2074

Проектирование реконструкции участка существующей железной дороги

Дипломная

Логистика и транспорт

Район проектирования реконструкции участка железной дороги. Характеристика существующего состояния железнодорожной линии. Верхнее строение пути, земляное полотно и искусственные сооружения. Определение существующей наличной провозной способности и её соответствие потребным размерам перевозок.

Русский

2013-01-06

347.35 KB

220 чел.

Введение.

 Железнодорожный транспорт России представляет собой одну из крупнейших транспортных систем мира. Железнодорожный транспорт призван во взаимодействии с другими видами транспорта своевременно и качественно обеспечивать во внутреннем и в международном – железнодорожном сообщениях потребности населения в перевозках и услугах, жизнедеятельность всех отраслей экономики и национальную безопасность государства, формирование рынка перевозок и связанных с ними услуг, эффективное развитие предпринимательской деятельности.  Российские железные дороги занимают первое место в мире по протяженности электрифицированных магистралей (около 40 тыс. км), второе – по эксплуатационной длине (около 90 тыс. км), третье – по объемам перевозок грузов и пассажиров, а также грузообороту. Внутри страны железные дороги являются основой транспортного комплекса России, выполняя более 40 % пассажирооборота и ¾ грузооборота всех видов транспорта общего пользования, за исключением трубопроводного.

 Эксплуатационная длина российских железных дорог 85,5 тыс.км. Из них более 36,3 тыс.км двухпутных и многопутных, 62,0 тыс.км оборудованы автоблокировкой и диспетчерской централизацией, электрифицировано 42,3 тыс.км. В основной деятельности отрасли занято 1,2 млн. человек.

 Железнодорожные перевозки относятся к естественной монополии, что определяет особые условия развития и функционирования железнодорожного транспорта.

 Устойчивой работе железнодорожного транспорта способствует модернизация инфраструктуры в основных транспортных коридорах страны. Полностью завершена электрификация дальневосточного участка Транссиба. Усилены пропускные способности от Урала и Европейского центра страны с выходом к российским портам Черноморского и Балтийского бассейнов. Начато строительство 54-х километрового участка прикаспийской части международного транспортного коридора Север – Юг. Завершены работы по развитию железнодорожных подходов к новым угольным месторождениям Кузбасса. Сдан в эксплуатацию Северо–Муйский тоннель на БАМе протяженностью свыше 15 км.

 В настоящее время Российские железные дороги готовы повысить объемы контейнерных перевозок по Транссибу в 2 – 2,5 раза, а при условии увеличения парка специализированных вагонов и мощностей портовых терминалов – в 3 – 4 раза.

 Развитие транспорта позволит реализовать значительное количество крупных инфраструктурных проектов, обеспечить обновление инфраструктуры, применение современных и перспективных перевозочных технологий, расширение доступа к рынкам транспортных услуг, а также сократить транспортную составляющую в конечной цене продукции, что будет способствовать развитию позитивных тенденций в национальной экономике страны.

 Рациональное сочетание нового железнодорожного строительства с реконструкцией существующей сети железных дорог позволяет наиболее эффективно использовать капиталовложения, выделяемые на развитие железнодорожного транспорта Российской Федерации.

 При реконструкции существующих железных дорог решаются такие задачи, как доведение параметров линии до проектных, улучшение их эксплуатационных показателей, в частности повышение скоростей движения поездов и при необходимости увеличения мощности железной дороги при росте грузонапряженности – строительство дополнительных главных путей, удлинение приемоотправочных путей, развитие станций, усиление существующих устройств и т. д. При реконструкции железнодорожного участка необходимо собрать базовую документацию для проведения работ по обновлению существующих продольных профилей, схем, технических паспортов и т. д. Решением этих задач занимаются все проектные институты.

 В данном проекте рассматриваются комплексные вопросы по разработке проектно–изыскательских документов для усиления мощности существующего железнодорожного участка:

  1.  расчет пропускной и провозной способностей;
  2.  проектирование плана, профиля и поперечных профилей;
  3.  расчёт выправки сбитых кривых..

 Таким образом, разработка проекта реконструкции, связана с необходимостью получения обработки и представления в цифровом, текстовом, графическом и прочих видах информации о местности, сооружении, их различных характеристиках, нормативных требованиях и экономических показателях.

 При этом самым трудоемким разделом информационного обеспечения при проектировании является сбор инженерно – геодезической, инженерно – геологической и другой геоинформации. Существующие методы получения геоинформации, применяемые в настоящее время, несмотря на внедрение в проектно – изыскательских организациях компьютерных технологий и применение современных приборов и оборудования, характеризуются высокой трудоемкостью и практической сложностью, а порой и невозможностью получения информации требуемого качества.

 Наличие усовершенствованного механизма организации инженерно – геодезических съемок, хранения и обработки информации о железнодорожных объектах в процессе их эксплуатации могло бы значительно сократить объемы полевых изысканий при проектировании реконструктивных мероприятий. Практическая реализация данного предложения сводится к созданию единого информационного пространства на базе вычислительной техники в виде универсальных банков данных, предназначенных для целей проектирования и дальнейшей эксплуатации железной дороги.


Проектирование реконструкции участка существующей железной дороги.

  1 Общие положения

В соответствие с заданием на дипломный проект необходимо запроектировать реконструкцию участка железнодорожной линии протяженностью 89,55 км.

Для этого необходимо осуществить:

- выбор мер для повышения массы состава и провозной способности линии;

- назначение путей увеличения пропускной и провозной способности, обоснование оптимальной схемы овладения перевозками;

- проект реконструкции профиля участка ж.д. линии, расчет выправки существующих кривых и обоснование их параметров;

- выполнение комплексного проектирования реконструкции продольного и поперечного профилей;

- решение задач реконструкции плана линии;

- проектирование поперечных профилей;

Показателями мощности железной дороги являются пропускная и провозная способности. Мощность существующей железнодорожной линии увеличивается за счет укладки дополнительных главных путей, введения электрической тяги, а также осуществления других реконструктивных мероприятий. Следовательно, железная дорога является развивающейся системой. Характерной особенностью проектирования реконструкции является то, что принимаемые проектные решения должны быть такими, чтобы помехи для движения поездов в период реконструкции были минимальными. Это требование предопределяет характер и основные направления принимаемых проектных решений.

2. Исходные данные.

2.1 Район проектирования реконструкции участка железной дороги.

 Калужская область, образованная в 1944 году, расположена в центральной части России к юго-западу от Москвы, территория - 29,9 тыс. кв. км, население - 1,1 млн. человек. На западе и северо-западе области расположена Смоленская возвышенность (высота до 279 м), на востоке — Среднерусская возвышенность. Главные реки: реки бассейна Волги — Ока, Жиздра. Она граничит с Московской, Тульской, Брянской, Смоленской, Орловской областями. Климат умеренно континентальный; средняя температура января -10 градусов, средняя температура июля +17 градусов. Количество осадков — около 650 мм в год. На территории области распространены дерново-подзолистые и серые лесные почвы. Растительность — хвойно-широколиственные леса. Через территорию области проходят важнейшие международные автомобильные и железнодорожные магистрали: Москва - Калуга - Брянск - Киев - Львов – Варшава.

 Демографическая ситуация характеризуется отрицательным естественным и положительным механическим приростом. В целом демографическая ситуация имеет тенденцию к улучшению, а численность населения в последние годы стабилизировалась.

 Калужская область располагает квалифицированной рабочей силой, разнообразным промышленным потенциалом, развитым сельским хозяйством. Экономика области отличается высоким научным потенциалом. По доле занятых научными исследованиями и разработками область входит в число первых пяти регионов России. В более чем 40 научных организациях области работают около 12 тысяч человек. На территории области расположен технополис Обнинск с комплексом научно-исследовательских институтов экспериментальной физики и физики атмосферы. Здесь до сих пор действует первая в мире экспериментальная атомная электростанция — Обнинская АЭС.

 На сегодняшний день Калужская область является одним из успешно развивающихся регионов Центрального федерального округа. По плотности железных и автомобильных дорог общего пользования Калужская область входит в двадцатку передовых регионов страны. Область прочно занимает место в первой десятке регионов России с наиболее развитой системой телекоммуникаций.

 Калужская область богата минерально-сырьевыми ресурсами, в том числе бурым углем, фосфоритами, пригодными для производства минеральных удобрений, месторождениями нерудных строительных материалов. Гидроресурсами область не располагает, производство электроэнергии на предприятиях области не превышает 5% потребности.

 Продукция тяжелой промышленности (топливной, нефтехимии, электроэнергетики, металлургии) составляет незначительную долю в общем объеме производства. Эта особенность, с одной стороны, ускоряет адаптацию хозяйства области к требованиям рынка, а с другой стороны, при существующей конъюнктуре рынка и низкой конкурентоспособности обрабатывающей промышленности не позволяет накопить средства для структурной перестройки экономики.

 Калужская область является промышленно-ориентированным регином (более 30% ВРП). В структуре промышленного производства области ведущее место занимают машиностроение и металлобработка, пищевая промышленность, лесопромышленный комплекс, электроэнергетика и промышленность строительных материалов. Экономика области хорошо сбалансирована: все сферы хозяйства развиты достаточно пропорционально. Можно отметить лишь более высокопродуктивное сельское хозяйство, которое развивалось с ориентацией на снабжение Москвы. Сельскохозяйственные угодья занимают 1350 тыс. га. Основное направление специализации сельского хозяйства области - молочно-мясное производство. Наряду с основными отраслями хозяйства дополнительно занимаются выращиванием зерновых, картофеля, овощей, льна-долгунца. Значительную часть в товарной продукции занимает птицеводство. Около 35% скота и птицы и 5-7% молока вывозится за пределы области.

 Основные отрасли промышленности: машиностроение (производство турбин, гидропередач, тепловозов, насосов, электрооборудования, приборов, котлов, электротехнического оборудования); деревообрабатывающая (производство спичек, мебели и др.); легкая (производство трикотажных, швейных, шерстяных, кожаных, строчевышитых и художественных изделий); производство стройматериалов. Калужская область является монополистом в России по производству отдельных видов техники для строительства железных дорог, маневровых тепловозов, пергамента.

2.2. Характеристика существующего состояния железнодорожной линии.

В дипломном проекте рассматривается существующий участок железнодорожной линии протяженностью 89,55 км, эксплуатируемый при тепловозной тяге с локомотивом 2ТЭ10л, средней погонной нагрузке 4,18 т/п.м.

Дорога однопутная, ширина колеи 1520 мм, оборудована полуавтоматической блокировкой при непакетном графике движения поездов.

Размеры грузового и других видов движения приведены в таблице 1

       Таблица 1

Вид груза

В % от общего объёма

Год эксплуатации

2-ой

5-ый

10-ый

перспектива

Нефть ин/п

16/27

9/9

11/11

35/35

60/60

Уголь, руда

38/16

Металл и м/и

19/22

Прочие

27/35

Всего

90/100

Размеры дополнительного и негрузового движения составляют:

на 2-ой год эксплуатации железной дороги количество поездов незначительно и составляет для сборных поездов — 1 пара поездов в сутки, для пассажирских — 2 пары поездов в сутки;

на 5-й год эксплуатации количество сборных поездов составляет — 3 пары поездов в сутки, а пассажирских — 5 пар поездов в сутки,;

на 10-й год эксплуатации количество сборных поездов составляет ― 4 пары поездов в сутки, количество пассажирских составляет — 8 пар поездов в сутки;

в перспективе количество сборных поездов станет равным 5 пар в сутки, а пассажирских — 10 пар поездов в сутки.

