. Находясь под  воздействием подвижных нагрузок и  природных явлений (ветра, влаги, температуры, органического мира), обеспечивая  непрерывность и безопасность движения поездов, он должен служить в любое время года, дня и ночи.

Для обеспечения непрерывности  и безопасности движения поездов  с установленными скоростями железнодорожный  путь должен всегда находиться в исправном  состоянии. Поэтому основой ведения  путевого хозяйства является текущее содержание и выполнение плановых ремонтов пути.

Система ведения  путевого хозяйства на железных дорогах  Российской Федерации определяет принципы, технические параметры и нормативы  по ремонту и эксплуатации железнодорожных путей, исходя из условий обеспечения безопасности движения поездов и оптимальных затрат.

Система ведения  путевого хозяйства основана на классификации путей в зависимости от грузонапряжённости и скоростей движения поездов - главных факторов, оказывающих влияние на их работу.

В курсовой работе были рассмотрены 4 главы.

В первой главе была рассмотрена система ведения путевого хозяйства, с учётом классификации путей и выбора рационального типа верхнего строения пути, а также планирование и разработка календарного графика ремонтов пути.

Во второй главе представлена организация основных работ по капитальному ремонту пути и произведены расчёты определения необходимой продолжительности «окна».

В третьей главе сделаны расчеты основных параметров и размеров обыкновенного стрелочного перевода, расчет стрелки, расчет размеров крестовины, расчет основных геометрических и осевых размеров стрелочного перевода, а также представлена компоновка эпюры стрелочного перевода.

Четвертая глава посвящена организации  работ по очистке путей и уборке снега на станции, описана организация снегоборьбы, с учётом технологии очистки путей и уборки снега, а также были произведены расчёты по определению объема убираемого снега и выбора типа снегоуборочной машины.

В конце пояснительной записки приводится список литературы, используемый при разработке и составлении курсовой работы.

 

Таблица 1

Исходные данные

 

Наименование  данных

  

Перспективная  грузонапряженность Т, млн.т км/км брутто в год

55

Скорость пассажирских поездов  Vп, км/час

130

Скорость грузовых поездов Vr, км/час

                   >80

Заданная программа ремонта  пути Q, км

70

Срок выполнения программы Т, дни

125

Период представления «окон» n

2

Количество укладываемого на 1 км работ щебня Wщ, м3

640

Тип рельсов стрелочного перевода

Р50

Длина криволинейного остряка  lостр, м

7,1

Марка крестовины

1/11

Конструкция крестовины

Цельнолитая

Допускаемое значение показателя потери кинетической энергии Wo, м/с

0,230

Допускаемое значение центробежного  ускорения jo, м/с2

0,5

Допускаемая скорость движения на боковой путь Vб, м/с

12,2

Толщина слоя снега hсн , м

0,32

Полезная длина пути li , м

940

910

985

Дальность отвоза снега L, км

2,5

Средняя ширина междупутья bср, м

5,5


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

 

1. Ефименко Ю.И. Железнодорожные станции и узлы – М.: Издательский центр «Академия», 2006г. – 32 с.

2. Амелин С.В., Андреев  Г.Е.Устройство и эксплуатация  пути: Учебник для вузов ж.-д.  трансп. – М.: Транспорт, 1986г. –  297 с.

3. В. Воробьев, К. Н. Дьяков, В. Г. Максимов и др Под ред. Э. В. Воробьсва, Технология, механизация и автоматизация путевых работ: для вузов – М.: Транспорт. 1996. 375 с.

4.  М.В.Клоков, Ю.А.Ходырев,  Л.В. Тужилин Методические указания  для студентов второго курса  дисциплины «Устройство и эксплуатация  пути» заочной формы обучения. Иркутск 2002. – 61с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание 

 

Пояснительная записка_____________________________________________2

Исходные данные _________________________________________________4

Список литературы________________________________________________5

Введение ________________________________________________________ 7

1. Система ведения путевого хозяйства.______________________________ 10

1.1. Общие положения.____________________________________________ 10

1.2. Классификация путей и выбор рационального типа верхнего строения пути. ___________________________________________________________ 10

1.3. Планирование ремонтов пути.

