курсовая пути сообщения

Федеральное агентство железнодорожного транспорта
Сибирский государственный университет путей сообщения
Кафедра «Путь и путевое хозяйство»
УСТРОЙСТВО И РЕМОНТ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ
Курсовая работа
по дисциплине «Пути сообщения»
Пояснительная записка
КР.УиРЖДП Д214.00.00.00.00 ПЗ
Руководитель
преподаватель
Разработал
студент гр.
Соколовский И.К.
(подпись)
(подпись)
(дата)
(дата)
Краткая рецензия:
(запись о допуске к защите)
(оценка по результатам защиты)
(подпись преподавателя)
2021
4
СОДЕРЖАНИЕ
Введение ....................................................................................................................... 6
1 Выбор конструкции верхнего строения пути. Построение поперечных
профилей основной площадки земляного полотна и балластной призмы ........... 7
1.1 Классификация железнодорожной линии и пути .......................................... 7
1.1.1 Класс и специализация железнодорожной линии .................................. 7
1.1.2 Определение подгруппы, группы и класса пути .................................... 8
1.2 Выбор конструкции верхнего строения пути................................................. 8
1.3 Проектирование поперечных профилей основной площадки земляного
полотна и балластной призмы ............................................................................... 9
1.4 Вывод по первому разделу ............................................................................. 11
2 Расчет основных параметров обыкновенного стрелочного перевода,
укладываемого в стесненных условиях .................................................................. 14
2.1 Конструктивная схема обыкновенного стрелочного перевода .................. 14
2.2 Расчетная геометрическая схема обыкновенного стрелочного перевода . 15
2.3 Расчет основных параметров и разбивочных размеров обыкновенного
стрелочного перевода, укладываемого в стесненных условиях. ..................... 16
2.3.1 Расчет радиуса переводной кривой, длины прямой вставки, малых и
больших полуосей стрелочного перевода. ..................................................... 16
2.3.2 Определение ординат для разбивки переводной кривой стрелочного
перевода ............................................................................................................. 20
2.3.3 Определение длин рельсовых нитей стрелочного перевода ............... 22
2.4 Вывод по второму разделу ............................................................................. 25
3 Организация основных работ по капитальному ремонту пути ......................... 26
3.1 Определение вида работ ................................................................................. 26
3.2 Установление схемы ремонтов пути и разработка календарного графика
их проведения ........................................................................................................ 27
3.3 Организация основных работ по капитальному ремонту пути .................. 28
5
3.3.1 Общее положение .................................................................................... 28
3.3.2 Назначение и характеристики путевых машин, принимаемых при
работе по смене рельсошпальной решетки в «окно» .................................... 29
3.4 Определение длин технологических участков............................................. 30
3.5 Определение интервалов времени между отдельными операциями ......... 34
3.6 Вывод по третьему разделу ............................................................................ 39
4 Организация снегоборьбы на станции ................................................................. 42
4.1 Определение объема снега, подлежащего уборке ....................................... 42
4.2 Определение продолжительности очистки станции от снега .................... 44
4.3 Вывод по четвертому разделу........................................................................ 46
Заключение ................................................................................................................ 47
Список использованных источников ...................................................................... 49
Приложение А ........................................................................................................... 50
Приложение Б ............................................................................................................ 51
6
ВВЕДЕНИЕ
Курсовая работа посвящена в теме: «Устройство железнодорожного пути
и организация путевых работ».
Актуальность темы обусловлена тем, что устройство железнодорожного
пути представляет собой основу железных дорог. Организация путевых работ
играет важную роль в организации путевого хозяйства. На данный момент железная дорога во многих случаях является ключевым способом перевозки грузов
и пассажиров, а также является безопасным видом транспорта по сравнению с
другими его видами.
Железнодорожный транспорт способен справляться с большими объемами пассажиропотока и грузопотока, при этом железнодорожный путь находятся под большими нагрузками и метеорологическими явлениями, поэтому он
должен находиться в исправном и опрятном состоянии круглый год для обеспечения нормальной работы.
Цель работы – рассмотреть устройство железнодорожного пути и изучить
процесс организации путевых работ.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- выбрать конструкцию верхнего строения пути. Построить поперечные
профили основной площадки земляного полотна и балластной призмы;
- рассчитать основные параметры обыкновенного стрелочного перевода,
укладываемого в стесненных условиях;
- изучить процесс организации основных работ по капитальному ремонту
пути на перегоне, рассчитать длины поездов и интервалы времени;
- рассмотреть организацию работ по очистке станционных путей от снега.