2.3. Раздельные пункты.

На рассматриваемом участке железнодорожной линии расположены четыре разъезда, две промежуточные станции и одна участковая станция, которые делят участок на шесть перегонов. Раздельные пункты и промежуточные станции имеют, кроме главного пути, соответственно: один и три приемоотправочных путей, при их полезной длине 770 м, которые расположены по поперечной схеме.

Схема размещения раздельных пунктов приведена на рис.1

В таблице 2 приведены данные по длине перегонов и длине приёмо-отправочных путей.

Таблица 2

Длина перегона, км.

15,10

14,75

14,70

14,85

14,95

15,20

Длина приёмоотправоч- ных путей, м.

770

770

770

770

770

770

2.4 Верхнее строение пути, земляное полотно и искусственные сооружения.

Существующая линия при данной грузонапряжённости 35 млн.ткм/км на 10 год эксплуатации, относится к линиям I категории. Верхнее строение пути : рельсы-Р65,балласт щебень, шпалы деревянные. Согласно СТН Ц-01-95 (таблица №9) ширина земляного полотна на прямых участках пути будет составлять 7,6м; ширина балластной призмы поверху 3,85м (таблица №13) СТН Ц-01-95.

Земляное полотно находится в удовлетворительном состоянии.

Искусственные сооружения находятся в удовлетворительном состоянии и обеспечивают пропуск сточных вод при расчётной и наименьшей вероятности превышения.

2. Определение существующей наличной провозной способности и её соответствие потребным размерам перевозок.

Масса поезда зависит от следующих факторов: мощности локомотива,

сопротивления движению поезда, профиля и плана линии.

Различают два вида мероприятий по увеличению массы поезда: организационно-технические и реконструктивные.

К организационно-техническим относятся такие, которые позволяют использовать внутренние резервы, повысить эффективность работы существующего технического оснащения, применить новые методы и приемы работы.

Однако существенное увеличение массы поезда может быть получено за счет применения мероприятий реконструктивного характера, которые требуют предварительных проектных проработок и сопряжены с капитальными вложениями.

Установление унифицированной нормы массы производится с помощью диаграммы поперегонных масс состава. На эту диаграмму наносятся массы состава Qj , которые могут быть реализованы на перегонах с учетом использования кинетической энергии поезда, и выявляется перегон, ограничивающий величину Qj до минимальной . На диаграмму по перегонных масс состава наносятся ограничение массы состава по существующей длине приемоотправочных путей Qlпо(lпо=770 м), а также возможные ограничения массы по полезной длине приемоотправочных путей на перспективу, которые находятся по формуле:

Q lпо = q пс ( l по - 50 ) ,     (1)

где qпс - максимальная погонная масса вагонного состава, из задания к дипломному проекту, q пс = 6,25 /п.м.;

 l по - полезная длина существующих приемоотправочных путей, из задания к дипломному проекту, l по=770 м

Определение величин Qj производится на ЭВМ с помощью программы “Speed.exe”, в которую необходимо ввести следующие исходные данные:

- профиль заданного участка

- ограничение скорости

- тип вагонов

- тип локомотива

 Затем требуется вывести на печать (или на дисплей) результаты построения кривой V (S). Программа дает значение минимальной скорости на всем участке. Если эта скорость не падает ниже расчетной для данного локомотива, то полносоставный поезд проходит по участку.

Следующий шаг – проводится расчет отдельно для каждого перегона. Строя кривые V(S), подбираем такую наибольшую массу грузового поезда, который проходит так, что в конце самого трудного подъема скорость не падает ниже расчетной для заданного локомотива. Тогда на каждом перегоне получаются разные значения массы поезда. Для облегчения анализа данных необходимо построить диаграммы по перегонных масс состава.

Далее производится сравнение минимальной перегонной массы состава с ограничением, Qlпо в результате которого устанавливается унифицированная норма массы поезда, как меньшая из величин .

а) производим расчет для локомотива 2ТЭ10Л.

Qlпо =6,25(770 – 50)=4500 т

рис. 2 Установленная унифицированная масса поезда для 2ТЭ10л

На рис.2 приведен схематически выбор унифицированной массы поезда для локомотива 2ТЭ10л.

Как видно из диаграммы по перегонных масс состава, существующая полезная длина приемоотправочных путей 770 м для тепловоза 2ТЭ10л достаточна. Минимальная перегонная масса Qj =4000 т на втором перегоне. Принимаем Qун = Qj =4000 т. 2ТЭ10, Lпо=770м, полуавтоматическая блокировка, непакетный график движения.

Таблица 3 Результаты расчетов унифицированной массы поезда для локомотива 2ТЭ10.

Локомотив

 N перегона

Туда

обратно

tI+tII

Rл

Rc

tI

Rл

Rc

tII

2ТЭ10

1

3575

2464

19,5

2415

3526

16,2

35,7

2

3613

1884

19,0

1965

3694

13,7

32,7

3

3000

1839

16,1

2151

3313

13,8

29,9

4

2829

2303

16,1

2441

2967

15,1

31,2

5

4190

1717

21,5

1687

4160

14,4

35,9

6

2110

3046

13,5

2940

2005

16,2

39,7

сумма

19317

13253

105,7

16599

19665

88,9

194,6

Определение существующей наличной провозной способности:

Техническое оснащение и способ организации движения определяют наличную провозную способность – в одном направлении ( Гн ;млн.т / год).

  Гн=-6     (2)

где Qн(ср) – средняя масса состава нетто, т;

 nгр – наличная пропускная способность в грузовом движении поездов,

 поездов/сутки;

 - коэффициент внутри годичной неравномерности перевозок.

Средняя масса состава Qн(ср) принимается неизменной:

 Qн(ср)=Qвн      (3)

где  - коэффициент перехода от нормы массы Qвн к средней массе состава брутто, =0,7;

- коэффициент перехода от массы состава брутто к массе нетто, =0.7.

Число грузовых поездов nгр определяется по формуле:

nгр=nmaxp(псnпс+прnпр)    (4)

где nmax - максимальная пропускная способность, зависящая от типа графика, п.п. / сут;

 nпс;nпр - число пар пассажирских и пригородных поездов в сутки;

пс;пр - коэффициент съема, соответственно пассажирскими и пригородными поездами;

 p – резерв заполнения пропускной способности для вторых путей, p=0.9

Максимальная пропускная способность nmax определяется по формуле:

nmax=     (5)

где tтехн - продолжительность технологических окон для двухпутной линии,

 tтехн =60 мин.;

н - коэффициент надежности работы технических устройств, н = 0,96;

k – число поездов одного направления в расчетной группе графика;

Tпер - период графика движения поездов, мин.

Таким образом, определение наличной провозной и пропускной способности линии следует начинать с определения периода графика Tпер при различных способах организации движения.

Период парного непакетного графика определяется по формуле

Тпер=txI+txII+2t+tрз, (6)

Где txI,txII – время хода “туда” и “обратно”, мин.;

2t – станционные интервалы, величина которых в среднем составляет 5 мин;

tрз – время на разгон и замедление, мин.

Период парного непакетного графика движения поездов: 

 

Максимальная пропускная способность:

   

Наличная пропускная способность:

Наличная провозная способность железной дороги:

   

   

Рис. 3. Существующая наличная и потребные размеры перевозок

3. Назначение возможных мероприятий по увеличению наличной провозной способности.

Мощность ж.д. определяется ее пропускной и провозной способностью.

Наличная провозная способность – это максимально возможное количество грузов и пассажиров, перевозимое по железной дороге в год.

Потребная пропускная способность – это максимально возможное число поездов, пропускаемое железной дорогой в сутки.

Провозная способность зависит от пропускной способности и поэтому является обобщающим показателем мощности ж.д. Провозную способность ж.д. можно повысить, увеличивая пропускную способность nгр при сохранении массы состава; увеличивая массу состава Qн при неизменной пропускной способности; а также одновременно увеличивая и пропускную способность, и массу состава.

Увеличение массы и количества поездов на ж.д. можно осуществлять при максимальном использовании существующего технического оснащения дороги, т.е. внедрением организационно-технических мероприятий и реконструктивными мероприятиями.

Организационно-технические мероприятия – увеличение массы поездов благодаря более полному использованию кинетической энергии поезда; увеличение скорости движения поезда на перегонах, лимитирующих пропускную способность; внедрение кратной тяги на отдельных перегонах; уплотнение графика движения поездов, введение соединенных поездов, а также формирование поездов повышенной массы с локомотивами, рассредоточенными в составе.

 Реконструктивные мероприятия – введение более совершенных устройств в СЦБ; удлинение приемоотправочных путей и увеличение числа путей на раздельных пунктах; введение более мощных локомотивов при данном виде тяги или замена тепловозной тяги электрической; смягчение продольного профиля пути или изменение трассы на отдельных участках; укладка вторых путей на части или на всем протяжении реконструируемой линии.

3. Определение унифицированной массы поезда для локомотивов 3ТЭ10 и 4ТЭ10.

Производим расчет для локомотива 3ТЭ10

Заданной длины приёмо – отправочных путей 770 м недостаточно для локомотива 3ТЭ10, принимаем решение увеличить длину до 1050м, тогда:

Qlпо =6,25(1050 – 50)=6250 т

рис. 4 Установление унифицированной массы поезда для 3ТЭ10.

На рис.4 схематически приведен выбор унифицированной массы поезда для локомотива 3ТЭ10.

Как видно из диаграммы по перегонных масс состава, минимальная перегонная масса Qj=6000 т на втором перегоне. Принимаем Qун = Qj =6000 т.

в) производим расчет для локомотива 4ТЭ10

Оставляем длину приёмо – отправочных путей 1050м

  Qlпо =6,25(1050 – 50)=6250 т

рис. 5 Установление унифицированной массы поезда для 4ТЭ10.

На рис.5 схематически приведен выбор унифицированной массы поезда для локомотива 4ТЭ10.

 Как видно из диаграммы по перегонных масс состава, минимальная перегонная масса Qj=8000 т на втором перегоне, но нам достаточно массы установленной длиной приемо—отправочных путей Qlпо =6250 т.

Принимаем Qун = Qlпо =6250 т.

Итак, для локомотива 3ТЭ10 Qун=6000 т

для локомотива 4ТЭ10 Qун=6250 т

В дальнейшем, для расчета пропускной и провозной способности и эксплуатационных расходов (программа “ PROPERAS”) нам потребуются следующие данные: механическая работа локомотива Rл (туда и обратно), работа сил сопротивления Rc (туда и обратно), время хода поезда (туда и обратно). Все эти данные можно взять по результатам расчетов унифицированной массы поезда (программа “Speed.exe”). Результаты приведены в таблице 3.1

Таблица 4 Результаты расчетов унифицированной массы поезда.             

