Изыскания и строительство

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

 

1 ОПИСАНИЕ РАЙОНА ПРОЕКТИРОВАНИЯ

 

Территория  Ленинградской области составляет 85 908,8 кв. км. Местоположение  на Северо-западе России. Государственная граница России с Финляндией и Эстонией. Административная граница с пятью субъектами Российской Федерации: Новгородской, Псковской, Вологодской областями, Республикой Карелией.

Климат умеренно-континентальный, влажный. Средние температуры: января – минус 9° - минус 11° С, июля плюс 16° – плюс 17° С.

Население около 1,63 млн. чел. Из них: городское  население составляет 66,4%, сельское - 34%. 47% населения находится в трудоспособном возрасте. 
 Природа. Вблизи истоков реки Ояти находится самая высокая точка над уровнем моря в Ленинградской области, Вепсовская возвышенность, - 291 метр. На территории области расположены 1800 озер. Крупнейшее из них Ладожское - первое по величине в Европе - 18,135 тысяч квадратных километров. Общая протяженность всех рек в Ленинградской области около 50 тысяч километров. Самые крупные из них - Нева, Свирь, Волхов и Вуокса. 

 Около 55,5% территории области занимают леса. В Ленинградской области расположены: государственный природный заповедник «Нижнесвирский»,  государственный природный заказник федерального значения «Мшинское болото», государственный природный парк «Вепсский лес», 22 государственных природных заказника регионального значения  и 14 памятников природы регионального значения. Площадь особо охраняемых природных территорий занимает около 6 % территории Ленинградской области.

Полезные ископаемые: бокситы, глина, фосфориты, сланцы, гранит, известняк, песок. В области эксплуатируется  более 80 месторождений полезных ископаемых. Благодаря запасам лесных ресурсов область является одной из ведущих  зон на Северо-Западе России по лесозаготовкам, деревообработке и лесному экспорту.

Коммуникции. Протяженность автодорог - более 13 тыс. км. Ведется строительство  кольцевой автодороги вокруг Санкт- Петербурга.Протяженность железных дорог более 3 тыс. км, из них 30% электрофицировано. Плотность ж/д сети - 32 км на 1000 кв. км. Грузооборот - более 100 млн. т./год. 
 Протяженность судоходных путей –  1908 км. Речные порты: Ленинградский, оснащенные современной техникой по переработке и перевозке грузов Подпорожский и Свирицкий. По водным путям Ленинградской области судами Северо-Западного речного  пароходства в навигационный период перевозится более 40 млн. тонн различных грузов. В области действуют Приморский, Высоцкий, Усть-Лужский, Выборгский морские торговые порты. 
 Аэропорты: Пулково 1 - для обслуживания местных авиалиний; Пулково 2 - для обслуживания международных авиалиний.

 

2 ТРАССИРОВАНИЕ  ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ ЛИНИИ

 

Основные технические показатели ж.д:

Руководящий уклон   -    ip=13‰;

Район проектируемой линии – Ленинградская область;

Число главных путей – 1 шт;

Локомотив – 2ТЭ10;

Вид тяги – тепловозная;

Длина приёмоотправочных путей  lп.о.=850м;

Категория линии – II.

Грузовые перевозки – 16 млн.т в год;

Пассажирское движение – 1 пара поездов в сутки;

Сборные поезда –1 пара поездов в сутки;

2.1 Разработка магистрального хода

 

Трассой называется пространственная ось железной дороги в уровне бровки земляного полотна.

Трассирование - это поиск рационального  положения плана и продольного профиля трассы Оно осуществляется путем проектирования плана линии по картам в горизонталях с одновременным составлением продольного профиля трассы.

Для поиска положения трассы на участках напряженных ходов используется расчетное значение расстояния между горизонталями (заложение) d, см, которое соответствует заданной величине руководящего уклона и определяется по формуле

где - масштаб карты в горизонталях;

- сечение горизонталей, м;

- руководящий уклон, ‰;

- среднее значение уклона, эквивалентного  дополнительному сопротивлению от кривых, % (обычно принимается равным 0,5 ‰).