7
1 ВЫБОР КОНСТРУКЦИИ ВЕРХНЕГО СТРОЕНИЯ ПУТИ.
ПОСТРОЕНИЕ ПОПЕРЕЧНЫХ ПРОФИЛЕЙ ОСНОВНОЙ
ПЛОЩАДКИ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА И БАЛЛАСТНОЙ ПРИЗМЫ
1.1 Классификация железнодорожной линии и пути
Система ведения путевого хозяйства основана на классификации линий и
путей в зависимости от грузоподъемности, максимально установленных скоростей движения поездов с учетом специализации линии и факторов, оказывающих
влияние на нагруженность пути и продолжительность межремонтных сроков.
Структура обозначения (кода) железнодорожного пути общего пользования включает в себя класс и специализацию линии, класс группу и подгруппу
пути.
1.1.1 Класс и специализация железнодорожной линии
Все железнодорожные линии подразделяются на 5 классов. Основными
критериями классификации железнодорожных линий являются:
- годовая приведенная грузонапряженность по железнодорожной линии
(поездо-участку), млн т км брутто/ км в год;
- средняя максимальная скорость движения грузовых и пассажирских поездов по железнодорожной линии (поездо-участку), км/ч.
Классы железнодорожных линий приведены в таблице 1.1 [1].
В целях определения нормативных затрат на содержание инфраструктуры для железнодорожных линий приняты следующие технико-эксплуатационные критерии, определяющие специализацию линий:
- размеры движения грузовых поездов, в т. ч. грузовых поездов с массой
состава 6300 т и более, пар поездов в сутки;
8
- размеры движения пассажирских и пригородных поездов, пар поездов в
сутки;
- установленная скорость движения высокоскоростных и скоростных пассажирских поездов, км/ч.
Согласно исходным данным, железнодорожная линия относится к
2 классу, специализации П.
1.1.2 Определение подгруппы, группы и класса пути
В соответствии с Положением о системе ведения путевого хозяйства [1]
железнодорожные пути классифицируются с учетом грузонапряженности конкретного пути (код группы) и допускаемых по нему скоростей движения пассажирских и грузовых поездов (класс) [1]. Класс и группа пути обозначаются цифрами.
Принятые на железных дорогах ОАО «РЖД» сочетания классов и кодов
групп представлены в таблице 1.3 [1]. При этом класс пути определяется по
наибольшей скорости пассажирского или грузового поезда.
Согласно принятой классификации железнодорожных путей участок
пути с грузонапряженностью Г = 46,3 млн. т км брутто/км в год, скоростями движения пассажирских поездов 90 км/ч, грузовых – 70 км/ч, относится ко 2-му
классу, группе II. Диапазон допустимых скоростей – 3.
Полный код пути: 2П 2II.
1.2 Выбор конструкции верхнего строения пути
Конструкция верхнего строения пути должна воспринимать нагрузки от
колес подвижного состава, обращающегося по пути, и передавать ее через конструктивные элементы на основную площадку земляного полотна в пределах
норм допускаемого воздействия.
9
Нормативно-технические требования к типам, конструкциям и элементам
верхнего строения пути общего пользования в зависимости от класса пути и специализации линии, приведены в таблице 1.4 [1].
Общие нормативно-технические требования к конструкциям, типам и
элементам верхнего строения пути в кривых радиусом 1200 м и менее должны
быть дифференцированы по радиусам, приведены в таблице 1.6 [1].
В соответствии с классификацией железнодорожного пути выбор конструкции верхнего строения пути производится в зависимости от класса по таблице [1].
Для пути 2 класса принимается следующая конструкция железнодорожного пути и его элементов:
- бесстыковой путь на железобетонных шпалах;
- рельсы Р65 новые
- скрепления новые;
- шпалы новые железобетонные;
- эпюра шпал: в прямых 1840 шт./км, в кривых радиусом меньше 1200 м
2000 шт./км;
- балласт щебеночный с толщиной слоя не менее 40 см.
1.3
Проектирование
поперечных
профилей
основной
площадки
земляного полотна и балластной призмы
Спланированная поверхность, являющаяся основанием для верхнего
строения пути, называется основной площадкой земляного полотна (ОПЗП). Основная площадка характеризуется шириной и формой.