Локомотив

 N перегона

Туда

обратно

tI+tII

Rл

Rc

tI

Rл

Rc

tII

3ТЭ10

1

5337

3704

20,1

3640

5273

16,4

36,5

2

5420

2878

19,0

2954

5495

14,0

33,0

3

4552

2845

16,5

3237

4944

14,3

30,8

4

4297

3523

16,5

3717

4490

15,6

32,1

5

6285

2650

21,5

2497

6131

14,6

36,1

6

3183

4558

13,7

4455

3080

16,2

29,9

сумма

29074

20158

107,3

20500

29413

91,1

198,4

4ТЭ10

1

5893

4195

17,4

4196

5895

15,4

32,8

2

6163

3520

16,5

3554

6197

13,6

30,1

3

5298

3523

15,0

3828

5603

13,5

28,5

4

5043

4239

15,2

4448

5253

14,9

30,1

5

7015

3235

18,5

2981

6761

14,0

32,5

6

3874

5304

13,4

5324

3894

14,9

28,3

сумма

33286

24016

96

24331

33603

86,3

182,3

3. Аналитические расчеты пропускной и провозной способности.

Формулы для определения провозной и пропускной способности, периода парного непакетного графика приведены выше.

Период частично – пакетного графика определяется по формуле (при к=2)

Тпер=(2-αп)Тпер+2αпI,   (7)

Где I – интервал между поездами, I – 8-10 мин.;

αп – коэффициент пакетности, αп – 0.5 или 0.7

При частично – безостановочном скрещении поездов на двухпутных вставках по осям раздельных пунктов и посередине перегона период графика равен

Тпер(ч-бо)= αбо(txI+txII)/2+ Тпер(ост)(1- αбо),  (8)

Где αбо – коэффициент безостановочного скрещения, который можно принять равным 0.7;

Тпер(ост) – период графика при остановках на двухпутных вставках

На двухпутной линии, оборудованной автоблокировкой, период графика равен расчетному межпоездному интервалу Tпер=I.

Определение пропускной и провозной способности:

3ТЭ10, Lпо=1050м, полуавтоматическая блокировка,

непакетный график движения.

Период парного не пакетного графика движения поездов:

  

Максимальная пропускная способность:

Наличная пропускная способность:

Наличная провозная способность железной дороги:

2. 3ТЭ10, Lпо=1050м, автоматическая блокировка,

частично-пакетный график движения.

Период частично-пакетного графика:

Максимальная пропускная способность:

Наличная пропускная способность:

Наличная провозная способность железной дороги:

3. 3ТЭ10, Lпо=1050м, автоматическая блокировка,

двухпутные вставки.

Максимальная пропускная способность:

Наличная пропускная способность:

Наличная провозная способность железной дороги:

4. 3ТЭ10, Lпо=1050м, автоматическая блокировка,

двухпутная линия.

Период пакетного графика движения на двухпутной линии:

    

Максимальная пропускная способность:

Наличная пропускная способность:

Наличная провозная способность железной дороги:

5. 4ТЭ10, Lпо=1050м, полуавтоматическая блокировка,

непакетный график движения.

Период парного не пакетного графика движения поездов:

   

Максимальная пропускная способность:

Наличная пропускная способность:

Наличная провозная способность железной дороги:

6. 4ТЭ10, Lпо=1050м, автоматическая блокировка,

частично-пакетный график движения.

Период частично-пакетного графика:

Максимальная пропускная способность:

Наличная пропускная способность:

Наличная провозная способность железной дороги:

7. 4ТЭ10, Lпо=1050м, автоматическая блокировка,

двухпутные вставки.

Максимальная пропускная способность:

Наличная пропускная способность:

Наличная провозная способность железной дороги:

8. 4ТЭ10, Lпо=1050м, автоматическая блокировка,

двухпутная линия.

Период пакетного графика движения на двухпутной линии:

    

Максимальная пропускная способность:

Наличная пропускная способность:

Наличная провозная способность железной дороги:


3.2 Варианты технических состояний линии после реконструкции.

Выбор технических состояний для анализа овладения перевозками на эксплуатируемых дорогах во многом зависит от первоначального состояния дороги: постоянных устройств дороги, технического оснащения и принятых методов эксплуатационной работы, а также размеров и темпов роста перевозок, наличия или отсутствия резервов мощности, изменения технических состояний на линиях примыкания и в регионе расположения реконструируемой дороги, наличия и перспектив развития энергетических ресурсов в районах, прилегающих к дороге, современного технического оснащения железнодорожного транспорта и перспектив его совершенствования.

Назначение комплекса состояний целесообразно начинать с выявления возможных конечных состояний и уже после этого, ориентируясь на каждое из конечных и существующее начальное состояние, устанавливать логически целесообразные промежуточные состояния, позволяющие рассредоточить капитальные вложения, обеспечить использование резервов мощности предшествующих состояний и создавать новые резервы, позволяющие обеспечить нормальную эксплуатацию дороги.

При этом, намечая каждое последующее состояние, следует стремиться к наиболее полному использованию имеющихся резервов и выявлять причины, ограничивающие провозную способность. Например, если на переустраиваемой линии имеются вполне устраиваемые резервы мощности локомотива, но недостаточна полезная длина путей, то одним из возможных следует наметить состояние, с увеличенной до стандарта длиной путей.

Наоборот, если достаточна длина путей, то следует рассмотреть состояния с повышенной мощностью тяги (либо за счет увеличения числа секций, либо применяя более мощные локомотивы). По крайней мере, следует всегда стремиться к более полному использованию, как мощности локомотива, так и полезной длины путей.

Если достигнуто соответствие между мощностью локомотива и длиной путей, то дальнейшее увеличение провозной способности может быть осуществлено за счет введения частично — пакетного графика или безостановочного скрещения.

Эффективными мерами по повышению пропускной и провозной способности и улучшения эксплуатационно-экономических показателей является переход с тепловозной тяги на электрическую.

Поэтому в дипломном проекте наряду с состояниями при тепловозной тяге, следует наметить возможные состояния при электрической тяге.

В связи с вышеизложенным, назначаем следующие варианты технических состояний:

Первоначальное состояние — не пакетный график движения, тепловоз 2ТЭ10, весовая норма 4000 т, полезная длина приёмоотправочных путей 770 м; тип СЦБ п/аб.

2. Локомотив 3ТЭ10м, непакетный график движения поездов, lпо=1050м, Q=6000т; тип СЦБ – п/аб.

3. Локомотив 4ТЭ10м, непакетный график движения поездов, lпо=1050м., Q=6250т; тип СЦБ – п/аб.

4. Локомотив 3ТЭ10м, частично-пакетный график движения поездов, lпо=1050м.,Q=6000т; тип СЦБ а/б.

5. Локомотив 4ТЭ10м, частично-пакетный график движения поездов, lпо=1050м.,Q=6250т; тип СЦБ - а/б.

6. Локомотив 3ТЭ10м ,двухпутные вставки; lпо=1050м; Q=6000т; тип СЦБ а/б.

7. Локомотив 4ТЭ10м ,двухпутные вставки; lпо=1050м; Q=6250т; тип СЦБ а/б.

8. Локомотив 3ТЭ10м ,вторые пути.; lпо=1050м; Q=6000т; тип СЦБ - ДЦ.

9. Локомотив 4ТЭ10м ,вторые пути.; lпо=1050м; Q=6250т; тип СЦБ - ДЦ.

 Для формирования оптимальной схемы поэтапного увеличения мощности дороги следует назначить и сравнить конкурентные схемы переходов.

При выявлении конкурентных схем следует учитывать, что в каждой из них не должны предусматриваться слишком частые переходы из одного состояния в последующее, так как при небольшом сроке работы в одном состоянии затруднено как освоение нового технического оснащения, так и производство работ для перехода в более мощное. Тип локомотива не следует изменять чаще, чем через 5 — 8 лет. Стандартную полезную длину путей предпочтительно не изменять на протяжении всего срока сравнения вариантов. Изменение видов тяги осуществлять при условии работы в начальном состоянии порядка 3 — 5 лет, а в последующих (при введении более мощного локомотива) не менее 10 лет.

Не следует создавать при значительных капитальных вложениях слишком больших резервов провозной способности.

Нельзя допускать логически неоправданные переходы: с электрической тяги на тепловозную, с большего веса поезда при одном и том же виде тяги на меньший, с большей полезной длины путей на меньшую и т.п.

Следует решительно избегать «бросовых» или избыточных дополнительных работ: введение безостановочного скрещения с последующим отказом от него, сооружения дополнительных путей для введения частично-пакетного графика по поперечной схеме раздельных пунктов при условии последующего строительства двухпутных вставок и т.п.

Характеристики технических состояний представлены в таблице 2.


Характеристика технических состояний

           таблица 5

№ 

Состояния

Характеристика состояния

Технический срок исчерпания мощности, лет

1

Локомотив 2ТЭ10л, Не пакетный график движения поездов; lпо=770м; Q=4000т;

тип СЦБ п/аб

5

2

Локомотив 3ТЭ10м, Не пакетный график движения поездов; lпо=1050м; Q=6000т;

тип СЦБ п/аб

6

3

Локомотив 4ТЭ10, Не пакетный график движения поездов; lпо=1050м; Q=6250т;

тип СЦБ п/аб

7

4

Локомотив 3ТЭ10м, частично-пакетный график движения поездов; lпо=1050м;Q=6000т;

тип СЦБ а/б

8

5

Локомотив 4ТЭ10, частично-пакетный график движения поездов; lпо=1050м; Q=6250т;

тип СЦБ а/б

9

6

Локомотив 3ТЭ10м, двухпутные вставки lпо=1050м;Q=6000т;

тип СЦБ а/б.

12

7

Локомотив 4ТЭ10, двухпутные вставки lпо=1050м;Q=6250т;

тип СЦБ а/б.

13

8

Локомотив 3ТЭ10м, вторые пути lпо=1050м;Q=6000т;

тип СЦБ ДЦ.

9

Локомотив 4ТЭ10м, вторые пути lпо=1050м;Q=6250т;

тип СЦБ ДЦ.


4. Формирование оптимальной схемы этапного наращивания
 мощности существующей железной дороги.

Для того чтобы найти наилучшую по критерию суммарных приведенных расходов, т.е. оптимальную схему наращивания мощности, можно применить известный принцип варьирования. Необходимо наметить варианты этапного усиления линии, а затем выбрать из них тот, для которого суммарные строительные и эксплуатационные расходы, приведенные к начальному году, будут минимальными. Если число вариантных схем этапного наращивания мощности невелико, то это и есть наилучший способ решения задачи. Но когда таких схем получается слишком много, подобный метод решения может не дать искомого решения. Дело в том, что при большом числе состояний назначить конкурентные схемы этапного наращивания мощности, которые охватывали бы все возможные направления развития линии, становится затруднительным. Главное - возникает опасность пропустить такой вариант схемы, который может оказаться наилучшим.

Процесс формирования оптимальной схемы этапного развития мощности состоит из подготовительного этапа и расчетной процедуры.

