鐵路選線(勘測設(shè)計(jì))課程設(shè)計(jì)

1、+ 課程名稱:鐵路勘測設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目:珠河鎮(zhèn)后河鎮(zhèn)鐵路選線設(shè)計(jì)專業(yè):宜鐵工專年級:2010 級姓名:學(xué)號: 3設(shè)計(jì)成績:指導(dǎo)教師(簽章西南交通大學(xué)峨眉校區(qū)2012 年12 月28日目錄一、出發(fā)資料 (2二、牽引計(jì)算資料 (31、牽引質(zhì)量計(jì)算。 (32、起動檢算 (43、到發(fā)線有效長度檢算。 (44、確定牽引定數(shù)。 (55、列車長度、牽引凈重、列車編掛輛數(shù)計(jì)算。 (5三、站間輸送能力檢算 (61、運(yùn)行時(shí)分計(jì)算 (6三、線路走向方案概述 (8四、選定方案定線說明 (101、定線原則 (102、平面設(shè)計(jì) (113、縱斷面設(shè)計(jì) (114、設(shè)計(jì)方案的優(yōu)點(diǎn)評述及改善意見: (13五、區(qū)間能力檢算 (14六、

2、工程、運(yùn)營經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算資料 (151、運(yùn)營費(fèi)計(jì)算 (15(1 列車行走費(fèi) (15(2 列車起停附加費(fèi) (17(3 固定設(shè)備維修費(fèi)計(jì)算 (17(4 年運(yùn)營費(fèi)計(jì)算 (172、工程投資計(jì)算 (18(1 路基工程費(fèi) (19(2 橋梁工程費(fèi) (19(3 涵洞工程費(fèi) (19(4 隧道工程費(fèi) (20(5 土地征用費(fèi) (20(6 軌道工程費(fèi) (20(7 機(jī)車、車輛購置費(fèi) (20(8 工程總投資 (213、換算運(yùn)營工程費(fèi) (22(1技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表 (22一、出發(fā)資料(1 設(shè)計(jì)線為I 級單線鐵路,路段設(shè)計(jì)速度為120kM/h 。 (2 地形圖比例尺1:25000,等高距5m 。 (3 始點(diǎn)珠河車站,中心里程CK1

3、0+000,中心設(shè)計(jì)高程35m ,該站為會讓站;終點(diǎn)東后河站,為中間站,站場位置及標(biāo)高自行選定。(4 運(yùn)量資料(遠(yuǎn)期重車方向:貨運(yùn)量12Mt/a,貨運(yùn)波動系數(shù)15.1=,通過能力儲備系數(shù)2.0=;客車6對/d ;摘掛2對/d ;零擔(dān)2對/d ;快貨1對/d 。(5 限制坡度。 (6 牽引種類:近期電力;遠(yuǎn)期電力。 (7 機(jī)車類型:近期SS3;遠(yuǎn)期SS3。(8 到發(fā)線有效長650m 。(9 最小曲線半徑800m (困難600m 。(10 信聯(lián)閉設(shè)備為半自動閉塞,6m in B H t t +=。 (11 近期貨物列車長度計(jì)算確定。(12 車輛組成:每輛列車平均數(shù)據(jù)為:貨車自重22.133t ,總

4、重78.998t ,凈載量56.865t ,車輛長度13.914m ,凈載系數(shù)0.720,每延米質(zhì)量5.677t/m ,守車質(zhì)量16t ,守車長度8.8m(13 制動裝置資料:空氣制動,換算制動率0.28。(14 車站側(cè)向過岔速度允許值為V=45km/h ;直向過岔速度取設(shè)計(jì)速度。二、牽引計(jì)算資料1、牽引質(zhì)量計(jì)算00(y j x x F P w i gG w i g'-+=''+ (t 式中:G 牽引質(zhì)量(t ,取10t 整倍數(shù),舍去不足10t 的余數(shù)。 P 機(jī)車計(jì)算質(zhì)量或其和,查表得138P t =。y 機(jī)車牽引力使用系數(shù),0.9y =。j F 機(jī)車計(jì)算牽引力(N ,