Проектирование основной площадки земляного полотна заключается в
определении ее размеров и формы, которые назначаются исходя из норм и требований по обеспечению устойчивости насыпи.
Ширина основной площадки B, м, определяется из условий размещения
на ней верхнего строения пути и обочин с учетом категории линии, вида грунта
10
насыпи, числа путей и радиуса кривой. Для двухпутного прямолинейного
участка определяется по формуле
В = 𝑏 + 𝑀,
(1.1)
где b – нормативная ширина ОПЗП на прямолинейном однопутном участке, м;
M – междупутное расстояние в прямых участках пути, м.
На двухпутном участке, расположенном в кривой, ширина ОПЗП определяется по формуле
𝐵 = 𝑏 + 𝑀 + 𝛥𝑏 + 𝛥𝑚,
(1.2)
гдеb – уширение ОПЗП в криволинейном участке (в наружную сторону), м;
m – габаритное уширение междупутного расстояния в криволинейных
участках пути, м.
Нормативная ширину основной площадки земляного полотна на прямых
участках выбирается согласно категории железнодорожной линии в таблице 1.6
[1], а величину уширения земляного полотна с наружной стороны в кривых
участках пути в таблице 1.7 [1]. Габаритное уширение междупутного расстояния
в кривых выбираем согласно радиусу кривизны в таблице 1.8 [1].
Согласно исходным данным, необходимо определить ширину ОПЗП для
двухпутного участка пути, располагающегося в прямой и кривой радиусом
R = 500 м.
𝐵 = 7,3 + 4,1 = 11,4 м,
𝐵 = 7,3 + 4,1 + 0,24 + 0,5 = 12,14 м.
Основные размеры типового поперечного профиля балластной призмы
определяются согласно таблице 1.9 [1]. Для 2 класса пути толщина щебня в
подрельсовой зоне hщ = 40 см, толщина песчаной подушки hп = 20 см, ширина
плеча балластной призмы bп = 40 см, минимальная обочина земляного полотна
bо = 50 см.
11
1.4 Вывод по первому разделу
Таким образом, в первом разделе курсовой работы согласно исходным
данным определено, что участок пути, принадлежащей к железнодорожной линии
2
класса
специализации
П,
с
грузонапряженностью
46,3 млн. т км брутто/ км в год, скоростью движения пассажирских поездов 90
км/ч и грузовых поездов 70 км/ч, относится к 2 классу, группе II (2П 2II).
Для данного класса пути определен тип и конструкция верхнего строения
пути, построены поперечный профиль основной площадки земляного полотна и
балластной призмы в прямом и кривом участке пути радиусом 500 м (рисунок
1.1 и 1.2).
Рисунок 1.1 – Поперечный профиль ОПЗП из недренирующих грунтов и двухслойной балластной призмы на двухпутном участке в прямой
1
2
Рисунок 1.2 – Поперечный профиль ОПЗП из недренирующих грунтов и двухслойной балластной призмы на двухпутном участке в кривой
1
3
14
2 РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ОБЫКНОВЕННОГО
СТРЕЛОЧНОГО ПЕРЕВОДА, УКЛАДЫВАЕМОГО В СТЕСНЕННЫХ
УСЛОВИЯХ
2.1 Конструктивная схема обыкновенного стрелочного перевода
При маневрах, а также приеме, отправлении или проследовании поездов
через станции, разъезды и обгонные пункты необходимо переводить движущийся подвижной состав с одного пути на другой. Выполняются такие действия
с помощью особых путевых устройств, называемых стрелочными переводами.
Основными частями одиночного обыкновенного стрелочного перевода
являются: стрелочная часть, крестовинная часть, соединительные пути. Они расположены на подрельсовом основании (деревянных или железобетонных переводных брусьях).
Стрелочная часть направляет движущийся состав с прямого пути на ответвленный боковой путь или наоборот. Состоит она из двух наружных неподвижных рамных рельсов, остряков (из них один прижат к рамному рельсу, а
другой отведен от него), переводного механизма и металлических тяг, соединяющих остряки друг с другом и переводным механизмом. С помощью остряков
изменяют направление движения подвижного состава.