Подготовительный этап включает:

- расчеты пропускной и провозной способности для каждого из состояний, включенных в исходный набор;

- ранжирование состояний в порядке увеличения их мощности и определение технических границ (периода исчерпания мощности) работы каждого из них;

- определение стоимости переходов от одного состояния к другому.

Формирование оптимальной схемы выполняется на чертеже, представляющем собой сетку «техническое состояние - годы». На этом чертеже горизонтальные линии представляют собой состояния, расположенные в порядке возрастания мощности. Затем на сетку наносятся переходы в соответствии с таблицей переходов.

Первый этап формирования оптимальной схемы - отыскание наилучших подходов к каждому узлу.

Для узлов с одним подходом оценка определяется как сумма эксплутационных расходов каждого года, умноженных на коэффициент приведения для этого года, и стоимости перехода, также умноженной на коэффициент приведения для этого года. Так для узла 1-2:

S1,2 = Ct(1) · ηt + K1,2 · ηtт(1),   (9)

где tт(1) - срок исчерпывания мощности первого состояния;

Ct(1) - эксплуатационные расходы для первого состояния в год t;

K1,2 - капиталовложения, необходимые для перехода из первого состояния во второе состояние;

ηt= 1/(1 + Е)t - коэффициент приведения затрат к начальному году.

Аналогично рассчитываются подобные узлы.

Для узлов с двумя подходами отыскивается лучшая из двух оценок и фиксируется лучший путь подхода к данному узлу. При этом оценки S рассчитываются, начиная от ближайших слева узлов, уже имеющих лучшие для себя оценки (если они не единственные). Так для узла 2-3:

S2,3I = S1,2 + Ct(2) · ηt + K2,3 · ηtт(2)   (10)

 S2,3II= S1,3 + Ct(3) · ηt     (11)

Из этих двух критериев выбираем наименьший.

Аналогично рассчитываются подобные узлы.

Определив наилучшие подходы ко всем узлам, и отбросив худшие, можно восстановить оптимальную схему этапного наращивания мощности железной дороги, продвигаясь от последнего узла в направлении, обратном оси времени. Так как в данном дипломном проекте конечных состояний несколько, то оптимальная схема должна начинаться от того конечного состояния, для которого в последний год рассматриваемого периода получена наименьшая суммарная оценка.

Матрица разрешённых переходов представлена в таблице 6.


2ТЭ10; нп; п/аб; Lпо=770 м.

3ТЭ10; нп; п/аб; Lпо=1050 м.

4ТЭ10; нп; п/аб; Lпо=1050 м.

3ТЭ10; чп; а/б; Lпо=1050 м.

4ТЭ10; чп; а/б; Lпо=1050 м.

3ТЭ10; дв; а/б; Lпо=1050 м.

4ТЭ10; дв; а/б; Lпо=1050 м.

3ТЭ10; вт.пути; ДЦ; Lпо=1050 м.

4ТЭ10; вт.пути; ДЦ; Lпо=1050 м.

2ТЭ10; нп; п/аб; Lпо=770 м.

+

+

+

+

+

+

3ТЭ10; нп; п/аб; Lпо=1050 м.

4ТЭ10; нп; п/аб; Lпо=1050 м.

3ТЭ10; чп; а/б; Lпо=1050 м.

+

+

+

+

4ТЭ10; чп; а/б; Lпо=1050 м.

+

+

3ТЭ10; дв; а/б; Lпо=1050 м.

+

+

4ТЭ10; дв; а/б; Lпо=1050 м.

+

3ТЭ10; вт.пути; ДЦ; Lпо=1050 м.

4ТЭ10; вт.пути; ДЦ; Lпо=1050 м.

    Матрица разрешённых переходов     таблица 6

4.Определение строительной стоимости.

4.Стоимость удлинения приёмо-отправочных путей

При определении стоимости удлинения станционных путей следует учитывать капиталовложения на реконструкцию не только тех раздельных пунктов (разъездов и промежуточных станций), которые расположены в пределах данного участка, но и части затрат по производству работ на участковых и сортировочных станциях, приходящихся на рассматриваемый участок.

Общая стоимость удлинения приёмоотправочных путей рассчитывается по формуле:

Ку = kp · пр + knp · ппр + ky4 · пуч + kc · пс, тыс. р. (12)

где kp, knp, kyч, kc - стоимость удлинения приёмоотправочных путей соответственно на разъезде, промежуточной, участковой и сортировочной станциях, тыс.р.;

nр, nпр - соответственно число разъездов и промежуточных станций, расположенных в пределах реконструируемого участка;

nуч, nс - соответственно число участковых и сортировочных станций, приходящихся на реконструируемый участок.

Стоимость удлинения приёмоотправочных путей на раздельном пункте данного типа:

  Ki = Ko(i) · mi, тыс.р.     (13)

где K0(i) - средняя стоимость удлинения одного приемоотправочного пути в принятом диапазоне LПО на раздельном пункте данного типа, тыс.р.,

mi - число удлиняемых приёмоотправочных путей на раздельном пункте данного типа.

4.2. Стоимость замены устройств связи и СЦБ

 При замене воздушной связи на кабельную, полуавтоматической блокировки на автоблокировку или диспетчерскую централизацию капиталовложения:

Ксв = ксв · L , тыс.р.  (14)

где ксв - стоимость введения более совершенных устройств связи и СЦБ, приходящаяся на один км длины линии, тыс.р.,

4.3. Стоимость введения частично-пакетного графика движения поездов.

При наличии на линии автоматической блокировки или диспетчерской централизации движение поездов может быть организовано при частично-пакетном графике. Для его введения необходимо, как правило, построить по одному дополнительному приемоотправочному пути на части раздельных пунктов.

Общее количество раздельных пунктов, на которых следует соорудить дополнительный станционный путь, можно установить в зависимости от принятого коэффициента пакетности:

Коэффициент пакетности

0,5

0,7

Раздельные пункты, на которых следует построить дополнительный приемоотправочный путь

Через два на третьем

Через

один

Таким образом, стоимость строительства дополнительных приёмоотправочных путей:

Кдп = пр.п. · [(LПО + 0,2) · кд.п + 2 · кстр ], тыс.р.  (15)

где пр.п. - число раздельных пунктов, на которых сооружаются дополнительные приёмоотправочные пути;

LПО - полезная длина приёмоотправочных путей, км;

кд.п - средняя стоимость пристройки одного км дополнительного приемоотправочного пути: в легких условиях - 170 - 200 тыс.р., в трудных условиях - 250 - 300 тыс.р.;

Кстр - стоимость сооружения одного стрелочного перевода и его централизация, принимается 20 тыс.р.

Если на предыдущем этапе линия эксплуатировалась при полуавтоматической блокировке, то при введении частично-пакетного графика, наряду со строительством дополнительных станционных путей, необходимо учесть стоимость реконструкции устройств связи и СЦБ.

4.4. Стоимость строительства двухпутных вставок и вторых путей

Стоимость строительства двухпутных вставок

  Кв = Кв · LB , тыс.р.    (16)

где кв - средняя стоимость сооружения 1 км двухпутных вставок при тепловозной тяге, тыс.р.; в случае формирования схемы овладения перевозками при проектировании новой линии этот показатель должен быть взаимоувязан со стоимостью строительства одного км новой однопутной и двухпутной линии;

LB - суммарная протяженность двухпутных вставок на рассматриваемом участке, км.

Стоимость строительства вторых путей:

  Кв.п. = кв.п ·Lвn. , тыс.р.   (17)

где квп - средняя стоимость сооружения одного км второго главного пути, тыс.р.; в случае пристройки второго главного пути в один этап (минуя двухпутные вставки) в качестве значения квп. принимается величина к’вп, если второй главный путь строится после сооружения на однопутной линии (на предыдущем этапе) двухпутных вставок, то в качестве квп. принимается значение к”вп ;

Lвn - суммарная протяженность второго главного пути на рассматриваемом участке, км; если строительство второго главного пути осуществляется в один этап (минуя двухпутные вставки), то

Lвn = L; если сплошной второй путь строится после сооружения (на предыдущем этапе) двухпутных вставок, то Lвn = L - LB.

Определение строительной стоимости:

1-4.    

Удлинение приёмоотправочных путей

- стоимость удлинения на промежуточной станции:

Кпр=Ко(пр)*mпр;

Ко(пр)- средняя стоимость 1 приёмоотправочного пути (160 тыс.р)

mпр- число удлиняемых путей (4)

Кпр=160*4=640 тыс.р

- стоимость удлинения на раздельном пункте:

Кр= Ко(р)* mр;

 Ко(р)- средняя стоимость 1 приёмоотправочного пути (140 тыс.р)

mр- число удлиняемых путей (2)

Кр=140*2=280 тыс.р

- стоимость удлинения на участковой станции:

 ;

- средняя стоимость 1 приёмоотправочного пути (280 тыс.р)

- число удлиняемых путей (8)

280*8=2240 тыс.р

 - общая стоимость удлинения

 = Кпр*nпр+ Кр*nр+Куч+nуч

 nпр- количество промежуточных станций (2)

 nр - количество раздельных пунктов (4)

 nуч- количество участковых станции (1)

 Куд=640*2+280*4+2240*1=4640 тыс.р

2. Устройство автоблокировки

 Ксцб=kсцб*L;

 kсцб- стоимость замены устройств связи и СЦБ (72,6 тыс.р)

 L- длина линии (89,55 км)

 Ксцб=72,6*89,55=6501,33 тыс.р

3. Строительство дополнительного пути

 Кдп=nрп*[(lпо+0,2)*kдп+2*kстр];

 nрп- число раздельных пунктов

 lпо- полезная длина приёмоотправочных путей, км

 kдп- средняя стоимость пристройки 1 км пути (170-200 тыс.р)

 kстр- стоимость сооружения одного стрелочного перевода (20 тыс.р)

 Кдп=3*[(1,050+0,2)*200+2*20]=870 тыс.р

К1-4=4640+6501,33+870=12011,33 тыс.р.

1-5.    К1-5 =

Удлинение приёмоотправочных путей

- стоимость удлинения на промежуточной станции:

Кпр=Ко(пр)*mпр;

Ко(пр)- средняя стоимость 1 приёмоотправочного пути (160 тыс.р)

mпр- число удлиняемых путей (4)

Кпр=160*4=640 тыс.р

- стоимость удлинения на раздельном пункте:

Кр= Ко(р)* mр;

 Ко(р)- средняя стоимость 1 приёмоотправочного пути (140 тыс.р)

mр- число удлиняемых путей (2)

Кр=140*2=280 тыс.р

- стоимость удлинения на участковой станции:

 ;

- средняя стоимость 1 приёмоотправочного пути (280 тыс.р)

- число удлиняемых путей (8)

280*8=2240 тыс.р

 - общая стоимость удлинения

 = Кпр*nпр+ Кр*nр+Куч+nуч

 nпр- количество промежуточных станций (2)

 nр - количество раздельных пунктов (4)

 nуч- количество участковых станции (1)

 Куд=640*2+280*4+2240*1=4640 тыс.р

2. Устройство автоблокировки

 Ксцб=kсцб*L;

 kсцб- стоимость замены устройств связи и СЦБ (72,6 тыс.р)

 L- длина линии (89,55 км)

 Ксцб=72,6*89,55=6501,33 тыс.р

3. Строительство дополнительного пути

 Кдп=nрп*[(lпо+0,2)*kдп+2*kстр];

 nрп- число раздельных пунктов

 lпо- полезная длина приёмоотправочных путей, км

 kдп- средняя стоимость пристройки 1 км пути (170-200 тыс.р)

 kстр- стоимость сооружения одного стрелочного перевода (20 тыс.р)

 Кдп=3*[(1,050+0,2)*200+2*20]=870 тыс.р

К1-5=4640+6501,33+870=12011,33 тыс.р.