5、查表得:317.8j F kN = x i 限制坡度,9=i g 重力加速度,一般計(jì)算可取9.812/m s,00w w 、計(jì)算速度j v 下的機(jī)車、車輛單位阻力(N/KN 。 22V 查表可知:48/V km h = 所以:223.89928/w V VN K N'=+=+=221.4384/w V VN K N''=+=+=故:(81.994384.181"'+-=+-=gi wgi w P F G x x j y =2622.6t因?yàn)镚 取10t 的整數(shù)倍,所以G=2620t2、啟動檢查(y q q q q q q F P w i gG t w

6、i g'-+=''+式中:q G 啟動條件引起的牽引質(zhì)量(t 。 q F 機(jī)車計(jì)算啟動牽引力,查表得470q F K N =。 q i 啟動地點(diǎn)的加算坡度值。g 重力加速度,一般計(jì)算可取9.812/m s ;'q w 機(jī)車單位啟動阻力(N/KN ,電力內(nèi)燃機(jī)車為5N/KN ;''q w 貨車單位啟動阻力(N/KN ;0.9y =;3.5/q w N K N ''=故:(81.965.381.965138104709.03"'+-=+-=gi wgi w P F G q qq q q y q =4380t>2

7、060t 所以:列車可以啟動。3、到發(fā)現(xiàn)的有效長度對牽引質(zhì)量限制的檢驗(yàn)(yx yx a J J G L l N L q=-式中:yx G 到發(fā)線有效長度條件允許的牽引質(zhì)量(t 。 yx L 到發(fā)線有效長度(m ,m L yx 650=a l 停車制動的附加安全距離,30a l m =;j L 機(jī)車長度(m ,21.7J L m =J N 機(jī)車臺數(shù),1J N =q 車輛平均每延米總重, 5.677/q t m =故:=3396.549t4、確定牽引定數(shù)t G G G G yz q 2620.min =5、列車長度、牽引凈重、列車編掛輛數(shù)7.21=+=+t33998.782620=p q Gn 輛

8、J K 貨物列車凈載系數(shù),取0.72.G 牽引定數(shù)(t 。q 貨物列車平均每延米質(zhì)量(t/m ,取5.677t/m 。1L 列車長度(m ,計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù);J G 牽引凈重(t ,計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)。n 貨物列車牽引輛數(shù),計(jì)算結(jié)果取整數(shù)。p q 每輛貨車平均總質(zhì)量(t ,取78.998t 。三、區(qū)間能力檢算(一、運(yùn)行時(shí)分檢算第i 坡道上行車時(shí)分計(jì)算: 上坡:60i iL jhL t V = (min 下坡:60iiL x L t V = (min 行車時(shí)分: 3A B iL q t iL T t t t t -=+=+B A iL T t -=式中:il t 第i 坡道相應(yīng)的走行時(shí)分(

9、min 。i L 第i 坡段的長度(km ,jh x V V 第i 坡段相應(yīng)的均衡速度、限制速度(km/h ,可根據(jù)加算坡度值從合力圖中查取;行車時(shí)分計(jì)算表方向坡段長度(km 設(shè)計(jì)坡度(曲線轉(zhuǎn)向角曲線當(dāng)量坡度(隧道當(dāng)量坡度(計(jì)算坡度(均衡速度(km/h 每公里走行時(shí)分(min/km 所以:T min 95.9=-i i A B l t T四、線路走向方案概述1、沿線地形地貌概述所選線路起始段CK10到CK11和末段CK20和CK22之間為地形走勢較平緩的河谷平原和河流階地。線路中間地段為丘陵和山地其中CK11到CK17為緊坡地段,地形起伏變化較大,CK17到CK20為緩坡地段,中間有兩條河流(