Разработка календарного графика ремонтов пути._____________________ 14

 

2. Организация основных работ  по капитальному ремонту пути__________17

2.1.Общее положение.____________________________________________  17

2.2. Определение необходимой  продолжительности «окна»_____________ 19

 

3. Расчет основных параметров и размеров обыкновенного стрелочного перевода________________________________________________________ 25

3.1. Основные сведения.___________________________________________25

3.2. Расчет стрелки_______________________________________________ 26

3.3. Расчет размеров крестовины ___________________________________ 28

3.4.  Расчет основных геометрических и осевых размеров стрелочного перевода________________________________________________________ 30

3.5. Компоновка эпюры стрелочного перевода________________________ 33

 

4. Организация работ  по очистке путей и уборке снега на станции________34

4.1. Организация снегоборьбы______________________________________ 34

4.2. Технология очистки путей и уборки снега на станции_______________35

4.3. Определение объема убираемого снега и выбор типа снегоуборочной машины_________________________________________________________37

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение 

 

 

Железнодорожный путь работает в трудных условиях. Находясь под  воздействием подвижных нагрузок и  природных явлений (ветра, влаги, температуры, органического мира), обеспечивая  непрерывность и безопасность движения поездов, он должен служить в любое время года, дня и ночи.

Для обеспечения непрерывности  и безопасности движения поездов  с установленными скоростями железнодорожный  путь должен всегда находиться в исправном  состоянии. Поэтому основой ведения путевого хозяйства является текущее содержание и выполнение плановых ремонтов пути.

Путевое хозяйство является одной из главных отраслей железнодорожного транспорта. В силу важнейшего значения путевого хозяйства ему всегда уделялось  и уделяется большое внимание. За последние годы выполнены значительные работы по усилению и совершенствованию путевого хозяйства, основными направлениями которых являются увеличение мощности пути за счёт укладки железобетонных шпал, щебёночного и асбестового балластов; увеличения протяжённости бесстыкового пути; усиление искусственных сооружений и земляного полотна; повышение оснащённости путевого хозяйства современными  машинами, механизмами и автоматизация путевых работ; совершенствование управления путевого хозяйства на основе внедрения экономико-математических методов и вычислительной техники.

Текущее содержание пути и его ремонты не могут осуществляться без строго определённой технологии. Для их выполнения необходимы соответствующие  машины, механизмы, инструменты, обеспечивающие высокую выработку и качество ремонта в единицу времени с минимальным ущербом перевозочной работе. В разрабатываемых технологических процессах должны быть использованы нормы выполнения путевых работ, соответствующие конкретным условиям, высокопроизводительные машины, инструменты, предложения новаторов и рационализаторов производства. Технологический процесс служит надёжной основой рационального ведения путевого хозяйства.

Система ведения путевого хозяйства предусматривает выполнение ремонтов в определённые сроки, зависящие от количества пропущенного тоннажа в млн.т. брутто. Ремонты производятся комплектом высокопроизводительных машин на временно закрытом перегоне для движения графиковых поездов. Перерыв в движении поездов по данному перегону называется «окном». Продолжительность «окна» зависит от вида и технологии работы, типов применяемых машин, интенсивности движения поездов. На двухпутных линиях при ремонтах закрывают для движения один  путь.

Усиленный капитальный  ремонт пути выполняется в сроки, установленные нормами периодичности ремонтов, но обязательно с учётом состояния пути по данным технического паспорта и комиссионных осмотров. Усиленный капитальный ремонт пути предназначен для полной замены путевой решётки, собранной из новых материалов верхнего строения пути, сопровождаемой очисткой щебня или заменой других видов балласта. Он производится на путях 1 и 2 классов.

При усиленном капитальном  ремонте выполняются следующие  работы: замена рельсо-шпальной решётки, ремонт водоотводов, ликвидация пучинистых мест в земляном полотне и повышение несущей способности его основной площадки в местах деформаций, выправка и подбивка пути с постановкой его на проектную отметку в профиле, выправка кривых в плане с восстановлением проектных радиусов, приведение длин переходных кривых и прямых вставок между кривыми в соответствии с максимальными скоростями движения, установленными на участке, планировка балластной призмы, срезка обочины земляного полотна, планировка и очистка кюветов, ремонт переездов, очистка русел и планировка конусов малых искусственных сооружений и другие работы, предусмотренные проектом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Система ведения  путевого хозяйства

1.1.Общие положения

 

 

Система ведения путевого хозяйства основана на классификации путей в зависимости от грузонапряженности и скоростей движения поездов – главных факторов, влияющих на перевозочный процесс и работу пути, а также оптимальной, с точки зрения экономики и безопасности движения, и дифференциации по классам путей, технических условий и нормативов на укладку новых и старогодных материалов верхнего строения пути, видов и периодичности путевых работ.