Опорные пункты - места обязательного  захода трассы (населённые пункты).

Фиксированные точки - наиболее благоприятные точки для проложения трассы.

Линия нулевых работ –  направление на карте, вдоль которого уклон поверхности земли равен  руководящему уклону.

2.2 Проектирование плана железнодорожной  линии

 

Планом железнодорожной  линии называется проекция трассы на горизонтальную плоскость. Составляющие плана: прямые участки пути, круговые и переходные кривые.

Тангенс кривой:     Длина кривой:

     

 

 

 

 

_{Таблица 1}

_{Результаты  расчетов плана линии}

№ п/п	Местоположение  кривых			R, м	α,град	Т,м	К,м	Длина прямых участков пути, м
	ВУ	НАЧАЛО	Конец
1	2+37,66	0+67,11	7+11,97	800	46,18478	341,10	644,86	67,11
								738,99
2	18+88,99	14+50,96	27+80,16	800	95,19732	876,07	1329,21
								716,50
3	37+47,84	34+96,67	43+93,81	800	64,25307	502,36	897,14
								312,71
4	52+55,8	47+06,52	62+12,72	800	107,8733	1098,55	1506,20
								1323
							4377,40	3158,31

2.3 Проектирование продольного  профиля железнодорожной линии

 

Продольным профилем называется проекция развертки трассы на вертикальную плоскость.

Продольный профиль  новой  железной дороги  может  быть схематическим (сокращенным), и  подробным. В курсовых проектах или  работах разрабатывается сокращенный  продольный профиль. Продольный профиль  новой железной дороги 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 (подъем или спуск).

Наиболее распространенным ограничивающим (максимальным) уклоном продольного профиля является руководящий уклон. Он входит в состав основных технических параметров и выбирается по результатам технико-экономических обоснований.

Для соблюдения бесперебойной эксплуатации железной дороги сопротивление движению поезда нигде не должно превышать расчётных значений, а сила тяги локомотива не должна быть меньше расчётной величины.

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:

 

при К > или ΔК >

при К = , если <

при К > если <

   

К – длина круговой кривой, м

 – длина поезда, м

 – длина участка смягчения  руководящего уклона, м

- уклон эквивалентный дополнительному  сопротивлению от кривой

- угол поворота кривой

, - части угла поворота и длины кривой соответствующие участку смягчения

Смягченный уклон  определяется по формуле:

_{Длина элементов  профиля, если это  не приводит к значительному  увеличению объемов  земляных работ, должна быть по возможности  не менее половины полезной длины приемоотправочных путей.}

 

2.4 Размещение раздельных  пунктов

 

Для обеспечения безопасного и  бесперебойного пропуска необходимого числа поездов и выполнения грузовой работы должны быть размещены раздельные пункты.

Раздельные пункты на однопутных железных дорогах размещаются на расстоянии, время хода по которому равно расчетному времени хода пары поездов, соответствующему расчетной пропускной способности проектируемого участка, мин.:

где и – время хода поездов соответственно «туда» и «обратно»;

 – средний резерв времени  на производство ремонтов пути; для однопутных железных дорог  = 60 мин;

 – коэффициент, учитывающий  надежность работы железной дороги; при автоблокировке и тепловозной тяге = 0,88;

- расчетная пропускная способность  линии на 10-й год эксплуатации, пар поездов в сутки;

- интервал времени для скрещения поездов на раздельном пункте; при автоблокировке и тепловозной тяге = 5 мин;

 – время на разгон и  замедление поезда; при тепловозной  тяге  = 4 мин.

