Тема: Проектирование и расчёты верхнего строения пути

**Толян** · 19.05.2010, 17:21

Проектирование и расчёты верхнего строения пути

Курсовой проект

Цитата:

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КЛАССА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ

Современная система ведения путевого хозяйства основана на классификации пути в зависимости от грузонапряжённости и скоростей движения поездов.
Железнодорожный путь классифицируется в зависимости от сочетаний грузонапряженности и максимальных допускаемых скоростей движения пассажирских и грузовых поездов.
По грузонапряженности пути разделяют на 5 групп, обозначаемых буквами (Б, В, Г, Д, Е) по допускаемым скоростям - на 7 категорий, обозначаемых цифрами (1…7). Классы пути обозначают цифрами.
Принадлежность пути соответствующему классу. группе и категории обозначается сочетанием буквы и цифр. Например, 2Б3 обозначает, что путь принадлежит 2 классу, входит в группу Б и категорию 3.
При определении класса пути необходимо учитывать:
1. На железнодорожных линиях федерального (общесетевого) значения пути должны быть не ниже 3 класса.
2. Непрерывная длина пути соответствующего класса, как правило, не должна быть менее длины участка движения с одинаковыми на всем протяжении грузонапряженностью и установленными скоростями пассажирских или грузовых поездов (в зависимости от того, какая из них соответствует более высокому классу). Без учета отдельных километров и мест, по которым уменьшена установленная скорость из-за кривых малого радиуса, временно неудовлетворительного технического состояния пути или искусственных сооружений, либо по другим причинам.
3. В зависимости от количества пассажирских и пригородных графиковых поездов путь должен быть не ниже:
1 класса — более 100 поездов в сутки;
2 класса — 31-100 поездов в сутки;
3 класса — 6-30 поездов в сутки.
При скорости 80 км/ч класс пути понижается на одну ступень.
На двухпутных и многопутных участках классы путей устанавливаются одинаковыми с классом пути, имеющим большую грузонапряженность, при условии, если разница в грузонапряженности не превышает 30%. При большей разнице класс каждого из путей устанавливается по фактическому сочетанию грузонапряженности и установленной скорости.
Пути, предназначенные для движения подвижного состава с опасными грузами, не должны быть ниже 4 класса.
Приемо-отправочные и другие станционные пути, предназначенные для сквозного пропуска поездов со скоростями 40 км/ч и более, подъездные пути со скоростями более 40 км/ч, а также горочные пути относятся к 3 классу. Станционные пути, не предназначенные для сквозного пропуска поездов, при установленных скоростях 40 км/ч, а также специальные пути, предназначенные для обращения подвижного состава с опасными грузами, сортировочные и подъездные пути со скоростями движения 40 км/ч относятся к 4 классу. Остальные станционные и подъездные пути относятся к 5 классу.
Сортировочные и горочные пути на сортировочных станциях относятся к 4 классу.
Главные пути, где установлены скорости движения пассажирских поездов более 140 км/ч, относятся к внеклассным путям.
В зависимости от класса пути устанавливаются технические условия и нормативы на укладку и ремонт пути.