10、中河、后河主干。2、線路走向方案一方案:線路從筆灣和李屯之間穿過,再過馬家與周口之間,沿周口以上架橋過河,經(jīng)理店到達(dá)直線過河到后河鎮(zhèn)。該方案后段線路較平順,沿河谷地段高程變化不大,填挖方量也相對較小,但該線路從珠河鎮(zhèn)站出來時(shí)曲線設(shè)置較早,離站坪終端的距離很難達(dá)到設(shè)計(jì)要求,且此處設(shè)置的曲線的轉(zhuǎn)角較大,彎度較急,不利于行車。隧道設(shè)置較長,且在隧道內(nèi)有曲線,即使從埡口過,所需設(shè)置的隧道也較長,填挖方量特別大,工程量和工程費(fèi)用都比較大。二方案:線路從筆灣和李屯之間穿過,沿著珠河支流展線,多設(shè)置涵洞,在馬家開始打隧道,線路從周口通過,避免再次展線,再穿越中河沿丘陵地段到達(dá)理店,最后橫跨后河到達(dá)B站。該方

11、案在從珠河站出來,進(jìn)入筆灣后方的山地時(shí)所需克服的高程較大,地形坡度較緊,填挖方量較大。但中段隧道相對較短,工程量相對較小且地形便于展線。三方案:線路從張村上方山地,沿珠河平行的支流展線,過兩山間的埡口到達(dá)陳莊下方,從曾溪上方橫跨中河,經(jīng)孫家坎沿后河支流到后河鎮(zhèn)。該方案前段的地形便于展線,隧道特別短,可以用足限制坡度,減少隧道長度,土石方運(yùn)量。但是大量穿越丘陵地區(qū)和山間河谷,線路大大加長,工程量巨大。雖然節(jié)約了隧道費(fèi)用,但沿線的大量展線費(fèi)用大大加大。進(jìn)入張村后方的山地時(shí)所需克服的高程較大,地形坡度較緊,填挖方量較大,但所選隧道相對較短。后段線路較平順,沿河谷地段高程變化不大。此線路相對較長,展現(xiàn)

12、系數(shù)大,而且線路轉(zhuǎn)折多,曲線設(shè)置較密集。綜上:考慮到隧道的施工量較大,造價(jià)高,為該線路的控制工程,經(jīng)過綜合比選,確定方案二比較適合。雖然其填挖方量相對來說是最大的,但是第一,該方案曲線數(shù)量較少,曲線轉(zhuǎn)角不大,曲線在整條線路中所占的比例也比較小;第二,該方案的隧道相對來說比較短,工程量可減小;第三,該方案沿途經(jīng)過的居民區(qū)較較少,可減少噪音,震動等對沿線居民生活的不良影響,減少所占用的農(nóng)田和耕種土地。線路基本上沿航空直線,線路較短。五、選定方案定線說明1、定線原則:緩坡地段只要注意繞避平面障礙,按短直方向定線。緊坡地段線路不僅受平面障礙的限制,更主要的是受高程障礙的控制,所以選線時(shí)需要根據(jù)地形變化

13、情況,選擇地面平均自然坡度與最大坡度基本吻合的地面定線,有意識地將線路展長,使其能達(dá)到預(yù)定高程。2、平面設(shè)計(jì):(1 定線說明:平面共設(shè)曲線4處,其中最小半徑為800米。(2 平面主要技術(shù)指標(biāo):平面設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)表平面曲線要素表3、縱斷面設(shè)計(jì):(1、緊坡地段設(shè)計(jì)原則與最大坡度折減方法在緊坡地段通常應(yīng)用足最大坡度定線,以便爭取高度,使線路不至于額外展長。項(xiàng)目 單位 線路指標(biāo) 正線線路總長 km 12.433 曲線個(gè)數(shù) 個(gè) 3 曲線線路延長 km 4.5 曲線占線路總長比例% 18 最大曲線半徑 m 2000 最小曲線半徑m800交點(diǎn)編號 曲線半徑 (m 曲線轉(zhuǎn)角 (° 緩和曲線長 (m 圓