1-6.    К1-6=Куд+Ксцб+Кдв.вст.

Удлинение приёмоотправочных путей

 - стоимость удлинения на промежуточной станции:

Кпр=Ко(пр)*mпр;

Ко(пр)- средняя стоимость 1 приёмоотправочного пути (160 тыс.р)

mпр- число удлиняемых путей (4)

Кпр=160*4=640 тыс.р

- стоимость удлинения на раздельном пункте:

Кр= Ко(р)* mр;

 Ко(р)- средняя стоимость 1 приёмоотправочного пути (140 тыс.р)

mр- число удлиняемых путей (2)

Кр=140*2=280 тыс.р

- стоимость удлинения на участковой станции:

 ;

- средняя стоимость 1 приёмоотправочного пути (280 тыс.р)

- число удлиняемых путей (8)

280*8=2240 тыс.р

 - общая стоимость удлинения

 = Кпр*nпр+ Кр*nр+Куч+nуч

 nпр- количество промежуточных станций (2)

 nр - количество раздельных пунктов (4)

 nуч- количество участковых станции (1)

 Куд=640*2+280*4+2240*1=4640 тыс.р

2. Устройство автоблокировки

 Ксцб=kсцб*L;

 kсцб- стоимость замены устройств связи и СЦБ (72,6 тыс.р)

 L- длина линии (89,55 км)

 Ксцб=72,6*89,55=6501,33 тыс.р

3. Строительство двухпутных вставок

 Кв=kв*L;

 kв- средняя стоимость сооружения 1 км двухпутных вставок (460тыс.р)

 Lв=0,5*Lлинии

 Lв=0,5*89,55=44,775 км

Кв=460*44,775=20596,5 тыс.р.

К1–6=4640+6501,33+20596,5=31737,83 тыс.р.

1-7.    К1-7=Куд+Ксцб+Кдв.вст

Удлинение приёмоотправочных путей

 - стоимость удлинения на промежуточной станции:

Кпр=Ко(пр)*mпр;

Ко(пр)- средняя стоимость 1 приёмоотправочного пути (160 тыс.р)

mпр- число удлиняемых путей (4)

Кпр=160*4=640 тыс.р

- стоимость удлинения на раздельном пункте:

Кр= Ко(р)* mр;

 Ко(р)- средняя стоимость 1 приёмоотправочного пути (140 тыс.р)

mр- число удлиняемых путей (2)

Кр=140*2=280 тыс.р

- стоимость удлинения на участковой станции:

 ;

- средняя стоимость 1 приёмоотправочного пути (280 тыс.р)

- число удлиняемых путей (8)

280*8=2240 тыс.р

 - общая стоимость удлинения

 = Кпр*nпр+ Кр*nр+Куч+nуч

 nпр- количество промежуточных станций (2)

 nр - количество раздельных пунктов (4)

 nуч- количество участковых станции (1)

 Куд=640*2+280*4+2240*1=4640 тыс.р

2. Устройство автоблокировки

 Ксцб=kсцб*L;

 kсцб- стоимость замены устройств связи и СЦБ (72,6 тыс.р)

 L- длина линии (89,55 км)

 Ксцб=72,6*89,55=6501,33 тыс.р

3. Строительство двухпутных вставок

 Кв=kв*L;

 kв- средняя стоимость сооружения 1 км двухпутных вставок (460тыс.р)

 Lв=0,5*Lлинии

 Lв=0,5*89,55=44,775 км

Кв=460*44,775=20596,5 тыс.р.

К1–7=4640+6501,33+20596,5=31737,83 тыс.р.

1-8.    К1-8=Куд+Ксцб+Квп

Удлинение приёмоотправочных путей

 - стоимость удлинения на промежуточной станции:

Кпр=Ко(пр)*mпр;

Ко(пр)- средняя стоимость 1 приёмоотправочного пути (160 тыс.р)

mпр- число удлиняемых путей (4)

Кпр=160*4=640 тыс.р

- стоимость удлинения на раздельном пункте:

Кр= Ко(р)* mр;

 Ко(р)- средняя стоимость 1 приёмоотправочного пути (140 тыс.р)

mр- число удлиняемых путей (2)

Кр=140*2=280 тыс.р

- стоимость удлинения на участковой станции:

 ;

- средняя стоимость 1 приёмоотправочного пути (280 тыс.р)

- число удлиняемых путей (8)

280*8=2240 тыс.р

 - общая стоимость удлинения

 = Кпр*nпр+ Кр*nр+Куч+nуч

 nпр- количество промежуточных станций (2)

 nр - количество раздельных пунктов (4)

 nуч- количество участковых станции (1)

 Куд=640*2+280*4+2240*1=4640 тыс.р

2. Устройство автоблокировки

 Ксцб=kсцб*L;

 kсцб- стоимость замены устройств связи и СЦБ (79,1 тыс.р)

 L- длина линии (89,55 км)

 Ксцб=79,1*89,55=7083,4 тыс.р

3. Стоимость строительства второго пути

 Квп=kвп*Lвп;

 kвп- средняя стоимость сооружения 1 км второго пути принимается (500 тыс.р), если второй главный путь строится после сооружения на однопутной линии двухпутных вставок.

 Lвп- протяженность второго пути (Lвп=L )

 Квп=500*89,55=44775 тыс.р

К1–8=4640+7083,4+44775=56498,4 тыс.р.

1-9.    К1-9=Куд+Ксцб+Квп

Удлинение приёмоотправочных путей

- стоимость удлинения на промежуточной станции:

Кпр=Ко(пр)*mпр;

Ко(пр)- средняя стоимость 1 приёмоотправочного пути (160 тыс.р)

mпр- число удлиняемых путей (4)

Кпр=160*4=640 тыс.р

- стоимость удлинения на раздельном пункте:

Кр= Ко(р)* mр;

 Ко(р)- средняя стоимость 1 приёмоотправочного пути (140 тыс.р)

mр- число удлиняемых путей (2)

Кр=140*2=280 тыс.р

- стоимость удлинения на участковой станции:

 ;

- средняя стоимость 1 приёмоотправочного пути (280 тыс.р)

- число удлиняемых путей (8)

280*8=2240 тыс.р

 - общая стоимость удлинения

 = Кпр*nпр+ Кр*nр+Куч+nуч

 nпр- количество промежуточных станций (2)

 nр - количество раздельных пунктов (4)

 nуч- количество участковых станции (1)

 Куд=640*2+280*4+2240*1=4640 тыс.р

2. Устройство автоблокировки

 Ксцб=kсцб*L;

 kсцб- стоимость замены устройств связи и СЦБ (79,1 тыс.р)

 L- длина линии (89,55 км)

 Ксцб=79,1*89,55=7083,4 тыс.р

3. Стоимость строительства второго пути

 Квп=kвп*Lвп;

 kвп- средняя стоимость сооружения 1 км второго пути принимается (500 тыс.р), если второй главный путь строится после сооружения на однопутной линии двухпутных вставок.

 Lвп- протяженность второго пути (Lвп=L )

 Квп=500*89,55=44775 тыс.р

К1–9=4640+7083,4+44775=56498 тыс.р.

4-6.     К4-6=Ксцб+Кдв.вст.

Устройство автоблокировки

 Ксцб=kсцб*L;

 kсцб- стоимость замены устройств связи и СЦБ (72,6 тыс.р)

 L- длина линии (89,55 км)

 Ксцб=72,6*89,55=6501,33 тыс.р

2. Строительство двухпутных вставок

 Кдв.вст.=kв*L;

 kв- средняя стоимость сооружения 1 км двухпутных вставок (460тыс.р)

 Lв=0,5*Lлинии

 Lв=0,5*89,55=44,775 км

Кдв.вст =460*44,775=20596,5 тыс.р.

К4-6=6501,33+20596,5=27097,83 тыс.р.

4-7.      К4-7=Ксцб+Кдв.вст.

Устройство автоблокировки

 Ксцб=kсцб*L;

 kсцб- стоимость замены устройств связи и СЦБ (72,6 тыс.р)

 L- длина линии (89,55 км)

 Ксцб=72,6*89,55=6501,33 тыс.р

2. Строительство двухпутных вставок

 Кдв.вст.=kв*L;

 kв- средняя стоимость сооружения 1 км двухпутных вставок (460тыс.р)

 Lв=0,5*Lлинии

 Lв=0,5*89,55=44,775 км

Кдв.вст =460*44,775=20596,5 тыс.р.

К4-7=6501,33+20596,5=27097,83 тыс.р.

4-8.     К4-8=Ксцб+Квп

Устройство автоблокировки

 Ксцб=kсцб*L;

 kсцб- стоимость замены устройств связи и СЦБ (79,1 тыс.р)

 L- длина линии (89,55 км)

 Ксцб=79,1*89,55=7083,4 тыс.р

2. Стоимость строительства второго пути

 Квп=kвп*Lвп;

 kвп- средняя стоимость сооружения 1 км второго пути принимается (500 тыс.р), если второй главный путь строится после сооружения на однопутной линии двухпутных вставок.

 Lвп- протяженность второго пути (Lвп=L )

 Квп=500*89,55=44775 тыс.р

К4-8=7083,4+44775=51858,4 тыс.р.

4-9.     К4-9=Ксцб+Квп

Устройство автоблокировки

 Ксцб=kсцб*L;

 kсцб- стоимость замены устройств связи и СЦБ (79,1 тыс.р)

 L- длина линии (89,55 км)

 Ксцб=79,1*89,55=7083,4 тыс.р

2. Стоимость строительства второго пути

 Квп=kвп*Lвп;

 kвп- средняя стоимость сооружения 1 км второго пути принимается (500 тыс.р), если второй главный путь строится после сооружения на однопутной линии двухпутных вставок.

 Lвп- протяженность второго пути (Lвп=L )

 Квп=500*89,55=44775 тыс.р

К4-9=7083,4+44775=51858,4 тыс.р.

5-7.     К5-7=Ксцб+Кв

Устройство автоблокировки

 Ксцб=kсцб*L;

 kсцб- стоимость замены устройств связи и СЦБ (72,6 тыс.р)

 L- длина линии (89,55 км)

 Ксцб=72,6*89,55=6501,33 тыс.р  

 2. Строительство двухпутных вставок

 Кдв.вст.=kв*L;

 kв- средняя стоимость сооружения 1 км двухпутных вставок (460тыс.р)

 Lв=0,5*Lлинии

 Lв=0,5*89,55=44,775 км

Кдв.вст =460*44,775=20596,5 тыс.р.