1.1 Конструкция, тип и характеристики верхнего строения пути

Предусмотрены три конструкции верхнего строения пути:
• бесстыковой путь на железобетонных шпалах;
• звеньевой путь на железобетонных шпалах;
• звеньевой путь на деревянных шпалах;
При этом в регионах, где позволяют климатические условия, на путях 1-4 классов рекомендуется преимущественно применять бесстыковой путь, а на путях пятого класса — звеньевой путь на железобетонных шпалах.
На путях 1 и 2 классов укладываются рельсы Р65 (новые, термоупрочненные, категории В, Т, и Т2, новые скрепления, шпалы новые железобетонные 1 сорта).
Эпюра шпал: в прямых и кривых радиусами более 1200 м — 1840 шт/км, в кривых радиусами 1200 м и менее — 2000 шт/км.
Балласт щебеночный или асбестовый с толщиной слоя под деревянными шпалами 40 см.
На путях 3 класса укладываются рельсы Р65 новые или старогодные. Скрепления и шпалы новые и старогодные, отремонтированные в соответствии с Техническими условиями на применение старогодных материалов верхнего строения. Эпюра и группа шпал такие же, как на путях 1 и 2 классов.
Балласт щебеночный или асбестовый с толщиной слоя под деревянными шпалами 35 см и под железобетонными шпалами 40 см.
На путях 4 класса укладываются старогодные рельсы II и III группы годности в соответствии с Техническими условиями на применение старогодных материалов верхнего строения. Скрепления и шпалы старогодные, как правило, отремонтированные. Эпюра шпал такая же, как на путях 1-3 классов. Допускается укладка новых шпал второго сорта. Допускается чередование деревянных и железобетонных шпал (по специальному согласованию с МПС).
Балласт щебеночный, асбестовый или гравийно-песчаный с толщиной слоя под деревянными шпалами 25 см и под железобетонными шпалами 30 см.
На путях 5 класса укладываются рельсы, скрепления и шпалы — старогодные, рельсы III группы годности, в т.ч. непригодные к укладке в пути 3 и 4 классов. Рельсы не легче Р50.
Допускается чередование старогодных железобетонных и деревянных шпал по схемам, устанавливаемым службой пути дороги. Эпюра шпал: в прямых и кривых радиусами более 650 м — 1440 шт/км; в кривых радиусами 650 м и менее — 1600 шт/км.
Согласно данным задания:
• грузонапряженность 65 млн. ткм/км
• скорость пассажирских поездов 100 км/час
• скорость грузовых поездов 70 км/час
• путь относится к 1-му классу, входит в группу Б и категорию 3 т.е. 1Б3
Конструкции, типы и элементы пути:
• рельсы Р65, новые термоупрченные;
• скрепления новые;
• шпалы железобетонные новые 1-го сорта;
• балласт щебёночный толщиной под шпалой – 0,40м;
• эпюра шпал: на прямых и кривых R≥1200м – 1800 шт/км, на кривых R1200м и меньше – 2000 шт/км
• поперечный профиль балластной призмы прилагается

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСЛОВИЙ УКЛАДКИ БЕССТЫКОВОГО ПУТИ

Исходные данные:
• тип рельсов Р65;
• род балласта асбест;
• радиус кривой 600м;
• локомотив ВЛ23;
• скорость движения 60 км/ч;
• t max; max 62°C;
• t min; min -34°C;
• t факт -4 °C;
• длина пути 1100м
Возможность укладки бесстыкового пути в конкретных условиях устанавливается сравнением допускаемой температурной амплитуды [7] для данных условий с фактически наблюдавшейся в данной местности амплитудой колебаний температуры ТА.
Если по расчету ТА≤ [Т], то бесстыковой путь можно укладывать.
Значение ТА определяется как алгебраическая разность наивысшей tmax max и наинизшей tmin min температур рельса, наблюдавшихся в данной местности (при этом учитывается, что наибольшая температура рельса на открытых участках превышает на 20 °С наибольшую температуру воздуха):

ТА= tmax max – tmin min; ТА = 62- (-34)= 96°С

Амплитуда допускаемых изменений температур рельсов

[Т]= [Δ tу]+ [Δ tр]+ [Δ tз],

где: [Δtз],— минимальный интервал температур, в котором окончательно закрепляются рельсовые плети, [Δ tз] = 10°С;
[Δtр] — допускаемое повышение температуры рельсов по сравнению с температурой их закрепления, определяемое устойчивостью против выброса пути при действии сжимающих продольных сил;
[Δtу]— допускаемое понижение температуры рельсовых плетей по сравнению с температурой закрепления, определяемое их прочностью при действии растягивающих продольных сил.

2.1 Расчет повышений и понижений темпера туры рельсовых плетей, допустимых по условиям прочности и устойчивости

Допускаемое повышение температуры рельсовых плетей [Δtу] устанавливается на основании исследований устойчивости пути.
Допускаемое понижение температуры рельсовых плетей определяется расчетом прочности рельсов, основаны на условии, что сумма растягивающих напряжений, возникающих от воздействия подвижного состава и от изменений температуры, не должна превышать допускаемого напряжения материла рельсов.
В данном случае величина [Δtу] определяется на основании данных таблицы №4 методуказаний.

[Δtу] = 40°С;
Kn σk + σt ≤ [σ]

где: Kn — коэффициент запаса прочности (Kn = 1,3 для рельсов первого срока службы; Kn = 1,4 для рельсов, пропустивших нормативный тоннаж);
σk — напряжение в кромках подошвы рельса под нагрузкой от колес подвижного состава, МПа;
σt — напряжение в поперечном сечении рельса от действия растягивающих температурных сил, возникающих мри понижении температуры рельса по сравнению с его температурой при закреплении, МПа;
[σ] — допускаемое напряжение (для новых незакаленных рельсов [σ]

[топ] 350 МПа, для новых термоупрочнённых — 400 МПа).
Напряжение в подошве рельса σk определяется по правилам расчета верхнего строения пути на прочность.
Температурное напряжение, возникающее в рельсе в связи с несостоявшимся изменением его длины при изменении температуры,