14、曲線長 (m 曲線切線長 (m JD1 800 67 150 1085.02 605.28 JD2 800 53 150 889.64 406.44 JD320001060408.88205展線地段若無特殊原因,一般不采用反向坡,以免增大克服高程引起線路不必要的展長和增加運(yùn)用支出。 最大坡度折減方法: 、 曲線地段最大坡度折減max Ri i i =-長度不小于列車長度的圓曲線:600R i R= 長度小于列車長度的圓曲線: 10.5R ii L =本線路中:曲線1 2的坡度折減為:6006000.75800R i R=曲線3的坡度折減為:23.0450=iR L i 、隧道內(nèi)最大坡度折減位于

15、長大坡道上且隧道長度大于400米的路段的設(shè)計(jì)坡度值為:m ax s i i =i i s (2、緩坡地段設(shè)計(jì)原則緩坡地段,地形平易,地線時(shí)可以航空線為主導(dǎo)方向,既要力爭線路順直,又要盡量節(jié)省工程投資。為了繞避障礙而使線路偏離短直方向時(shí),必須盡早繞避前方的障礙,力求減小偏角。線路繞山脊、跨越溝谷或其它障礙時(shí),必須使曲線交點(diǎn)正對主要障礙物,使障礙物在曲線的內(nèi)側(cè)并使其偏角最小。設(shè)置曲線必須要有障礙存在。坡段長度最好不小于列車長度,盡量采用無害坡度。力爭減小起拔高度?？v斷面主要技術(shù)指標(biāo)表項(xiàng)目單位指標(biāo)全線坡段總數(shù)個(gè)10 最大坡度地段長度km 2.3 最大坡度地段占線路總長比例%0有害坡地段(i>6

16、長度Km 0有害坡地段占線路總長%0 (4設(shè)計(jì)方案的優(yōu)缺點(diǎn)評述及改善意見本方案平面定線較平順,曲線較少,曲線偏角小,線路平直。本方案的縱斷面坡度變化多,坡段長度有的比較短,高程控制不是很好,填挖方量較。在縱斷面的定線中可適當(dāng)增大坡段長度,選擇與地形較吻合的坡度和控制高程,以減小填挖方量,減少施工量,節(jié)省施工費(fèi)用和運(yùn)營費(fèi)。五、區(qū)間能力檢算(1通過能力計(jì)算1440TZT N T -=式中:90m inTT =min所以:dT T NZT/4569.299014401440對=-=-=(2輸送能力636510H JN G C =(Z Z Z L L L KH KH kH k K H N N N N

17、N N -+-+-+-+=1式中tk G Gj j=所以:(Z Z Z L L L KH KH kH k K H N N N N N N -+-+-+-+=1.0145-+-+-+-+=26.35aMt G N C jH /8.1515.1104.188635.263651036566=3、輸送能力檢查及評價(jià) a Mt a Mt C/12/8.15>=所以輸送能力滿足任務(wù)書要求的運(yùn)輸任務(wù)。六、工程費(fèi)、運(yùn)營費(fèi)計(jì)算1、運(yùn)營費(fèi)計(jì)算 (1、列車走行費(fèi)a 、貨物列車單方向運(yùn)行一次走行費(fèi)計(jì)算310.0105(10e l P G a -=+ 式中:由珠河至后河(列元/8.1109由后河到珠河(列元/3

18、.849=130138P t =、G=2620t 、0.55a =所以:(列0105.033=+=+=-a G P l e B lA (列0105.033=+=+=-a G P l e A lB b 、貨物列車數(shù)計(jì)算6103805365H jC C N G KG=式中:C=12/Mt 、G=2620t 所以:d 1426201230853805對=GC NHc 、年走行費(fèi)計(jì)算41365(10X H K N N -=+式中:d14對=H N 、6/KN d=對、0.5=列所以:41365(10X H K N N -=+a4.12210萬元=+=-(2、列車起停附加費(fèi)436510q t q t q