К5-7=6501,33+20596,5=27097,83 тыс.р.

5-9.     К5-9=Ксцб+Квп

Устройство автоблокировки

 Ксцб=kсцб*L;

 kсцб- стоимость замены устройств связи и СЦБ (79,1 тыс.р)

 L- длина линии (89,55 км)

 Ксцб=79,1*89,55=7083,4 тыс.р

2. Стоимость строительства второго пути

 Квп=kвп*Lвп;

 kвп- средняя стоимость сооружения 1 км второго пути принимается (500 тыс.р), если второй главный путь строится после сооружения на однопутной линии двухпутных вставок.

 Lвп- протяженность второго пути (Lвп=L )

 Квп=500*89,55=44775 тыс.р

К5-9=7083,4+44775=51858,4 тыс.р.

6-8.     К6-8=Ксцб+Квп

Устройство автоблокировки

 Ксцб=kсцб*L;

 kсцб- стоимость замены устройств связи и СЦБ (79,1 тыс.р)

 L- длина линии (89,55 км)

 Ксцб=79,1*89,55=7083,4 тыс.р

2. Стоимость строительства второго пути

 Квп=kвп*Lвп*0,5;

 kвп- средняя стоимость сооружения 1 км второго пути принимается (500 тыс.р), если второй главный путь строится после сооружения на однопутной линии двухпутных вставок.

 Lвп- протяженность второго пути (Lвп=L*0,5 )

 Квп=500*89,55*0,5=22387,5 тыс.р

К6-8=7083,4+22387,5=29470,9 тыс.р.

6-9.     К6-9=Ксцб+Квп

Устройство автоблокировки

 Ксцб=kсцб*L;

 kсцб- стоимость замены устройств связи и СЦБ (79,1 тыс.р)

 L- длина линии (89,55 км)

 Ксцб=79,1*89,55=7083,4 тыс.р

2. Стоимость строительства второго пути

 Квп=kвп*Lвп*0,5;

 kвп- средняя стоимость сооружения 1 км второго пути принимается (500 тыс.р), если второй главный путь строится после сооружения на однопутной линии двухпутных вставок.

 Lвп- протяженность второго пути (Lвп=L*0,5 )

 Квп=500*89,55*0,5=22387,5 тыс.р

К6-9=7083,4+22387,5=29470,9 тыс.р.

7-9.     К7-9=Ксцб+Квп

Устройство автоблокировки

 Ксцб=kсцб*L;

 kсцб- стоимость замены устройств связи и СЦБ (79,1 тыс.р)

 L- длина линии (89,55 км)

 Ксцб=79,1*89,55=7083,4 тыс.р

2. Стоимость строительства второго пути

 Квп=kвп*Lвп*0,5;

 kвп- средняя стоимость сооружения 1 км второго пути принимается (500 тыс.р), если второй главный путь строится после сооружения на однопутной линии двухпутных вставок.

 Lвп- протяженность второго пути (Lвп=L*0,5 )

 Квп=500*89,55*0,5=22387,5 тыс.р

К7-9=7083,4+22387,5=29470,9 тыс.р.

Строительные стоимости переходов представлены в таблице 7.


     Строительные стоимости переходов    таблица 7

2ТЭ10; нп; п/аб; Lпо=770 м.

3ТЭ10; нп; п/аб; Lпо=1050 м.

4ТЭ10; нп; п/аб; Lпо=1050 м.

3ТЭ10; чп; а/б; Lпо=1050 м.

4ТЭ10; чп; а/б; Lпо=1050 м.

3ТЭ10; дв; а/б; Lпо=1050 м.

4ТЭ10; дв; а/б; Lпо=1050 м.

3ТЭ10; вт.пути; ДЦ; Lпо=1050 м.

4ТЭ10; вт.пути; ДЦ; Lпо=1050 м.

2ТЭ10; нп; п/аб; Lпо=770 м.

12011,33

12011,33

31737,83

31737,83

56498,4

56498,4

3ТЭ10; нп; п/аб; Lпо=1050 м.

4ТЭ10; нп; п/аб; Lпо=1050 м.

3ТЭ10; чп; а/б; Lпо=1050 м.

27097,83

27097,83

51858,4

51858,4

4ТЭ10; чп; а/б; Lпо=1050 м.

27097,83

51858,4

3ТЭ10; дв; а/б; Lпо=1050 м.

29470,9

29470,9

4ТЭ10; дв; а/б; Lпо=1050 м.

29470,9

3ТЭ10; вт.пути; ДЦ; Lпо=1050 м.

4ТЭ10; вт.пути; ДЦ; Lпо=1050 м.


4.2 Эксплуатационные расходы при различных состояниях железной дороги.

Годовые эксплуатационные расходы железных дорог, определяемые для сравнения вариантов проектных решений, включают две группы слагаемых:

1) расходы, пропорциональные объему работы (размерам движения) СДВ;

2) расходы по содержанию постоянных устройств Спу.

К первой группе относятся расходы на электроэнергию и топливо для локомотивов и их экипировку, на ремонт, техническое обслуживание и реновацию локомотивов и вагонов, содержание локомотивных бригад и часть расходов по содержанию, ремонту и реновации верхнего строения пути. Вторая группа включает остальную часть расходов по верхнему строению главных и станционных путей, расходы по текущему содержанию и амортизации земляного полотна, искусственных сооружений, переездов, по снего-, водо- и пескоборьбе, по содержанию устройств электроснабжения, связи и СЦБ, локомотивных и вагонных депо и других устройств локомотивного, вагонного хозяйств и служб пассажирской, грузовой, движения.

Деление эксплуатационных расходов на указанные две группы в значительной мере условно, поскольку часть расходов второй группы (например, содержание линейных устройств СЦБ, контактной сети и т.п.) также зависит от размеров движения, хотя и не прямо пропорционально.

Для определения эксплуатационных расходов используется метод расходных ставок, основанный на установлении измерителей, которым пропорциональны соответствующие статьи расходов, и норм расходов на единицу измерителя (расходных ставок):

   Cдв=Σei·Xi; Cпу=Σki·Yi,    (18)

где Xi и Yi - измерители эксплуатационных расходов;

ei и ki - нормы расходов на единицу измерителя.

На железнодорожном транспорте применяются две системы группировки расходов и отнесения их к тем или иным измерителям: калькуляционная система предназначена для анализа эксплуатационной деятельности железных дорог и оперативного планирования, при этом используются измерители расходов, которые могут быть непосредственно установлены по отчету об эксплуатационной работе. Проектная система определения эксплуатационных расходов предназначена для технико-экономических расчетов по сравнению вариантов проектных решений, а также для перспективного планирования. Далее рассматривается методика определения эксплуатационных расходов по проектной системе.

Для сравнения вариантов при проектировании железных дорог нет необходимости во всех случаях определять эксплуатационные расходы по всем слагаемым. Так, при сравнении вариантов трассы можно не учитывать одинаковые по вариантам расходы по грузовому хозяйству (содержание товарной конторы, контейнерной площадки и других хозяйств), а также расходы по ряду устройств пассажирского хозяйства и службы движения. В то же время важно выявить влияние на эксплуатационные расходы характеристик плана и профиля вариантов.

В зависимости от характера сравниваемых вариантов и стадии проектирования для определения эксплуатационных расходов используются три системы норм и измерителей: единичные, групповые и укрупненные.

В системе единичных норм расходы определяются в зависимости от большего числа измерителей. Это увеличивает трудоемкость расчетов, но позволяет наиболее полно учесть особенности вариантов, что необходимо на стадии разработки рабочей документации.

Система групповых норм характеризуется объединением в группы взаимосвязанных расходов, что позволяет определять их по меньшему, чем в предыдущей системе, числу измерителей. Эта система расчетов рекомендуется преимущественно для сравнения вариантов, кроме местных, на стадии разработки проекта.

Система укрупненных норм характеризуется дальнейшим объединением различных слагаемых расходов. Она наименее трудоемка и рекомендуется преимущественно для сравнения вариантов в предпроектных разработках (при составлении ТЭО).

Для определения эксплуатационных расходов, пропорциональных размерам движения

Сдв = (ст · Nпp(T) + со · Nnp(o)) · 10-3, тыс.р/год  (19)

где ст и со - расходы на один поезд соответствующей категории (грузовой участковый, сборный, ускоренный, пассажирский и т.п.) в прямом и обратном направлениях, руб./поезд;

Nпp(T) и Nпp(о) - число приведенных поездов в прямом и обратном направлениях, в котором учтено и грузовое, и пассажирское движение, поездов/год.

Nпp(T)= Nгp(T) + 365 · μ · nпс;   (20)

Nпp(o) = Nгp(o) + 365 · μ · nпс,  (21)

где nпс - число пар пассажирских поездов в сутки для расчетного года;

Nгp(T) - число грузовых поездов в грузовом направлении;

Nгp(o) - число грузовых поездов в обратном направлении.

 Nгp(T) = (ГT·106)/(η·Q);    (22)

Nгp(o) = 106 · (Го + Гт · (1/η -1))/Q,  (23)

 

где Гт - грузонапряжённость расчетного года для грузового направления, млн.ткм/км в год;

Го – грузонапряжённость для обратного направления, млн.ткм/км в год;

 η - коэффициент перехода от веса состава брутто к весу нетто

(0,6 - 0,7).

Расходы на один поезд можно разделить на три группы: пропорциональные затратам энергии сэн, времени свр и пробегу поезда спроб.

Расходы на электроэнергию и топливо пропорциональны количеству электроэнергии, потребляемой электровозом, отнесенному к вводам высокого напряжения тяговых подстанций, и количеству дизельного топлива, потребляемого тепловозом.

Эксплуатационные измерители, по которым определяются расходы, пропорциональные затратам энергии, называют энергетическими.

Эксплуатационные расходы, пропорциональные времени, определяются по временным измерителям: бригадо-часам локомотивных бригад, локомотиво-часам и вагоно-часам.

Эксплуатационные расходы, пропорциональные пробегу, определяются по пробежным измерителям: локомотиво-километрам, вагоно-километрам и тонно-километрам брутто.

Наряду с эксплуатационными расходами по движению поездов, в ежегодные затраты, пропорциональные объемам перевозок, включены расходы, связанные с остановками поездов (Сост).

При определении расходов по содержанию постоянных устройств (Спу) дороги измерителями являются: эксплуатационная длина линии, протяженность станционных путей, развернутая длина путей, развернутая длина участков, заносимых снегом, число объектов.

Таким образом эксплуатационные расходы с учетом приведенных затрат на подвижной состав и стоимости грузовой массы определены по формуле

Ct = Сдв + COCT + Спу + Ен · (Кл + Кв + Кг),  (24)

где Ен - нормативный коэффициент эффективности;

Кл, Кв, Кг - затраты по приобретению локомотивов и вагонов и стоимость грузовой массы.

На основе всех вышеизложенных определений, формул и правил была разработана программа PROPERAS, по которой в данном дипломном проекте и были рассчитаны эксплуатационные расходы для различных состояний.

