Проект новой железнодорожной линии

6



Содержание

Введение

5







Часть 1 



7

Раздел 1

Пояснительная записка

7

1.1

Описание Воронежской области

7

1.1.1

Географическое положение

8

1.1.2

Климат

9

1.1.3

Геология и полезные ископаемые

10

1.1.4

Экология

11

1.1.5

Транспорт

12

1.2

Основные технические параметры проектируемой линии

14







Раздел 2

Проект полосы отвода

15







Раздел 3

Технологические и конструктивные решения линейного объекта. Искусственные сооружения

17

3.1  

Трассирование участка новой железнодорожной линии

17

3.1.1

Разработка вариантов магистрального  хода

17

3.1.2  

	Проектирование плана железнодорожной линии

18

3.1.3

Проектирование продольного профиля железнодорожной линии

19

3.2   

	Размещение раздельных пунктов

20

3.3

Размещение искусственных сооружений. Расчет стока,  выбор типов и размеров сооружений

28

3.3.1

Малые искусственные сооружения

28

3.4     

Основные технические показатели вариантов трассы

29

3.5

Технико-экономическое сравнение вариантов трассы

30

3.5.1

Определение объемов работ по сооружению земляного полотна

31

3.5.2

Составление сводной ведомости строительства новой железной дороги

34

3.5.3

Определение эксплуатационных расходов

37

3.5.4

Сравнение вариантов трассы железных дорог

42







Раздел 4

Здания, строения и сооружения, входящие в инфраструктуру линейного объекта

43







Раздел 5

Проект организации строительства

44

5.1

Определение категории трудоемкости строительства и рельефа местности

45

5.2  

Расчет продолжительности выполнения основных видов работ

46

5.3

Детальная разработка варианта организации строительства

48

5.3.1    

Определение объемов основных работ

48

5.3.1.1

Малые искусственные сооружения

48

5.3.1.2   

Верхнее строение пути

49

5.3.2

Определение трудоемкости и сроков выполнения основных работ

51

5.3.2.1  

Подготовка территории строительства

51

5.3.2.2

Устройство временной строительной связи

51

5.3.2.3

Постройка временных автомобильных дорог

52

5.3.2.4

Постройка временных зданий и сооружений

52

5.3.2.5 

Временное энергообеспечение

52

5.3.2.6

Малые искусственные сооружения

52

5.3.2.7  

Земляное полотно

53

5.3.2.8

Верхнее строение пути

54

5.3.3

Заключительный период

56

5.4  

Построение календарного графика организации строительства

57

5.5

Технико-экономические показатели проекта организации строительства

59







Раздел 6

Проект организации работ по сносу (демонтажу) линейного объекта

68







Раздел 7

Мероприятия по охране окружающей среды

69

7.1

Определение величины платежа за загрязнение  атмосферного воздуха выбросами работающих тепловозов

69







Раздел 8

Мероприятия по обеспечению пожарной безопасности

74







Раздел 9

Смета на строительство

75







Часть 2





Раздел 10

Орана труда









Часть 3





Раздел 11

Разработка инженерной детали

61

11.1

Область применения

61

11.2

Организация и технология производства работ

61

11.3

Техника безопасности

67













Заключение

77

Библиографический список

79





Приложение А



Приложение Б



Приложение В



Приложение Г



Приложение Д







Графический материал



План вариантов трассы



Схематический профиль Вариант 1



Схематический профиль Вариант 2



Основные технические показатели трассы



График производства работ ПОС



Технико-экономические показатели ПОС



Технологическая карта на возведение земляного полотна привозного грунта



Количество вредных веществ, выделяющихся от магистральных тепловозов на проектируемом участке














ВВЕДЕНИЕ

Железные дороги - важный элемент транспортной системы страны. Больше половины общего грузооборота и больше трети пассажирских перевозок приходится на железные дороги. Поэтому их развитию придается огромное значение. Проект новой железнодорожной линии - это комплекс экономических и технических документов, включающих описание, расчеты, чертежи и обоснование принятых решений по всем железнодорожным сооружениям и устройствам.

Строительство новых железнодорожных линии необходимо для разгрузки существующих грузонапряженных линий, сокращения времени и пути следования пассажиров и грузов, освоения новых районов, их природных богатств.

Изыскания и проектирование железных дорог необходимы для сбора и обработки информации о районе проектирования, разработки на их основе проектов строительства новых и реконструкции действующих железных дорог.

Проект предусматривает обеспечение больших показателей процесса перевозок при их наименьшей себестоимости. Высокое качество сооружений и возможность завершения строительства с минимальными расходами в короткие сроки.