 

 

1.2.  Классификация путей и выбор рационального типа верхнего строения пути

 

 

Железнодорожные пути классифицируются в соответствии с табл. 1. в зависимости от сочетания грузонапряженности и максимальных допускаемых скоростей движения пассажирских и грузовых поездов.

По грузонапряженности все пути подразделяются на 5групп, обозначенных буквами; по допускаемым  скоростям – на 7 категорий, обозначенных цифровыми индексами. Классы, представляющие собой сочетания групп и категорий путей, обозначены цифрами.

Таблица 2

Классы путей                                 

Группа пути

Грузопапря-

женность, млн.т-км в год

Категория путей

1

2

3

4

5

6

7

Скорость движения поездов (пассажирских – числитель, грузовых – знаменатель),км/ч

1121-140

   >80

101-120

   >70

81-100

   >60

61-80

  >50

41-60

   >40

40 и менее

Станцион-ные пути

Б

>50

1

1

1

2

2

3

5

В

25-50

1

1

2

2

3

3

5

Г

10-25

1

2

3

3

3

3

5

Д

5-10

2

3

3

3

4

4

5

Е

5 и менее

3

3

3

4

4

4

5


Для определения класса пути сначала определим группу пути по грузонапряженности, затем категорию  пути по максимальной скорости пассажирских и грузовых поездов. Класс пути определяется на пересечении строки группы по горизонтали и вертикали категории пути. В данном случае будет 2В4.

Принадлежность пути соответствующему классу, группе и  категории обозначаются сочетанием цифр и буквы: первая цифра – класс  пути, цифра после буквы – категория пути.

Определение класса пути на участке движения должно осуществляться по максимальной допустимой скорости движения для пассажирских и грузовых поездов в соответствии с приказом начальника дороги об установлении скоростей, без учета отдельных километров и мест, по которым уменьшена максимальная скорость из-за кривых малого радиуса, состояния пути, искусственных сооружений или по другим причинам.

После определения класса пути необходимо установить характеристики верхнего строения пути, соответствующего заданным условиям.

В случае, если тип верхнего строения пути не соответствует эксплуатационным условиям, следует написать, какой из элементов железнодорожного пути будет заменен в будущем.

Технические требования и нормативы по конструкциям, типам  и элементам пути представлены в таблице 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3

Типы и характеристики верхнего строения пути

 

Классы путей 

1

2

3

4

5

1. Конструкция верхнего  строения пути

Бесстыковой путь на железобетонных шпалах

Звеньевой путь на ж/б шпалах

2.Типы и характеристика верхнего строения пути

РельсыР65,

новые термо-упрочненные, категории  В и Т1

РельсыР65,

новые термо-упрочненные, категории  Т1 и Т1

РельсыР65,старо-

годные, 1 группы годности: I и II группы годности,

репрофилированные

Рельсы старогодные Р65 II и III группы годности

Рельсы старогодные Р65 III группы годности

Скрепления новые 

Скрепления новые и старогодные (в том числе отремонтированные), укладываемые в объемах, устанавливаемых  Т.У. на ремонт и планово предупредительную  выправку пути

Шпалы железобетонные новые 1 сорта

Шпалы железобетонные старогодные

Балласт щебеночный с толщиной слоя 40 см – под железобетонными шпалами; 35 см – под деревян-

ными шпалами 

Балласт щебеночный с толщиной слоя  под шпалами; 30 см – под ж/б; 25см – под деревянными

Балласт всех типов с толщиной слоя под шпалой не менее 20 см

Размеры балластной призмы – в  соответствии с типовыми поперечными  профилями

3. Виды работ при  замене верхнего строения пути

Усиленный капитальный ремонт

Капитальный ремонт пути

4. Конструкции и типы стрелочных переводов

Р-65 новые; рельсовые элементы закаленные. Брусья железобетонные новые 

Рельсы и металлические части  старогодные. Брусья железобетонные –  новые и старогодные.

