Основы устройства и эксплуатации железнодорожного пути

Федеральное Государственное Бюджетное Общеобразовательное Учреждение

Высшего Профессионального  Образования

Дальневосточный Государственный Университет Путей сообщения

 

 

 

Кафедра: «Железнодорожный путь,

 основания и фундаменты»

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

«ОСНОВЫ УСТРОЙСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                             

 Выполнил: Гудимов А.С.

221 гр. 04в.

                                                                             Проверил:  Смолева  С.В. 

 

 

 

 

 

 

Хабаровск

2013 г.

 

Содержание

 

 

 

Исходные данные

 

№ разд	Вариант			4
1	Класс, группа и категория пути(после проведения ремонтных работ			2А4
	Количество путей (на перегоне)			2
	Средняя ширина междупутья, (на перегоне)			4.1
	Характеристика ВСП (до ремонта)	Тип рельсов		Р65
		Вид подрельсового основания		Ш1
		Тип балласстной призмы		2кл
2	Величина укорочения		мм	854
	Марка стрелочного перевода			1/11
	Тип стрелочного перевода			Р65
3	Род грунта земляного полотна			кр.обл.
	Высота насыпи			7,7
	Источник получения грунта для отсыпки насыпи			резерв(1)
	Ширина резерва по дну,		Вр(м)	12
	Глубина выемки, м		Нв(м)	8
	Высота кавальера		Нк(м)	3
	Поперечный уклон местности		1/N	14
	Количество путей (на станции)			10
	Средняя ширина междупутья, (на станции)		м	4,9
	Условная высота насыпи (глубина выемки) в центре станционного парка		м	4,7
4	Толщина отложений снега		м	0,34
	Полезная длина пути		Li, м	905
	Дальность отвоза снега		L,км	2,8
5	Заданная программа ремонта пути		Q, км	55
	Срок выполнения программы		Т,дни	110
	Период предоставления «окон»		n	3
	Загрязненности балластного слоя		%	30

 

Введение  

 

 Железнодорожный транспорт является основным видом транспорта России. На его долю приходится более 75% грузооборота и 40% пассажирооборота, выполняемого транспортом общего пользования страны. В других развитых странах эта доля значительно меньше, например, в США — 35%, во Франции — 32%, в Англии — 15% общего грузооборота.

Железные дороги в большей мере способствуют освоению новых районов и их природных богатств. Железные дороги связывают в единое целое промышленность и сельское хозяйство, экономические районы государства. Отсюда видно, какое огромное значение имеет железнодорожный транспорт в улучшении обслуживания всего народного хозяйства, в развитии промышленности, сельского хозяйства, товарооборота, в удовлетворении материальных и культурных потребностей народа. Особое значение железнодорожный транспорт также имеет и в обеспечении обороны страны.

Роль и значение железнодорожного транспорта в жизни страны и общей работе транспорта определяется следующими свойствами и особенностями:

- независимость работы  от климатических условий, погоды, времени года и суток, что обеспечивает возможность осуществления регулярной, равномерной и бесперебойной работы по перевозке грузов и пассажиров;

- высокая провозная способность  железных дорог;

- способность осваивать  массовые потоки грузов и пассажиров;

- сравнительно высокая скорость движения по доставке грузов и перевозке пассажиров;

- как правило, более короткий  путь движения грузов и пассажиров  и сравнительно невысокая себестоимость  перевозок, особенно при перевозках  массовых грузов на большие  расстояния;

- большая гибкость и  маневренность при выполнении  перевозок (возможность регулирования);

- наличие непрерывной  рельсовой связи с подавляющим  большинством промышленных и  сельскохозяйственных предприятий (подъездные пути);

- возможность сооружения  железных дорог на любой сухопутной территории.

Эти преимущества делают железнодорожный транспорт универсальным видом транспорта для перевозки всех грузов и пассажиров. Он не только выполняет большие плановые перевозки, но и заменяет другие виды транспорта, принимая на себя в случае необходимости дополнительные нагрузки.

Основная задача железнодорожного транспорта - полное и своевременное удовлетворение потребностей народного хозяйства и населения в перевозках, ускорение передвижения грузов и пассажиров.