Расчетная пропускная способность  на 10-й год эксплуатации определяется по формуле:

где – число пар пассажирских поездов в сутки на 10-й год эксплуатации, =1;

      – число пар сборных поездов в сутки на 10-й год эксплуатации, = 1;

      – коэффициент съема грузовых поездов сборным поездом, =1,2;

      – число пар грузовых поездов в сутки на 10-й год эксплуатации; ₌₁₆

      – коэффициент съема грузовых поездов пассажирских поездом, =1,5;

Число пар грузовых поездов  на 10-й год эксплуатации определяется следующим образом:

где –объем грузовых перевозок на 10-й год эксплуатации, 16 млн. ткм/км в год;

g - коэффициент неравномерности перевозок в течение года; принимаем g =1,2;

 принимается в зависимости  от мощности локомотива и руководящего уклона; для локомотива 2ТЭ10 и руководящего уклона 15‰

- коэффициент, учитывающий отношение  массы поезда нетто к брутто; принимается 0,67.

 

 

 

Расчет времени хода пары поездов по перегонам приведен в таблице 2.

Таблица 2

Ведомость подсчета фактического времени хода пары поездов

 

Раздельный  пункт и номер элемента профиля	Уклон элемента	Длина элемента, км	Время хода на один км, мин			Время хода по элементу профиля, мин	Суммарное время хода по участку, мин
			туда	обратно	туда+обратно
1	3,4	1,742	0,60	0,96	1,56	2,718	2,71
2	6	1,291	0,60	1,43	2,03	2,621	5,33
3	0	0,323	0,61	0,61	1,22	0,394	5,73
4	-4,4	2,85	0,60	1,20	1,80	5,130	10,86
5	0	1,287	0,61	0,61	1,22	1,570	12,43

Вывод: устройство разъезда не требуется.

 

 

3 РАЗМЕЩЕНИЕ ИСКУССТВЕННЫХ  ВОДОПРОПУСКНЫХ СООРУЖЕНИЙ

 Порядок размещения водопропускных сооружений

1. Определение места расположения водопропускного сооружения

Местоположение искусственных сооружений наиболее удобно определять с помощью одновременного анализа плана и продольного профиля трассы.

2. Определение по карте площади бассейна в км².

Выбор типа искусственного сооружения зависит от величины стока поверхностных  вод, которая пропорциональна площади водосбора данного сооружения. Водосбор расположен с верховой стороны от трассы и ограничен по периметру линиями водоразделов и земляным полотном дороги. Границы и площади водосборов определяются по карте в горизонталях. Построение границ водосборов следует начинать от водораздельных точек.

Установленные по карте площади  водосборов F вначале измеряются в  см², а затем пересчитываются в км²:

3. Определение  уклона главного лога по формуле:

,

где , – отметки земли соответственно в вершине лога и у искусственного сооружения, т.е. в конце лога, м;

- длина главного лога, км; измеряется  по карте в горизонталях.

4. По значениям величин,  определенных в пунктах 2 и 3 используя номограмму, определяется максимальный расход ливневого стока (Ленинградская область относится к 4 ливневому району).

5. По графикам водопропускной  способности устанавливается тип  водопропускного сооружения.

Результаты размещения, расчета  стока и выбора типов искусственных сооружений сведены в таблице 3.

Таблица 3

Ведомость водопропускных сооружений

Номер сооружения	Местоположение  оси сооружения, ПК+…м	Площадь водосбора, F, км2	Уклон главного лога, Jл,  ‰	Расчетный расход, Qр %, м3/с	Высота подпора воды, hп, м	hп+0.5	Высота насыпи по оси сооружения,  м	Высота насыпи по конструктивным условиям, м	Тип сооружения	Размер отверстия  сооружения, м
1	2+778	5,039	16	19	1,4	1,9	4,2	3,9	ПЖБТ	3×2,0
2	3+183						5,0		мост
3	3+914	1,174	24	7,5	1,4	1,9	4,2	3,9	ПЖБТ	2×2,0
4	6+177	0,642	23	5	0,7	1,3	7,0		КМГТ	1×1,5
5	6+673						8,6		мост