Составление проекта новой железнодорожной линии направлено на изучение методов выбора таких параметров трассы, которые обеспечивают благоприятные условия эксплуатации железной дороги в соответствии с требованиями современных строительно-технических норм при выполнении заданных объемов перевозок, условий бесперебойности, плавности и безопасности движения поездов установленной массы с установленными скоростями.

Природные, технические, экономические и другие факторы приводят к появлению разных вариантов решения одной и той же задачи, удовлетворяющей необходимым требованиям, но отличающиеся размерами строительных и эксплуатационных затрат, сроками строительства и сложностью выполнения. После сравнения вариантов находится наиболее выгодный, по которому и будет осуществлено строительство.

Основные задачи транспорта - своевременное, качественное и полное удовлетворение потребностей народного хозяйства и населения в перевозках, повышение экономической эффективности его работы. Обеспечить совершенствование организации эксплуатационной работы железных дорог, ремонта и содержания пути подвижного состава, значительно повысить производительность локомотивов и вагонов, средний вес грузовых вагонов.

Проектирование новой железнодорожной линии требует не только необходимых знаний, опыта, времени, усилий целого проектного коллектива, но и творческого подхода к решению поставленной задачи. 






ЧАСТЬ 1  

РАЗДЕЛ 1 ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

1.1 Описание Воронежской области

Воронежская область расположена в Центральном Черноземье.  Входит в Центральный федеральный округ. Граничит с Белгородской, Курской, Липецкой, Тамбовской, Саратовской, Волгоградской, Ростовской обл. и с Луганской областью Украины. Площадь занимаемой территории 52,4 тыс. км2. Количество проживающего населения (по данным переписи 2006 года) 2313,6 тыс. чел. Административным центром является город Воронеж. Высшие органы законодательной и исполнительной власти – областная Дума и Администрация Воронежской области. Образована в 1934 году 13 июня. Область является самым крупным по территории и наиболее социально- экономически развитым регионом в Центральном Черноземье.

В составе Воронежской области 32 административных  района, 15 городов (в т. ч. 3 города областного подчинения),21 посёлок городского типа, 1872 сельских населенных пункта, объединённых в 493 сельские администрации.

1.1.1 Географическое положение

Воронежская область расположена в центральной полосе европейской части России, в крайне выгодном стратегическом месторасположении, в узле транспортных коммуникаций, идущих в индустриальные регионы РФ и стран СНГ. Площадь территории области — 52,2 тыс. км?, что составляет около трети площади всего Черноземья.  Протяжённость области с севера на юг — 277,5 км и с запада на восток — 352 км.

Реки Воронежской области принадлежат бассейну Дона. Главная река – Дон. По нему осуществляется судоходная связь с Азовским и Чёрным морями. Длина Дона в пределах области – 530 км, крупные притоки – Воронеж и Хопёр. На реке Воронеж расположено водохранилище (с 1972) объёмом 204 млн м3 и площадью 70 км2. Около 70% рек характеризуются отсутствием устойчивого водного режима. Реки используются в основном для местного водоснабжения.



Рисунок 1.Карта Воронежской области

1.1.2 Климат

Климат на территории области — умеренно-континентальный с средней температурой января минус 6,1 °C, июля плюс 18,5 °C и со среднегодовой температурой от 5,0 °C на севере области до 7 °C на юге, сезонность четко выражена. Осадков выпадает от 600 мм на северо-западе до 450 мм на юго-востоке. Большая часть области представляет собой лесостепь, но на юго-востоке имеется степная зона. Среди почв преобладают чернозёмы.

Снежный покров обычно появляется в ноябре (хотя бывали годы, когда он появлялся в конце сентября и в декабре), исчезает в середине апреля (иногда и ранее, в конце марта). Высота снежного покрова — 30—45 см. Почвы промерзают на 65—75 см.

Месяц

Абсолют.