σt

αEΔt = 2,5 Δt,

где α — коэффициент линейного расширения (а = 0,0000118 1/град);
Е — модуль упругости рельсовой стали (Е = 210 ГПа = 2,1-105 МПа);
Δt—разность между температурой, при которой определяется напряжения, и температурой закрепления плети, °С.
Наибольшее допускаемое по условию прочности рельса понижение температуры рельсовой плети по сравнению с ее температурой при закреплении определяется по формуле:

[Δtр] = [σ] - Kn σk = [σ] - Kn σk
αE 2,5

В данном случае понижение [Δtр] температуры рельсовых плетей по сравнению с температурой их закрепления для бесстыкового пути с неупрочненными рельсами первого срока службы на железобетонных шпалах и щебеночном или асбестовом балласте приведены в таблице №5 методуказаний: [Δtр] = 82°С; Для рельсов термоупроченных:

[Δtр]

Содержание

[топ] 82 + 20

102°С;

Тогда [Т] будет равно:

[Т]= [Δ tу]+ [Δ tр]+ [Δ tз]

[топ] 40+82–10

112°С;

Условие ТА≤ [Т] соблюдается; 96°С< 112°С, значит при выше указанных условиях на данном участке можно укладывать бесстыковой путь.

2.2 Расчет интервалов закреплений плетей

Расчетный интервал закрепления плетей

Δ tз =[Δ tу]+ [Δ tр] - [ ТА] ;
Δ tз = 40+82-96 = 26 °С;

Границы интерна на закрепления, т.е. самую низкую min tз наибольшую max tз, температуры закрепления, определяют по формулам:

min tз = tmax max – [Δ tу]

[топ] 62-40

22°С ;
max tз = tmin min +[Δ tр]

[топ]-34+82

48°С;

При укладке плетей длиной более 800 м нижняя граница интервала закрепления должна быть не менее чем на 8°С выше нижней границы, установленной для плетей обычной длины.
Диаграмма температурного режима плетей прилагается.

Используемая литература

1. Строительные нормы и правила Российской Федерации. Железные дороги колеи 1520 мм. СНиП 32-01-95. Минстрой России, 1995.
2. Приказ Министра путей сообщения Российской Федерации № 14 Ц от 25 сентября 1995 г. «О строительно-технических нормах «Железные дороги колеи 1520 мм» — М., 1995.
3. Железные дороги колеи 1520 мм. СТН Ц-01-95. — М.: Министерство путей сообщения Российской Федерации, 1995.
4. Положение о системе ведения путевого хозяйства на железных дорогах Российской Федерации. — М.: МПС РФ, 2002.
5. Приказ № 41 от 12.11.01 «Нормы допускаемых скоростей движения подвижного состава по железнодорожным путям колеи 1520 (1524) мм федерального железнодорожного транспорта. — М.: Транспорт, 2001.
6. Технические указания по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути. — М.: Транспорт, 2000.
7. Технические условия на работу по ремонту и планово-предупредительной выправке пути. Утв. МПС 28 июня 1997 г. — М.: Транспорт, 1998. — 188 с.
8. Железнодорожный путь/ Под ред. Т.Г. Яковлевой. — М.:Транспорт, 2001.
9. Чернышев М.А., Крейнис З.Л. Железнодорожный путь. — М.: Транспорт, 1985. — 302 с.
10. Крейнис З.Л. Современные конструкции верхнего строения железнодорожного пути: Уч. пос. — М.: РГОТУПС. 1997. — 78 с. (Часть I). — М.: РГОТУПС, 1998. (Часть И).

Проектирование и расчёты верхнего строения пути - курсовой проект.rtf (8.02 Мб)

Похожие темы
Тема	Автор	Раздел	Ответов	Последнее сообщение
=Курсовая работа= Расчет и проектирование стрелочного перевода. Капитальный ремонт железнодорожного пути	Admin	Студенту-путeйцу	0	02.04.2011 07:09
=Курсовая работа= Проектирование механизированной технологии по ремонту железнодорожного пути	Admin	Студенту-путeйцу	0	01.04.2011 21:15
=Курсовая работа= Проектирование и расчёты верхнего строения пути	Admin	Студенту-путeйцу	0	30.03.2011 15:43
Учет материалов верхнего строения пути	Admin	Путейцы	0	28.12.2010 20:53
[Статья] Содержание элементов верхнего строения бесстыкового пути	Admin	Ж/д статьи	0	25.11.2010 12:16

Здесь присутствуют: 1 (пользователей: 0 , гостей: 1)