Крестовинная часть стрелочного перевода обеспечивает безопасный проход подвижным составом мест пересечения рельсовых нитей. Основными элементами комплекта крестовинной части являются крестовина (сердечник с
двумя усовиками), два контррельса и два путевых рельса.
15
2.2 Расчетная геометрическая схема обыкновенного стрелочного
перевода
Расчетная геометрическая схема обыкновенного стрелочного перевода с
основными характеристиками приведена на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 – Расчетная геометрическая схема обыкновенного стрелочного перевода
На рисунке 2.1 обозначено:
Lп – полная длина перевода;
Lт – теоретическая длина перевода;
a, b – большие полуоси перевода;
a0, b0 – малые полуоси перевода;
lр.р – длина рамного рельса;
lо – длина криволинейного остряка;
lo – длина прямолинейного остряка;
m1 – передний вылет рамного рельса;
m2 – задний вылет рамного рельса;
16
R0 – радиус криволинейного остряка;
уо – ордината в корне остряка;
R – радиус переводной кривой;
н – начальный угол криволинейного остряка;
п – полный стрелочный угол;
h – передний вылет крестовины;
p – задний вылет крестовины;
d – прямая вставка;
α – угол крестовины (tg α = 1/N – марка крестовины);
ЦП – центр стрелочного перевода;
МЦ – математический центр крестовины;
S – ширина колеи в стрелочном переводе;
δ – стыковые зазоры.
2.3 Расчет основных параметров и разбивочных размеров обыкновенного
стрелочного перевода, укладываемого в стесненных условиях.
2.3.1 Расчет радиуса переводной кривой, длины прямой вставки, малых и
больших полуосей стрелочного перевода.
Если при укладке стрелочных переводов в стесненных условиях необходимо уменьшить теоретическую длину типового перевода более чем на 250 мм,
следует выполнить перерасчет его основных параметров и разбивочных размеров.
Основные характеристики обыкновенного стрелочного перевода типа
Р65 марки 1/9 принимаем из таблицы 2.1 [1].
Теоретическая длина стрелочного перевода Lт, мм, с учетом уменьшения
его длины на Δ, мм, определяется по формуле
𝐿т = 𝐿п − 𝑚1 − 𝑝 − 𝛥,
где Lп – полная длина стрелочного перевода, мм;
(2.1)
17
m1 – передний вылет рамного рельса, мм;
p – задний вылет крестовины, мм;
Δ – требуемое укорочение стрелочного перевода, мм.
𝐿т = 31035 − 2765 − 2090 − 510 = 25670 мм.
Практическая длина стрелочного перевода после его укорочения Lп.у рассчитывается по формуле
𝐿п.у = 𝐿п − 𝛥.
(2.2)
𝐿п.у = 31035 − 510 = 30525 мм.
Угол между рабочими гранями крестовины α, рад, определяется по формуле
1
𝛼 = arctg ,
𝑁
(2.3)
где N – знаменатель марки крестовины.
1
= 0,110657 рад.
9
Полный стрелочный угол βп, рад, вычисляется по формуле
𝛼 = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔
𝛽п = 𝛽н +
𝑙о
𝑅0
.
(2.4)
где βн – начальный угол остряка, рад;
l0 – длина криволинейного остряка, мм;
R0 – радиус остряка, мм.
8300
= 0,035615 рад.
300000
Проекция криволинейного остряка на рамный рельс lo , мм, определяется
𝛽п = 0,0079488 +
по формуле (2.5)
𝑙𝑜′ = 𝑅0 (𝑠𝑖𝑛 𝛽п − 𝑠𝑖𝑛 𝛽н ).
(2.5)
𝑙0′ = 300000(sin 0,035615 − sin 0,0079488) = 8298 мм.
Ордината в корне остряка вычисляется по формуле (2.6)
𝑦о = 𝑅0 (𝑐𝑜𝑠 𝛽н − 𝑐𝑜𝑠 𝛽п ).
𝑦0 = 300000(cos 0,0079488 − cos 0,035615) = 181 мм.
(2.6)
18
Длина прямого рамного рельса складывается из проекции криволинейного остряка на него, переднего и заднего вылетов, а также от принятого типа
корневого крепления (рисунок 2.2)
𝑙р.р = 𝑚1 + 𝑙𝑜′ + 𝑚2 .
(2.7)
Рисунок 2.2 – Схема стрелочной части
Тогда задний вылет рамного рельса составит
𝑚2 = 𝑙р.р − 𝑙𝑜′ − 𝑚1 .