Одним из важнейших технических средств железнодорожного транспорта является железнодорожный путь. Он состоит из верхнего строения и нижнего строения. Основными элементами верхнего строения пути являются рельсы, скрепления, противоугоны, подрельсовое основание, балластный слой и песчаная подушка.

Протяжение пути с рельсами Р65 составляет 95% от развернутой длины пути; протяжение пути с термоупрочненными рельсами - 75%; стрелочных переводов на железобетонном основании - 11%.

В настоящее время на сети железных дорог России эксплуатируются около 217 тысяч стрелочных переводов, в том числе в главных путях 65 тысяч. Главными характеристиками стрелочного перевода являются его тип и марка. Основными стрелочными переводами, уложенными в главных путях, являются переводы типа Р65 (70%) и Р50 (25%) марок 1/9 и 1/11. На скоростных участках применяются марки 1/18 и 1/22, а на высокоскоростных зарубежных железных дорогах 1/33, 1/46 и 1/62.

Основными элементами одиночного обыкновенного стрелочного перевода являются стрелка, комплект крестовиной части, соединительные пути и подрельсовое основание.

Все элементы железнодорожного пути по прочности, устойчивости и состоянию должны обеспечить безопасное и плавное движение поездов с наибольшими скоростями, установленными на данном участке.

Цель курсовой работы - определение класса, типа и конструкции верхнего строения пути по эксплуатационным показателям; разработка оперативного плана по снегоборьбе на станции с выбором типа снегоуборочных машин; разработка организации основных работ для капитального ремонта пути на примыкающем перегоне; проектирование основных параметров и разбивочных размеров обыкновенного стрелочного перевода.

 

 

 

 

 

 

 

1. Верхнее строение пути

 

Верхнее строение пути, часть ж.-д. пути, состоящая из рельсов со скреплениями, противоугонов, опор (шпал, плит и др.) и балластного слоя. Верхнее строение пути  воспринимает нагрузку подвижного состава и передаёт её на нижнее строение (земляное полотно или искусственное сооружение — мост, тоннель). К верхнему строению пути (рис. 1) относятся также стрелочные переводы и глухие пересечения. Шпалы (деревянные, железобетонные, реже металлические), обеспечивая неизменность взаимного положения рельсовых нитей, воспринимают давление от рельсов и передают его на балластный слой . Взамен шпал начинают на отдельных участках применяться сплошные блочные железобетонные основания в виде плит или рам. Противоугоны в виде металлических скоб удерживают рельсы от смещения вдоль пути при движении поездов.

   

Рис. 1. Верхнее строение ж.-д. пути: 1 — песчаный слой; 2 — щебёночный слой; 3 — рельсы со скреплениями; 4 — шпалы.

 

 

 

 

 

2. Назначение конструкции, типа и характеристики верхнего строения пути.

 

  Балластная призма должна обеспечивать вертикальную и горизонтальную устойчивость рельсошпальной решетки при воздействии на нее поездной нагрузки, равномерное распределение давления от шпал на возможо большую площадь основной площадки земляного полотна, иметь возможно большую равноупругость вдоль и поперек пути и обеспечивать наименьшую неравномерность остаточных деформаций при эксплуатации железнодорожного пути.

Каждому классу путей соответствует конструкция верхнего строения пути, тип и его характеристика. На основании выбранного класса пути в соответствии с техническими условиями на укладку и ремонт пути, в курсовой работе были назначены конструкция и тип верхнего строения пути:

1. Конструкция верхнего строения пути – бесстыковой путь на железобетонных шпалах.
2. Типы и характеристика верхнего строения пути: рельсы Р65, новые,  термоупрочненные, категории В и Т1. балласт щебеночный с толщиной слоя 40 см; размеры балластной призмы – в соответствии с типовыми поперечными профилями.
3. Виды работы при замене верхнего строения пути – усиленный капитальный ремонт пути
4. Конструкции  и типы стрелочных переводов – Р65 новые; рельсовые элементы закаленные. Брусья железобетонные новые
5. Виды работ по замене стрелочных переводов – усиленный капитальный ремонт стрелочных переводов
6. Земляное полотно и искусственные сооружения.  Земляное полотно, искусственные сооружения и их обустройство удовлетворяют максимальным допускаемым осевым нагрузкам и скоростям движения поездов в зависимости от групп и категорий путей.