Эксплуатационные расходы приведены в таблице 8


Величины эксплуатационных расходов в млн.р/год

Тип

Тип

Годы эксплуатации

локомотива

графика

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

2ТЭ10Л Q=4000 т.

Непакетный

4,330

4,865

6,850

8,256

9,230

3ТЭ10Л

Непакетный

4,245

5,320

6,125

7,230

8,625

10,150

Q=6000 т.

Частично-пакетный

3,649

4,280

4,900

5,501

6,192

7,950

9,750

11,552

Двухпутные вставки

3,640

4,166

4,610

5,060

5,530

7,050

8,625

10,150

11,700

13,297

15,000

16,750

Вторые пути

3,820

4,210

4,592

4,987

5,394

6,750

8,099

9,450

10,800

12,162

13,550

14,952

16,330

17,725

19,133

4ТЭ10

Непакетный

4,262

5,300

5,865

6,355

8,130

9,870

11,520

14,040

Q=6250 т.

Частично-пакетный

3,950

4,540

5,225

5,940

6,618

8,549

10,450

12,350

14,250

Двухпутные вставки

3,898

4,417

4,905

5,410

5,918

7,610

9,300

11,000

12,665

14,375

16,050

18,148

20,025

Вторые пути

3,065

4,110

4,632

5,220

5,750

7,250

8,710

10,200

11,650

13,120

14,630

16,125

17,650

19,175

20,660

таблица 8

 


4.3. Процедура формирования оптимальной схемы

Переходы с первого состояния:

S4,5=К14*ŋ5;

S4,5=12011,33*0,621=7459,03 млн.р.;

S5,5= К15*ŋ5;

S5,512011,33*0,621=7459,03 млн.р.;

S6,5=К16*ŋ5;

S6,5=31737,83*0,621=19709,19 млн.р.

S7,5=К17*η5;

S7,5=31737,83*0,621=19709,19 млн.р.;

S8,5=К18*η5;

S8,5=56498,4*0,621=35085,5 млн.р.;

S9,5=К19*η5;

S9,5=56498,4*0,621=35085,5 млн.р.;

Переходы с четвёртого состояния:

S4,8=S4,5+С4(t)*η;

S4,8=7459,03+(7950*0,564+9750*0,513+11550*0,467)=

 =22338,43 млн.р.;

  1.  S6,8= S4,8+К46*η8;

 S6,8=22338,43=27097,83*0,467=34993,11 млн.р.;

  1.   S6,8= S6,5+С6(t)*η;

 S6,8=19709,19+(7050*0,564+8600*0,513+10150*0,467)=

 =32837,24 млн.р.;

 (1) S7,8= S4,8+К47*η8;

S7,8=22338,43+27097,83*0,467=34993,11 млн.р.;

 (2) S7,8= S7,5+ С7(t)*η;

 S7,8=19709,19+(7600*0,564+9300*0,513+11000*0,467)=

 =33903,49 млн.р.;

 (1) S8,8= S4,8+К48*η8;

S8,8=22338,43+51858,4*0,467=46556,3 млн.р.;

 (2) S8,8= S8,5+ С8(t)*η;

S8,8=35085,5+(6750*0,564+8100*0,513+9450*0,467)=

 =47460,95 млн.р.;

 (1) S9,8= S4,8+К49*η8;

S9,8=22338,43+51858,4*0,467=46556,3 млн.р.;

 (2) S9,8= S9,5+ С9(t)*η;

 S9,8=35085,5+(7250*0,564+8700*0,513+10200*0,467)=

 =48401 млн.р.;

Переходы с пятого состояния:

  S5,9=S5,5+С5(t)*η

 S5,9=7459,03+(8550*0,564+10450*0,513+12350*0,467+14250*0,424)=

 =29451,53млн.р.;

 (1) S7,9= S5,9+К57*η9;

S7,9=29451,53+27070,83*0,424=40929,56 млн.р.;

 (2) S7,9= S7,8+ С7(t)*η9;

S7,9=33903,49+12750*0,424=39309,49 млн.р.;

 (1) S9,9= S5,9+К59*η9;

S9,9=29451,53+51858,4*0,424=51439,49 млн.р.;

 (2) S9,9= S9,8+ С9(t)*η9;

S9,9=46556,3+11650*0,424=51495,9 млн.р.;

Переходы с шестого состояния:

 S6,12=S6,8+С6(t)*η;    S6,12=32837,24+(11700*0,424+13300*0,386+15000*0,350+

 +16750*0,318)=53508,34 млн.р.;

 (1) S8,12= S6,12+К68*η12;

S8,12=53508,34+29470,9*0,318=62880,08 млн.р.;

 (2) S8,12= S8,8+С8(t)*η;

S8,12=46556,3+(10800*0,424+12175*0,386+13550*0,350+14950*0,318)=65331,65 млн.р.;

 (1) S9,12= S6,12+К69*η12;

S9,12=53508,34+29470,9*0,318=62880,08 млн.р.;

 (2) S9,12= S9,9+ С9(t)*η9;

S9,12=51439,49+(11650*0,424+13100*0,386+14625*0,350+

 +16150*0,318)=71690,14 млн.р.;

Переходы с седьмого состояния

S7,13=S7,9+С7(t)*η;    S7,13=39309,49+(14625*0,386+16250*0,350+18125*0,318+

 +20000*0,290)=62205,99 млн.р.;

 (1) S9,13= S7,13+К79*η13;

S9,13=62205,99+29470,9*0,290=70752,55 млн.р.;

 (2) S9,13= S9,12+ С9(t)*η13;

S9,13=62880,08+16900*0,290=67781,08 млн.р.;

  S8,15=S8,12+С8(t)*η;

 S8,15=62880,08+(16350*0,290+17750*0,263+19125*0,239)=

  =76860,7 млн.р.;

  S9,15=S9,13+С9(t)*η;

  S9,15=67781,08+19200*0,263+20650*0,239)=

  =77766,03 млн.р.;   

Определение наилучших подходов и оптимальная схема этапного наращивания мощности железной дороги показаны на рис. 4         



5 Обоснование основных параметров проектирования реконструкции.

В результате формирования оптимальной схемы освоения изменяемых во времени размеров перевозок получены следующие результаты: линия эксплуатируется при существующем состоянии до 5 года (однопутная линия, локомотив 2ТЭ10, длина приёмо-отправочных путей Lпо=770 м., непакетный график движения поездов, полуавтоматическая блокировка), затем необходимо осуществить переход на двухпутные вставки, локомотив 3ТЭ10, Lпо=1050 м., автоматическую блокировку, которые эксплуатируются до 12 года, после этого года сооружаются сплошные вторые пути при сохранении всех выше перечисленных параметров .

6 Проектирование реконструкции продольного плана и профиля

6.1 Общие положения

Железные дороги, подвергающиеся реконструкции, строились по ранее действовавшим техническим условиям, когда нормы проектирования существенно отличались от современных. В процессе реконструкции, как правило, приходится увеличивать длину элементов продольного профиля и уменьшать разницу уклонов в точках сопряжения элементов.

Для проектирования реконструкции применяют те же нормы, что и для новой линии. При этом, однако, могут возникать серьёзные трудности при проектировании. В частности, применяя при реконструкции нормы проектирования новой железной дороги, трудно сохранить без переустройства существующие капитальные сооружения железной дороги.

Поэтому СНиП допускают применять для реконструкции более льготные нормы, но исключительно в таких случаях, когда это приносит ощутимые преимущества и не создаёт при этом опасности для движения поездов. Как правило, такие льготные нормы позволяют уменьшить длину элемента продольного профиля до 200 м., допускать совпадение сопрягающих кривых в вертикальной плоскости и переходных кривых. Однако подобные льготы не распространяются на алгебраическую разницу уклонов профиля, так как от них во многом зависит безопасность движения поездов.

Всякое отклонение от норм проектирования, регламентированных СНиП для новых линий, должно быть обосновано.

6.2 Проектирование реконструкции плана.

Основными причинами, обуславливающими необходимость реконструкции плана участка железной дороги, являются:

  1.  Нарушение геометрически правильного очертания пути в плане под воздействием подвижного состава.
  2.  Несоответствие параметров плана (величин радиусов кривых, длин прямых вставок и переходных кривых) действующим нормам проектирования.
  3.  Необходимость изменения параметров плана для снятия ограничений скорости движения поездов.
  4.  Необходимость смещения оси пути в плане, вызываемая реконструкцией продольного и поперечного профилей.

Понятия, которые необходимо знать, при производстве работ по выправке железнодорожных кривых.

План оси существующего пути – геометрическое положение оси трассы эксплуатируемой линии в плане с отклонениями от правильного геометрического очертания, вызванными боковыми воздействиями на путь подвижного состава. Определяется информацией о состоянии плана оси существующего пути, полученной в момент его съемки (наземной или аэрофотосъемки).

План оси выправленного пути получают расчетом правильного геометрического положения плана оси существующего пути. Параметры плана оси выправленного пути могут не соответствовать действующим нормам проектирования (недостаточные величины радиусов, длин переходных кривых и прямых вставок).

План оси проектного пути получают в результате приведения параметров плана оси выправленного пути в соответствие требованиям действующих норм.

План оси второго пути – положение оси трассы второго пути на расстоянии междупутья от плана оси первого пути.

Сдвиг - расстояние между осями планов существующего и выправленного путей, измеряемое по нормали к плану оси существующего пути.

Смещение N – расстояние между осями выправленного и проектного путей, измеряемое по нормали к оси проектного пути.

Междупутье М – расстояние между осями первого и второго путей.

 

Технология проектирования реконструкции плана железнодорожного участка включает 4 последовательных этапов:

1 – й этап. Определение положения плана существующего участка пути на основе обработки исходных данных, полученных в результате наземной съемки или аэрофотосъемки.

2 – й этап. Определение параметров плана выправленного пути и сдвигов  из условий обеспечения минимальных и заданных сдвигов в фиксированных точках.

3 – й этап. Определение параметров плана проектного пути и смещений N, обеспечивающих соответствие параметров плана действующим нормам и заданным смещениям в фиксированных точках.

4 – й этап. Определение параметров второго пути и междупутий М из условий обеспечения заданных междупутий в фиксированных точках.

Для расчета выправки железнодорожных кривых на участке ПК 6227–6268 (приведённых в бланке задания), в нашем проекте была использована программа ЭВМ «кривая», основанная на методе эвольвенты. Эвольвентой- называется кривая, которую описывает конец а гибкой не растяжимой натянутой нити Оа, закрепленной в точке О, она занимает ряд последовательных положений нити: О-а0; О-а1; О-а2; О-а3; О-а (см. рис.8). Линия а0а1а2а3а и является эвольвентой. Длина эвольвенты э кривой b-c в точке а определяется как расстояние по эвольвенте между начальным положением конца нити а, когда она становится касательной, т.е. как длина дуги э=а0…а1…а2…а3…а . Длина эвольвенты определяется как двойной интеграл от кривизны К кривой по длине кривой к.        

      э=К(к)dкdк

               

рис 8 К определению понятия эвольвенты.

Стоит добавить, что при расчетах реконструкции плана применяется следующее правило знаков: нормали, направленные к центру кривой, считаются положительными, от центра кривой – отрицательными.