(2.8)
𝑚2 = 12500 − 8298 − 2765 = 1437 мм.
Укороченный
радиус
переводной
кривой
Ry
определяется
по
формуле (2.9)
𝑅у =
(𝐿т −𝑙𝑜′ ) 𝑠𝑖𝑛 𝛼−(𝑆−𝑦о ) 𝑐𝑜𝑠 𝛼
1−𝑐𝑜𝑠(𝛼−𝛽п )
,
(2.9)
где S – ширина колеи по прямому направлению стрелочного перевода, мм.
𝑅у =
(25670 − 8298) sin 0,110657 − (1520 − 181) cos 0,110657
= 208789 мм.
1 − cos(0,110657 − 0,035615)
Длина прямой вставки d определяется по формуле
𝑑=
𝑑=
𝑆−𝑦о −𝑅у (𝑐𝑜𝑠 𝛽п −𝑐𝑜𝑠 𝛼)
𝑠𝑖𝑛 𝛼
.
(2.10)
1520 − 181 − 208789(cos 0,035615 − cos 0,110657)
= 1760 мм.
sin 0,110657
19
Малые полуоси стрелочного перевода вычисляются по формулам (2.11) и
(2.12)
𝑏0 =
𝑆
2tg
𝛼
2
,
(2.11)
𝑎0 = 𝐿т − 𝑏0 .
𝑏0 =
(2.12)
1520
= 13722 мм,
0,110657
2tg
2
𝑎0 = 25670 − 13722 = 11948 мм.
Большие полуоси определяются по формулам (2.13) и (2.14)
𝑎 = 𝑎0 + 𝑚1 ,
(2.13)
𝑏 = 𝑏0 + 𝑝.
(2.14)
𝑎 = 11948 + 2765 = 14713 мм,
𝑏 = 13722 + 2090 = 15812 мм.
Расстояния, определяющие положение предельного столбика, вычисляются по формулам (2.15) - (2.17). Схема расположения предельного столбика показана на рисунке 2.3.
𝑒
𝑔= ,
(2.15)
𝑓 = 4100𝑁,
(2.16)
𝑓1 = 2580𝑁,
(2.17)
2
где g − расстояние от предельного столбика до оси пути, мм;
e − расстояние между осями путей в месте установки предельного столбика, мм, равное 4100 мм;
f, f1 − расстояния от предельного столбика до ЦП и МЦ соответственно, мм.
𝑔=
4100
= 2050 мм,
2
𝑓 = 4100 ⋅ 9 = 36900 мм,
𝑓1 = 2580 ⋅ 9 = 23220 мм.
20
Рисунок 2.3 – Схема стрелочного перевода с основными и осевыми размерами и предельным столбиком
2.3.2 Определение ординат для разбивки переводной кривой стрелочного
перевода
При разбивке переводной кривой за начало координат принимается
точка А, расположенная на рабочей грани рамного рельса напротив корня остряка (рисунок 2.4).
Координаты конца переводной кривой хк и ук, мм, определяются по формулам
𝑥к = 𝑅у (𝑠𝑖𝑛 𝛼 − 𝑠𝑖𝑛 𝛽п ),
(2.18)
𝑦к = 𝑦0 + 𝑅у (𝑐𝑜𝑠 𝛽п − 𝑐𝑜𝑠 𝛼).
(2.19)
21
Рисунок 2.4 – Расчетная схема для определения ординат переводной кривой
𝑥к = 208789(𝑠𝑖𝑛 0,110657 − 𝑠𝑖𝑛 0,035615) = 15622 мм,
𝑦к = 181 + 208789(𝑐𝑜𝑠 0,035615 − 𝑐𝑜𝑠 0,110657) = 1326 мм.
Координаты промежуточных точек определяются следующим образом.
По оси абсцисс значения xi назначаются с шагом 2000 мм от х0 = 0 до хк, а ординаты yi определяются по формуле
𝑦𝑖 = 𝑦0 + 𝑅у (𝑐𝑜𝑠 𝛽п − 𝑐𝑜𝑠 𝛾𝑖 ).
(2.20)
Значение i определяется из зависимости
𝑥
𝑠𝑖𝑛 𝛾𝑖 = 𝑠𝑖𝑛 𝛽п + 𝑖 .