минимум

Средний минимум

Средняя

Средний максимум

Абсолют.максимум

Январь

?36,5

?8,8

?6,1

?3,4

8

Февраль

?36,2

?9,3

?6,5

?3

11

Март

?32

?4,2

?1

2,9

18

Апрель

?16,8

3,6

8,3

13,8

29,2

Май

?3,3

9,3

14,8

21,1

35,7

Июнь

?1,6

13,2

18,5

24,4

38,9

Июль

5,3

15,2

20,5

26,6

40,1

Август

0,4

13,7

19,2

25,5

40,5

Сентябрь

?5,2

8,7

13,3

18,9

31,9

Октябрь

?15,2

3,6

6,9

10,9

26,5

Ноябрь

?25,1

?2,6

?0,4

2,3

18,1

Декабрь

?33,4

?7,6

?5

?2,5

12,2

Год

?36,5

2,9

6,9

11,5

40,5



1.1.3 Рельеф и полезные ископаемые

Область размещается в южной части докембрийской кристаллической Русской плиты, поэтому в целом для неё характерен равнинный рельеф. Орографические особенности определяются крупной геологической структурой плиты – Воронежской антеклизой. Ей соответствует возвышенное правобережье Дона. Здесь расположена восточная окраина Среднерусской возвышенности, отдельно выделяются грядо-увалистые формы рельефа: Белогорье, Донское Белогорье(выходы мела на поверхность). На Юго-Востоке региона расположена Калачская возвышенность. Средние высоты возвышенных форм рельефа  200–240 м над уровнем моря (максимальная – 244 м). И только Северо-Восток области характеризуется низменным рельефом , сюда с Севера заходит часть Окско-Донской равнины. Возвышенности сложены породами верхнего мезозоя и нижнего кайнозоя, представленными мелом, мергелями , песками и глинами. В пределах низменной части преобладают кайнозойские породы неогеновой системы (пески, глины и галечники). Основная часть поверхности покрыта мореной Донского оледенения. В речных долинах накоплены пойменные и террасные аллювиальные и делювиальные отложения.

1.1.4 Экология

Воронежская область – район со значительнойпреобразованностью природных ландшафтов. На его территории сформировалась умеренно острая экологическая ситуация, обусловленная в основном автотранспортным и промышленным  загрязнением атмосферы и вод. Зоны общего загрязнения фиксируются вокруг городов Воронеж и Борисоглебск. Имеются отдельные пятна радиоактивного загрязнения. Суммарные выбросы вредных веществ в атмосферу в 2003 превысили 400 тыс. т. Основной источник загрязнения воздуха – транспорт (до 90%), доля стационарных источников невелика – около 10% (в 2004 –53 тыс. т).

1.1.5 Транспорт

Воронежская область находится в узле основных транспортных коммуникаций. В Воронеже расположен аэропорт, который имеет статус международного. По территории региона проходит одна из главных транспортных артерий в стране – Юго-Восточная железная дорога, связывающая  центр европейской части страны с Поволжьем, Украиной, Северным Кавказом. Общая длина железнодорожных путей в области составляет белее тысячи километров. Через область проходят крупные автомобильные магистрали, связывающие европейскую часть страны с южными и восточными территориями. Областное правительство уделяет повышенное внимание развитию и координации транспортных коммуникаций между собой. От правильной координации работы транспортных компаний,от состояния транспортной системы очень зависит экономическое развитие области в целом, потому что объем пассажирских и грузовых перевозок достигает колоссальных размеров, делая область экономически привлекательным регионом.




1.2 Основные технические параметры проектируемой линии

-  Основные технические показатели

Наименование параметра

Единица измерения

Значение

1. Категория железной дороги

-

II

2. Тип линии

-

однопутная

3. Грузонапряженность

млн.т.км./км.

16,0

4. Пассажирские поезда

пар поездов в сутки

1

5. Сборные поезда

пар поездов в сутки

1

6. Вид тяги

-

Тепловозная

7. Тип локомотива

-

2ТЭ10

8. Руководящий уклон

‰

12

9. Полезная длинна

 приемоотправочных путей

м

1050

10. Система СЦБ

-

ПАБ

11. Схема расположения 

Приемо-отправочных путей

-

поперечная






РАЗДЕЛ 2 ПРОЕКТ ПОЛОСЫ ОТВОДА

В полосу отвода на железнодорожном транспорте входят земельные участки, прилегающие к железнодорожным путям,которые принадлежат железным дорогам Министерства Путей сообщения Российской Федерации.Предназначенные для размещения железнодорожных станций, водоотводных и укрепительных устройств, защитных полос лесов вдоль железнодорожных путей, линий связи, устройств электроснабжения, производственных и иных зданий, сооружений, устройств и других объектов железнодорожного транспорта. Размеры этих участков, устанавливаемых как зоны санитарной охраны для защиты открытых и подземных источников водоснабжения объектов железнодорожного транспорта от загрязнения, и постоянные условия хозяйствования в их пределах определяются в соответствии с соответствующими санитарными нормами и правилами.

При определении ширины полосы отвода учитываются следующие условия и факторы: 

•	конфигурация  земляного полотна, 

•	размеры искусственных сооружений, 

•	рельеф местности, особые природные условия (участки пути, расположенные на болотах, на слабых основаниях, с подтоплением от временных водотоков и водохранилищ, в зоне оврагообразования, на оползнях, на вечномерзлых грунтах и т.д.),

•	необходимость создания защиты путей от снежных или песчаных заносов, 

•	залесенность местности, зона риска (дальность "отлета" с насыпи подвижного состава и груза при аварии).

Ширина полосы отвода должна соответствовать максимальной величине из составляющих, определяемых этими условиями и факторами.