Конструкция и размеры балластной призмы соответствуют техническим условиям, предусмотренным приказом  МПС № 12-Ц и типовым поперечным профилям балластной призмы для класса и группы пути:

• Ширина плеча балластной призмы (l) 40см;
• Толщина балластной подушки (в) 20см;
• Толщина балласта под шпалой (а) (была выбрана из таблицы 1.2*) 40см;
• Минимальная ширина обочины земляного полотна (в) 50 см.

Крутизна откосов балластной призмы при всех видах балласта была принята 1:1,5, для песчаной подушки – 1:2.

Как сказано в задании шпалы железобетонные, для данной работы была выбрана шпала марки Ш-1-1, длинной 270см.

Построение поперечного профиля балластной призмы начинается с определения ширины основной площадки земляного полотна (В), обеспечивающей устойчивое расположение верхнего строения пути и установленную ширину обочины. При этом учитывается то, что размеры земляного полотна не должны быть излишне большими, так как это приводит к увеличению объема земляных работ, размеров полосы отвода и т.д.  
В этой связи минимальный размер основной площадки земляного полотна определяется по формулам (1) для железобетонных шпал:  

 

 

 

В = b + 2d + 2n + 2m (a + hШ + Нс + 0,1),                                              (1) 

 

где b – длина шпалы; d – ширина плеча балластной призмы; n – ширина обочины; m – крутизна откосов балластной призмы; a – толщина песчаной подушки; hШ – толщина балласта под шпалой; Нс – высота железобетонной шпалы в среднем сечении; 0,1 – часть толщины сливной призмы, отсекаемая линией, соединяющей противоположные подошвы откосов балластной призмы.

 

 

После этого был вычерчен поперечный профиль балластной призмы на прямом участке пути со всеми размерами (рис. 1), в масштабе 1:50.

2. Построение поперечных профилей земляного полотна

1. Поперечные профили земляного полотна на перегоне.

 

Земляное полотно железнодорожных линий представляет собой комплекс земляных сооружений в виде насыпей, выемок, водоотводов, обеспечивающих отвод поверхностных и грунтовых вод от земляного полотна, сооружений инженерной защиты земляного полотна от природных геофизических процессов (с учетом требования СНиП 2.01.15-90) и специальных мероприятий по повышению устойчивости основания земляного полотна.

К земляному полотну предъявляются следующие основные требования: оно должно быть прочным, устойчивым, надежным и долговечным; все поверхности земляного полотна, устройства в полосе отвода должны быть спланированы и защищены так, чтобы атмосферная вода нигде не застаивалась, и был бы обеспечен максимальный ее отток в сторону или специальные водоотводные сооружения, а текущая вода не размывала бы откосы и основание; конструкция земляного полотна должна обеспечивать минимальные расходы на ее сооружение и эксплуатацию при максимально возможной механизации производства работ. Кроме того, земляное полотно должно быть взаимосвязанным с притрассовой автодорогой, ремонтно-пригодным и обеспечивать длительную эксплуатацию при пропуске современных и перспективных типов подвижного состава при максимальных скоростях движения поездов и расчетной грузонапряженности.

Поперечные профилем земляного полотна называется разрез плоскостью, перпендикулярной его продольной оси.

Поверхность земляного полотна, на которую укладывают верхнее строение, называют основной площадкой, а линии пересечения основной площадки с откосами-бровками земляного полотна. Расстояние между бровками определяет ширину основной площадки. Боковые части основной площадки, не прикрытые балластом, называются обочинами.

Основная площадка земляного полотна под один путь для возможности укладки шпал перед балластировкой для двухпутной линии устраивается в виде треугольника высотой 0,2 м. Это исключает образование замкнутых углублений под шпалами  при вдавливании их в грунт основной площадки под тяжестью балластных составов.