5. Виды работ по  замене стрелочных переводов

Усиленный капитальный ремонт стрелочных переводов

Капитальный ремонт стрелочных переводов

6. Земляное полотно  и искусственные сооружения

Земляное полотно, искусственные сооружения и их обустройства должны удовлетворять максимальным допускаемым осевым нагрузкам и скоростям движения поездов в зависимости от групп и категорий путей


 

Тип и конструкция  верхнего строения пути в конкретных климатических и эксплуатационных условиях выбираются на основании технических  и технико-экономических расчетов, путем сравнения возможных вариантов.

Особо тяжелый тип  верхнего строения пути с рельсами Р75 предназначен для линий с наиболее высокой грузонапряженностью. Незакаленные рельсы типа Р75 применяют при грузонапряженности от 50 до 80 млн.т км/км брутто в год, а объемнозакаленные -  при грузонапряженности более 80 млн.т км/км брутто в год.

Тяжелый тип верхнего строения пути с рельсами типа Р65 предназначен для линий с грузонапряженностью  от 15 до 80 млн.т км/км брутто в год. Незакаленные рельсы типа Р65 применяются  при грузонапряженности от 15 до 40 млн.т км/км брутто в год, а объемнозакаленные – при грузонапряженности от 25 до 80 млн.т км/км брутто в год.

Легкий тип верхнего строения пути с рельсами Р50, а так  же со старогодными рельсами предназначен для менее деятельных путей.

 

Таблица 4

Взаимосвязь типов верхнего строения пути и грузонапряженности

 

Тип верхнего строения пути

Рельсы

Грузонапряженность, млн.т  км/км брутто в год

10-15

15-25

25-40

40-50

50-80

Свыше

80

Особо тяжелый

Р75, объемнозакаленные

        

БЖ*

ЗД

Р75, нетермообработанные

ЗД, БЖ

Тяжелый

Р65, объемнозакаленные

БЖ, ЗД

 

Р65, нетермообработанные

  

БЖ, ЗД

      

Легкий

Р50, нетермообработанные

БЖ, ЗД

        

Старогодные рельсы

       

Примечание. БЖ- бесстыковой путь на железобетонных шпалах; ЗД- звеньевой путь на деревянных шпалах.   БЖ*- по отдельным указаниям МПС.       

 

Перспективная  грузонапряженность участка составляет Т=40 млн.т км/км брутто в год. По табл.1 устанавливаем тип укладываемого при капитальном ремонте верхнего строения пути – тяжелый: рельсы Р65 нетермообработанные, путь бесстыковой на железобетонных шпалах (БЖ), балласт щебеночный.

 

 

1.3. Планирование ремонтов пути.

Разработка  календарного графика ремонтов пути

 

 

Периодичность ремонтов пути, выраженная величиной пропущенного по пути тоннажа, устанавливается нормативными документами МПС.

 

Таблица 5

Периодичность ремонтов пути:                 

 

Тип верхнего строения пути

Тип рельсов

Грузонапряженность Т, млн.т км/км брутто в год

Межремонтный тоннаж, млн.т брутто

капитальный

средний

подъемочный

Особо тяжелый

Р75 закал.

Более 120

По специальным указаниям  МПС

Р75 закал.

80-120

700

400

200; 550

Р75 незакал.

50-80

550

400

200

Тяжелый

Р65 закал.

50-80

600

350

200; 475

Р65 закал.

25-50

750

300; 600

150; 450

Р65 незакал.

50-80

400

300

170

Р65 незакал.

15-50

500

300

150; 400


 

Периодичность ремонтов пути, выраженная величиной пропущенного тоннажа или числом лет, устанавливается  в зависимости от конструкции  пути в соответствии с нормативным  документом – приказом МПС №12Ц  от 16.08.94 г. «о переходе на новую систему ведения путевого хозяйства на основе повышения технического уровня и внедрения ресурсосберегающих технологий».

Виды ремонтно-путевых  работ и нормативная периодичность  их выполнения для среднесетевых  условий, по которым определяется ежегодная потребность в путевых работах, приведены в таблице 6.