(2.21)
𝑅у
При этом должно выполняться равенство
𝑦к = 𝑆 − 𝑑 𝑠𝑖𝑛 𝛼.
(2.22)
Расчеты удобно проводить в табличной форме. Результаты расчета последующих ординат сведены в таблицу 2.1.
Таблица 2.1 – Расчет ординат переводной кривой
xi , мм
xi
Rу
1
2
3
4
5
6
0
2000
4000
6000
8000
0
0,009579
0,019158
0,028737
0,038316
0,035607
0,045187
0,054766
0,064345
0,073924
0,035615
0,045202
0,054793
0,064389
0,073991
0,999366
0,998979
0,998499
0,997928
0,997264
181
262
362
481
620
sin  i
 i , рад
cos  i
yi , мм
22
Продолжение таблицы 2.1
1
2
3
4
5
6
10000
12000
14000
15622
0,047895
0,057474
0,067053
0,074822
0,083503
0,093082
0,102661
0,110429
0,083600
0,093217
0,102842
0,110655
0,996508
0,995658
0,994716
0,993884
778
955
1152
1326
Проверка: значение конечной ординаты, вычисленной по формуле (2.19),
должно совпадать со значением, полученным в таблице 2.1:
𝑦к = 1520 − 1760 𝑠𝑖𝑛 0,110657 = 1326 мм.
Следовательно, условие выполняется.
2.3.3 Определение длин рельсовых нитей стрелочного перевода
Длины рельсов соединительной части определяются из геометрических
соображений. При этом положение стыков в конце стрелки определяется длиной
рамных рельсов и остряков.
Стыки в начале и в хвосте крестовины определяются ее длиной, на внешних рельсовых нитях стыки располагаются перпендикулярно к оси каждого из
путей.
Соединительное пути между стрелкой и крестовиной должны быть разделены на две части так, чтобы рельсы, примыкающие к стрелке, l1, l3, l5 и l7, были
по возможности кратными длине целого рельса или частям целых рельсов (25,0;
12,5 или 6,25 м). Длины других рельсов вычисляются по формулам
𝑙2 = 𝐿п.у − 𝑙р.р − 𝑙1 − 𝛿2 − 𝛿3 − 𝛿4 ,
𝑏
𝑙4 = (𝑅у + г)(𝛼 − 𝛽п ) + 𝑑 − ℎ − 𝑙3 − 𝛿к − 𝛿3 − 𝛿4 ,
2
𝑙6 = 𝐿т − 𝑙𝑜′ − 𝑙5 − ℎ − 𝛿к − 𝛿3 − 𝛿4 ,
𝑏
𝑙8 = (𝑅у − 𝑆пк − 2г )(𝛼 − 𝛽п ) − 𝑆пк 𝑡𝑔 𝛽п − 𝑚2 + 𝑑 + 𝑝 − 𝑙7 − 𝛿2 − 𝛿3 − 𝛿4 ,
(2.23)
(2.24)
(2.25)
(2.26)
где 2 – стыковой зазор в заднем стыке рамного рельса, принимаемый равным
0 мм;
3 – стыковой зазор в клееболтовом изолирующем стыке, принимаемый равным 8 мм;
23
4 – стыковой зазор в стыках крестовины, по требованию условий текущего
содержания равный 0 мм;
к – стыковой зазор в корне остряка, принимаемый равным 5 мм;
bг – ширина головки рельса, мм (при рельсах типа Р65 bг = 75 мм).
Рельсы, l1, l3, l5, l7 примыкающие к стрелке, принимаем равными 6250 мм.
𝑙2 = 30525 − 12500 − 6250 − 0 − 8 − 0 = 11767 мм,
𝑙4 = (208789 +
75
) (0,110657 − 0,035615) + 1760 − 2500 − 6250 − 5 − 8 − 0
2
= 8668 мм,
𝑙6 = 25670 − 8298 − 6250 − 2500 − 5 − 8 − 0 = 8609 мм,
𝑙8 = (208789 − 1524 −
75
)(0,110657 − 0,035615) − 1524 𝑡𝑔 0,035615 − 1437
2
+ 1760 + 2090 − 6250 − 0 − 8 − 0 = 11651 мм.