Ниже приведены результаты расчётов выправки расположенных на реконструируемом участке кривых.

    Кривая N 1 (ПК 677+39.72)

В автоматическом режиме работы программы определены параметры выправленной кривой:

радиус круговой кривой- R=745м, длина первой переходной кривой 11539м, второй – 60.0м.При этом максимальный сдвиг составил -0.081м.   

Кривая N 2 (ПК 694+36.97)

В автоматическом режиме работы программы определены параметры выправленной кривой:

радиус круговой кривой- R=815м, длина первой переходной кривой 50.00 м, второй – 60.00м.При этом максимальный сдвиг составил -0.089м.

Кривая N 3 (ПК 704+40.37)

В автоматическом режиме работы программы определены параметры выправленной кривой:

радиус круговой кривой- R=725м, длина первой переходной кривой 86,916м, второй – 150,00м.При этом максимальный сдвиг составил -0,284м.

Кривая N 4 (ПК 724+44,97)

В автоматическом режиме работы программы определены параметры выправленной кривой:

радиус круговой кривой- R=895м, длина первой переходной кривой 124,380м, второй – 20,00м.При этом максимальный сдвиг составил -0,102м.

Кривая N 5 (ПК 737+70,58)

В автоматическом режиме работы программы определены параметры выправленной кривой:

радиус круговой кривой- R=1020 м, длина первой переходной кривой 80,720 м, второй – 100,0м.При этом максимальный сдвиг составил -0.053м.

Кривая N 6 (ПК 755+10,32)

В автоматическом режиме работы программы определены параметры выправленной кривой:

радиус круговой кривой- R=805м, длина первой переходной кривой 184,972м, второй – 30,00м.При этом максимальный сдвиг составил -0,308м.

Результаты проведенных расчётов методом эвольвент сведены в таблицы и представлены в Приложении П.1

6.3 Проектирование продольного профиля

При проектировании реконструкции линии применяют те же нормы СНиП, что и для новых линий, и только в некоторых случаях в целях сохранения постоянных устройств допускаются отклонения от этих норм, предусмотренные СНиП, при условии, что эти отклонения не создают угрозы для безопасности движения поездов.

Проектирование ведется применительно к отметкам головки рельса: существующей СГР и проектной ПГР. Реконструкция продольного профиля может быть вызвана двумя причинами: -необходимо заменить существующее верхнее строение пути на более мощное, имеющую большую по сравнению с ним проектную высоту, слагающуюся из толщины песчаной подушки hпп, щебня hщ, высоты шпалы hшп и рельса с подкладкой hp

  hпp = hпп + hщ + hшп + hp.   (25)

-необходимо увеличить длины элементов, уменьшить алгебраические разности уклонов смежных элементов продольного профиля, рассмотреть другие решения для приведения продольного профиля в соответствие с современными нормами.

Линию ПГР надо нанести так, чтобы выдержать требования, предъявляемые к профилю реконструируемой линии, и сохранить откосы существующего земляного полотна, т.е. избежать уширения основной площадки. В результате реконструкции изменение отметки головки рельса

  Δh = ПГР - СГР.    (26)

 

Если Δh > 0, имеем повышение СГР, а при Δh < 0 - понижение СГР. Эти изменения могут быть выполнены за счет досыпки балласта, срезки излишнего балласта или срезки основной площадки. Чтобы решение было технологически простым, следует избегать срезок, особенно основной площадки земляного полотна, и на не электрифицированных линиях отдавать предпочтение подъемки головки рельса за счет увеличения толщины балласта.

Процесс нанесения проектной линии сводится к графическому подбору положения ее отрезков (элементов профиля), определению уклонов и проектных отметок по концам элемента. Затем рассчитывают отметки ПГР на всех пикетах и плюсах, величину подсыпок и срезок балласта и основной площадки, если их не удалось избежать.

Необходимо следить за тем, чтобы при реконструкции профиля не потребовалось без особой на то необходимости перестраивать капитальные сооружения. Поэтому на подходах к таким сооружениям, когда высота проектного верхнего строения пути превышает существующее, нередко приходиться срезать основную площадку земляного полотна. В метах сопряжения прямолинейных элементов профиля устраивается сопрягающая круговая кривая радиуса RB. Тангенс этой кривой в вертикальной плоскости:

  Тв = RB · Δi / 2000;     (27)

где Δi - разность сопрягаемых уклонов, ‰.

В местах переломов профиля к полученным подъёмкам вносится поправка b за счёт устройства кривых в вертикальной плоскости. Эта поправка в пределах кривой равна:

    b=Т2/2Rв;      (28)

Если поправка b при RB = 15000 м и Δi 2,3 ‰. не превышает 0.01м, она не вводится, так как кривая в вертикальной плоскости не устраивается.

Так как в данном дипломном проекте железнодорожная линия соответствует I категории, то высота рельса с подкладкой равна 21 см, высота шпалы - 19,3 см, толщина песчаной подушки - 20 см, толщина балласта под шпалой - 30 см

aбп- ширина балластной призмы поверху (7,6 м);

bmin - ширина обочины основной площадки, минимальная (0,5 м);

m - заложение откоса (1:1,5).

При этом учтены следующие нормативные требования в соответствии с [1]:

 1 .Разность уклонов:

- допускаемая Δi доп = 13 ‰;

- рекомендуемая Δiрек = 8 ‰.

2. Длина элементов переходной кривой:

- допускаемая 1ДОП = 200 м;

- рекомендуемая 1рек = 200 м.

Нормы приняты для дороги Iкатегории при 1 по= 1050м.

3. Радиус вертикальной кривой RB = 15000 м.

Строим утрированный продольный профиль, на котором наносим линии НБС и СГР, приведённые в задании, и рассчитанные отметки РГР, рассчитываем существующие и проектные уклоны.

Чтобы обеспечить размещение нового ВСП, необходимо, чтобы проектная головка рельса располагалась не ниже некоторой наименьшей отметки:

  minПГР=НБС+hпр   (29)

Для удобства проектирования на продольный профиль часто наносят эти отметки, получая линию расчётной головки рельса (РГР). Надо стремиться уложить ПГР так, чтобы по возможности получить ПГР=РГР – это наилучшее решение, при котором выполняется необходимый для перехода к новому ВСП объём работ. Тогда подъёмка СГР равна:

  Δh=ПГР – СГР    (30)

При ПГР<РГР становится невозможным разместить проектное ВСП, не затрагивая основную площадку земляного полотна. В таких местах возникает срезка:

   Δhср=РГР – ПГР    (31)

Стоит избегать срезок, так как это усложняет работы по реконструкции профиля.

Вывод

 Решения принятые при проектировании продольного профиля, должны обязательно корректироваться по поперечным профилям, так как в зависимости от полученной подъёмки или срезки могут получаться принципиально отличные типы поперечных профилей, существенно различающиеся по технико-экономическим и технологическим признакам.

Главным требованием при проектировании поперечного профиля является сохранение непрерывного движения поездов по линии в период её реконструкции при сохранении всех условий безопасности. Это требование одинаково важно как для случая реконструкции однопутной линии, так и для случая сооружения второго пути.

Второй путь, как правило, сооружается на общем земляном полотне и в одном уровне с существующим путём. Такое решение позволяет частично использовать существующее земляное полотно и тем самым уменьшить объёмы земляных работ по сооружению второго пути, требует минимума отводимых под железные дороги земель и обеспечивает лучшие эксплуатационные условия работы двухпутной линии.

Проектирование второго пути ведётся в 2 этапа:

1 этап- нарушение откосов вследствие устройства уступов с уклоном 2‰, далее производим устройство временного пути с отсыпкой однородного грунта.

2 этап-устройство двухпутной линии с отсыпкой дренирующего грунта.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

43273. Программное обеспечение для учета имеющегося товара в строительном магазине 812 KB
  Для разработки программы использовалось динамическое программирование которое подразумевает под собой разделение одной сложной задачи на несколько более простых. Раздел описания модулей USES. Раздел имеет структуру: USES Модуль 1 Модуль 2. Если таких обращений нет то раздел USES не нужен.
43274. УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ СИГНАЛОВ ЗВУКОВОЙ ЧАСТОТЫ 294 KB
  По входным характеристикам выбираем рабочую точку транзистора оконечного каскада для режима АВ. Мощность потребляемая базовой цепью от предыдущего транзистора Расчет коллекторной цепи второго транзистора. Изза нелинейности характеристик транзистора целесообразно выбирать: Максимальный ток коллектора: Амплитуда переменного напряжения на коллекторе: а максимальное напряжение между коллектором и эмиттером: Мощность потребляемая коллекторной цепью транзистора от источника питания: Мощность рассеиваемая на коллекторе: Выбор второго...
43275. Расчет параметра конденсатора 108.5 KB
  В настоящее время продолжают находить широкое применение аналоговые датчики которые позволяют преобразовывать механические параметры например длину пути в электрический сигнал. Среди всего многообразия измеряемых параметров значительное место занимают датчики измерения угловых и линейных перемещений пути. Возможностью измерения в широком диапазоне от долей мм до 2м и с достаточной точностью измерений обладают емкостные датчики [1]. Датчики Датчиком называется первичный элемент автоматической системы реагирующий на изменение физической...
43276. Помехоустойчивое кодирование 367 KB
  Безусловно не все ошибки могут быть обнаружены. Существует вероятность того что несмотря на возникшие ошибки принятая последовательность кодовых символов окажется разрешенной комбинацией но не той которая передавалась. Однако при разумном выборе кода вероятность необнаруженной ошибки т. Если действительно передавалась bj то тем самым возникшие ошибки будут исправлены.
43279. ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СВЯЗИ 396 KB
  При передаче сигнала St по каналу связи на него воздействуют различные шумы nt. Это означает что принятый сигнал Zt отличается от переданного сигнала St. Функция приемника заключается в нахождении переданного сигнала St по принятому сигналу Zt=Stnt. Для этого были найдены методы оптимального приема сигналов.
43280. Оптимальный прием сигнала 246.5 KB
  При прохождении через линию связи с сигналом складывается случайный шум n имеющий нормальное гауссовское распределение плотности вероятности: . Два нормальных распределения плотности вероятности величины z w0 и w1 при действии сигналов s0 и s1 соответственно показаны на рисунке рис. Граница U1 определена для критерия максимального правдоподобия; U2 для критерия максимума апостериорной вероятности. вероятности передачи сигналов s0 и s1 равны 05; Рs0=Р0=05; Рs1=Р1=05.
43281. Расчет параметров плоской акустической антенны 872 KB
  Конструктивные особенности акустических антенн различны. В первую очередь следует выделить антенны с общим для всех преобразователем контуром герметизации и антенны с раздельной герметизацией каждого преобразователя. Антенны с общим контуром герметизации делятся на антенны силовой и компенсированной конструкций. Антенны с раздельными контурами герметизации преобразователей делятся на антенны с плотной и разряженной постановкой преобразователей. Кроме того, по типу конструкции антенны можно подразделить на антенны, имеющие собственную несущую конструкцию, и антенны, устанавливаемые на носитель поэлементно или поблочно.