Ширина земельных участков, отводимых для земляного полотна на перегонах, устанавливается в соответствии с таблицей 2для насыпей высотой до 12 метров и в соответствии с таблицей 2 для выемок глубиной до 12 метров.


											Таблица 2 – Ширина полосы отвода

		Высота насыпи / выемки

		Поперечный уклон местности до 1:10

		

		насыпь

		выемка

		1

		21

		26

		2

		24

		29

		3

		27

		32

		4

		30

		35

		5

		33

		38

		6

		37

		41

		7

		40

		44

		8

		44

		47

		9

		48

		50

		10

		52

		54

		11

		-

		57

		12

		-

		60

	



Ширина полосы отвода определяем при помощи программы Robur, учитывающей конфигурацию земляного полотна, рельеф и особые природные условия местности в соответствии с  «Нормами и правилами проектирования отвода земель для железных дорог».




РАЗДЕЛ 3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ 
ЛИНЕЙНОГО ОБЪЕКТА

3.1  Трассирование участка новой железнодорожной линии

3.1.1 Разработка вариантов магистрального хода

Технологические и конструктивные решения линейного объекта целесообразно начинать с поиска рационального положения проектируемой линии в плане и одновременного составления продольных профилей.

Изучив рельеф данной местности, ее гидрологические и геологические данные, наличие населенных пунктов, дорог, получаем основные технические параметры и направление проектируемой линии.

Трасса – это, пространственная ось железной дороги в уровне бровки земляного полотна.

Исследуем кратчайшее направление трассирования, изучаем рельеф местности, чтобы разработать варианты трассы. Устанавливаем фиксированные точки в виде седел водоразделов, мест обхода населенных пунктов, пересечения водотоков, различных производственных предприятий. По рельефу видно, что топографические условия карты - тяжелые.

В местах, где не сложные топографические условия между опорными пунктами и фиксированными точками трасса проектируется по прямой. На таких  участках вольный ход,  уклон местности по направлению трассирования должен быть меньше руководящего.

На участках напряжённых ходов, где уклон местности по направлению трассирования больше руководящего, используется руководящий уклон. 

Для поиска положения трассы на участках с напряжённым ходом используется расчётное значение расстояния между горизонталями - заложение d, см:



(3.1)



где

M

-

масштаб карты в горизонталях;



H

-

сечение горизонталей, м;



iр

-

руководящий уклон, ‰



iср.э(к)

-

среднее значение уклона, эквивалентного дополнительному сопротивлению от кривых, ‰



Линия нулевых работ – направление на карте, вдоль которого уклон поверхности земли равен руководящему уклону, – соединяет начало и концы расчетных заложений на участке напряженного хода.

3.1.2  Проектирование плана железнодорожной линии

Планом железнодорожной линии -  проекция трассы на горизонтальную плоскость.

План линии состоит из прямых участков пути, круговых и переходных кривых. Проектируемые железнодорожные линии относятся ко второй категории, исходя из этого минимальный радиус кривой – 400 м, максимальный – 4000 м. 

Для плавного перехода в кривые участки пути и круговые кривые разных радиусов используются  переходные кривые. Они зависят от максимальной скорости движения поезда в данной кривой и возвышения наружного рельса.                 

С помощью пикетажа – участка длиной сто метров, осуществляется привязка устройств железной дороги. На прямых участках пикетаж разбивается и помощью измерителя и с учетов масштаба карты. На круговых кривых рассчитывается по формулам:

Тангенс T, м, кривой:



(3.2)

где R – радиус проектируемой кривой, м;

? – угол поворота по ходу трассы, град.;



Длина K, м, проектируемой кривой определяется по формуле:



(3.3)

Результаты расчетов плана линии по первому и второму вариантам, сводим в Приложение Б Таблица 1, Таблица 2. 

3.1.3 Проектирование продольного профиля железнодорожной линии

Профиль - проекция развёртки трассы на вертикальную плоскость. Он представляет собой проектное положение оси железной дороги в уровне бровки земляного полотна и включает в себя отдельные элементы, каждый из которых характеризуется своими уклоном, длиной и направлением (подъём и спуск). 

По результатам технико-экономических обоснований выбирается руководящий уклон. В дипломном проекте руководящий уклон принят равным 12‰, он является максимальным уклоном продольного профиля. 

Крутизну руководящего уклона на затяжных подъемах, когда скорость поезда становится близкой к расчетно-минимальной, в кривых участках пути следует уменьшать на величину , эквивалентную дополнительному сопротивлению от кривой, которая определяется по формулам (3.4) - (3.7):

при К>lп или ?К >lп



	(3.4)

при К = lсм, если lсмlсм, если lсм