 

 

Таблица 6

 

Среднесетевые нормы  периодичности выполнения усиленного капитального и капитального ремонтов пути и схемы промежуточных видов  путевых работ

 

Класс пути

Нормативные сроки выполнения усиленного капитального и капитального ремонтов пути, млн.т/годы

Виды путевых работ  и очередность их выполнения за межремонтный цикл

Бесстыковой путь

Звеньевой путь на деревянных шпалах

1Б1, 1Б2, 1Б3, 2Б4, 2Б5

700

600

(УК)ВСВ(УК)

1В1, 1В2, 2В3, 2В4

700

600/18

(УК)ВВСВП(УК)

1Г1, 2Г2, 2Д1

1раз в 30 лет

1раз в 18 лет

(УК)ВВСВП(УК)

3Б6

700

600/18

КВСВК

3В5, 3В6

700

600/18

КВВСВПК

3Г3, 3Г4, 3Г5, 3Г6

700/35

1раз в 18 лет

КВВСВПК

3Д2, 3Д3, 3Д4, 3Е1, 3Е2, 3Е3

1раз в 35 лет

1раз в 18 лет

КВВСВПК

4Д5, 4Д6, 4Е4, 4Е5, 4Е6

1раз в 35 лет

1раз в 20 лет

КВВСВПК

5

1раз в 40 лет

КПСПК


 

Условные обозначения:

УК – усиленный  капитальный ремонт пути;

Р – сплошная замена рельсов;

К – капитальный ремонт пути;

С – средний ремонт пути;

П – подъемочный;

В – сплошная планово-предупредительная  выправка;

РС – сплошная замена рельсов, сопровождаемая средним ремонтом пути;

Конкретные сроки и  места проведения путевых работ  в рамках нормативных объемов  устанавливаются при их планировании по фактическому состоянию пути.

 

Сроки выполнения ремонтов могут быть определены по формулам:

tk = Tk/Tг ;  tс = Tс/Tг ; tп1 = Tп1/Tг ; tп2 = Tп2/Tг;

где Tk, Tс, Tп1, Tп2 – нормативный межремонтный тоннаж соответственно для капитального, среднего, первого и второго подъемочного ремонтов пути, млн.т брутто;

Tг  -  грузонапряженность Т, млн.т км/км брутто в год.

Вычисления:

Для конструкции пути, выбранной в предыдущем задании, нормативный межремонтный тоннаж и  периодичность ремонтов пути составили:

Tk = 400 млн.т брутто; Tс =300 млн.т брутто; Tп1 = 170 млн.т брутто, Tп2= 170 млн.т брутто;

tk = 400/55 = 7 лет;        

tс = 300/55 = 5 лет;

tп1 = 170/55 = 3 года;             

tп2 = 170/55 = 3 года.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Организация основных работ по капитальному

ремонту пути

2.1.Общие положения

 

 

Капитальный ремонт пути производится в соответствии с проектом, составной частью которого является проект организации работ, включающий технологические процессы.

Технологические процессы устанавливают последовательность выполнения отдельных работ по времени, темп работ, количество работников основного  производства, потребность машин, механизмов, инструмента.

При капитальном ремонте  пути предусматривается полное обновление основных его элементов: сплошная замена рельсов и скреплений новыми; сплошная замена шпал новыми; очистка щебеночного  балласта или замена песчаного  на щебеночный с доведением размеров балластной призмы до типового верхнего строения пути; постановка кривых по проекту; улучшение элементов плана и профиля; ремонт переездов, другие работы.

Тип машин и механизмов при капитальном ремонте выбирается в зависимости от характеристики верхнего строения пути до и после его ремонта и состава выполняемых при этом работ. Для выполнения основных работ в «окно» применяется несколько комплектов машин.

Ведущей машиной в каждом комплекте  является путеукладочный кран, задающий темп всей цепочки машин. Марки укладочных кранов выбирается в зависимости от характеристик укладываемого и снимаемого звеньев путевой решетки. Число платформ с роликовым конвейером и моторных платформ в путеукладочном и путеразборном составах, а также хоппер-дозаторов в хоппер-дозаторной вертушке зависит от тяги поездов, фронта работ, типа шпал.

В курсовой работе приняты следующие машины для производства работ в «окно»:

    • Для разработки и укладки пути – укладочные краны УК-25/9 (звенья 12,5м) и УК-25/9 – 18 (звенья 25,0 м);
    • Для выправки продольного и поперечного профилей пути, рихтовки, подбивки и отделки пути – машина ВПО-3000;
    • Для перевозки, механизированной разгрузки с дозировкой и разравниванием щебеночного балласта – хоппер-дозаторы ЦНИИ-ДВЗ;
    • Для очистки балласта – балластоочистительная машина ЩОМ-Д.