19、 t H e K N =式中:列元34.15=qle、1qt K =、列對14=H Na36544萬元=-H qt qt qt N K e (3、固定設(shè)備維修費(fèi)計(jì)算410(-+=b b c c q bz bz df df zx w xl zx GN e N e L e L e L e L e e e E式中:kmL ZX 433.12=、80400/ZX e km a=元、7570/XL e km a =元、0=w e 、0=b b e N 、0BZ L km =、0QL =、kmL df 9501502650=+=、37100/D Fe km a=元C Ne a =+=元、410(-+=b

20、b c c q bz bz df df zx w xl zx GN e N e L e L e L e L e e e E a3710095.0757080400(433.124萬元=+=-(4、年運(yùn)營費(fèi)計(jì)算2、工程投資計(jì)算 (1、路基工程費(fèi)曲線地段加寬所增加的土石方數(shù)量: 第一個(gè)曲線填挖方增加量為: ZY 點(diǎn)處:3S0.400aB H m=CK10+800:3H B Sa=CK11+000: 3=CK11+200: 3H B S a=CK11+400: 3H B S a=CK11+600:3= CK11+800 3a=YZ 點(diǎn)處: 3254.0mH B Sa=第二個(gè)曲線填挖方增加量為: ZY

21、 點(diǎn)處:3H B Sa=CK12+800處:3= CK13+000處:3= CK13+200處:3H B S a=YZ 點(diǎn)處:3H B S a=第三個(gè)曲線填挖方量增加量為: ZY 點(diǎn)處:3H B S a =QZ 點(diǎn)處:3=YZ 點(diǎn)處:3002.0mH B Sa=車站加寬所增加的土石方數(shù)量 會讓站:35115000aa a V W H L m=中間站:3131300 1.5526195aa a VW H L m=土石方費(fèi)用:(萬元填211'1=+=-±+=zaac b V P f擋土墻費(fèi)用計(jì)算:(萬元7.3610/44=ld ld zx ld P V L f路基工程費(fèi)為:

22、83;萬元11=+=+=d f f f(2、橋梁工程費(fèi)萬元13.1098300325(757.12222=+=+=x z D f f f f(3、涵洞工程費(fèi)萬元(4、隧道工程費(fèi)f 4 = Ls ´ PH = 1175´ 2.2 = 2585 萬元 （5） 、土地征用費(fèi) f5 = LZX ´ SD ´ PSD = 12.433´ 74´1.5 = 138006萬元 . （6） 、軌道工程費(fèi) f 6 = LZX ´ pGD = 12.433´ 200 = 2486 6萬元 . （7） 、機(jī)車、車輛購置費(fèi) a、機(jī)車購置費(fèi)

23、 t1 + t2 Aj = bL + (t jz + t zz + 2t jd n j 1440 NHg ja j 式中： t1 = 13.74 min 、 t2 = 9.95min 、 b L = 0.7 、 t jz = 30min 、 tzz = 20min 、 N = 14對 d 、 n j = 1 、g j = 1.2 、 a j = 430萬元 / 臺 、 H t jd = 720 = 51 .43 min 14 所以： t1 + t2 Aj = bL + (t jz + t zz + 2t jd n j 1440 NHg ja j 13.74 + 9.95 + (30 + 20

24、+ 2 ´ 51.43)´1 0.7 = ´14´1.2 ´ 430 1440 = 936.63萬元 b、車輛購置費(fèi) 20 Al = M × g l × al t1 + t2 M= + 2tqd nqd NH n bL 1440 式中：g l = 1.38 、al = 30萬元 / 臺、t1 = 13.74 min 、t2 = 9.95min 、 b L = 0.7 、 tqd = 10min 、 nqd = 1 、 N H = 14對 d 、n=33 輛/列 t1 + t2 所以： M= bL + 2tqd nqd NH n 1440 13.74 + 9.95 + 2