При раскрое рельсовых нитей на соединительных путях необходимо учитывать следующие основные требования:
1. При определении длин рельсов необходимо, чтобы расстояние между
стыками в зоне соединительной части на внешних и внутренних нитях не превышало 1,5 м. Это условие необходимо выдержать для обеспечения нормальной
работы рельсовых цепей на переводах, включенных в электрическую централизацию. Кроме того, небольшое расстояние между этими стыками (а еще лучше –
расположение всех четырех стыков в одном створе) облегчает механизированную замену стрелочных переводов.
2. Количество стыков должно быть сведено к минимуму. Это требование
особенно важно при проектировании стрелочного перевода для высоких скоростей движения поездов.
3.При раскрое рельсовых нитей на соединительных путях стрелочного перевода величину стыковых зазоров δ принимают равной от 6 до 8 мм. В корне
остряка зазор δк принимают равным 5 мм. При гибких остряках, когда торец в
стыке остается неподвижным, величину зазора δк принимают равной нулю.
24
4. Такая же величина зазора принимается в передней и хвостовой частях
крестовин всех стрелочных переводов.
5. На всех стрелочных переводах, рассчитанных на включение их в централизованное управление, стрелку необходимо изолировать как от примыкающего к ней пути, так и от крестовинной части. Поэтому для таких стрелочных
переводов на соединительных путях устраивают изолирующие стыки по строго
определенным правилам. Изолирующие стыки попарно располагаются в одном
сечении (нити 1 и 3 и нити 2 и 4) со смещением створов изолирующих стыков на
расстоянии bиз, которое не должно быть больше 1,5 м.
6. Раскрой рельсов соединительных путей должен быть таким, чтобы весь
стрелочный перевод можно было разделить на блоки для механизированной
укладки его в путь с применением машины тяжелого типа.
Наружная рельсовая нить прямолинейного соединительного пути L1 состоит из двух рельсов l1, l2 и стыкового зазора в изолирующем стыке
𝐿1 = 𝑙1 + 𝛿3 + 𝑙2 ,
(2.27)
𝐿1 = 6250 + 8 + 11767 = 18025 мм.
Внутренняя рельсовая нить криволинейного соединительного пути L2,
также состоит из двух рельсов l3, l4 и стыкового зазора в изолирующем стыке
𝐿2 = 𝑙3 + 𝛿3 + 𝑙4 ,
(2.28)
𝐿2 = 6250 + 8 + 8668 = 14926 мм.
Внутренняя нить прямолинейного соединительного пути L3 состоит из
двух рельсов l5, l6 и стыкового зазора в изолирующем стыке
𝐿3 = 𝑙5 + 𝛿3 + 𝑙6 ,
(2.29)
𝐿3 = 6250 + 8 + 8609 = 14867 мм.
Наружная нить криволинейного соединительного пути L4 состоит из двух
рельсов l7 и l8 и стыкового зазора в изолирующем стыке
𝐿4 = 𝑙7 + 𝛿3 + 𝑙8 ,
𝐿4 = 6250 + 8 + 11651 = 17909 мм.
(2.30)
25
2.4 Вывод по второму разделу
В
данном
разделе
запроектирован
одиночного
обыкновенный
стрелочный перевод, укладнываемый в стесненных условиях.
Были определены координаты для разбивки переводной кривой,
установлена ширина колеи в ответственных местах стрелочного перевода.
В результате проведенных расчетов, приведена схема геометрических
размеров одиночного обыкновенного стрелочного перевода марки 1/9 с рельсами
типа Р65 с укорочением 510 мм в масштабе 1:50 в приложении А (рисунок А.1).
26
3 ОРГАНИЗАЦИЯ ОСНОВНЫХ РАБОТ ПО КАПИТАЛЬНОМУ
РЕМОНТУ ПУТИ
3.1 Определение вида работ
Ремонтно-путевые работы классифицируются по выделяемым средствам
на работы, выполняемые за счет инвестиций, средств, относимых на ремонт
пути, и средств, выделяемых на текущее содержание пути.
Основные виды работ, выполняемых за счет инвестиций:
- капитальный ремонт 1-го уровня – капитальный ремонт железнодорожного пути с использованием новых материалов (КРН), предназначен для полной
замены выработавшей ресурс рельсошпальной решетки на путях 1-го и 2-го классов, а также на путях 3-го класса с перспективой повышения скорости и грузонапряженности;
- капитальный ремонт 2-го уровня – капитальный ремонт железнодорожного пути с использованием старогодных материалов (КРС), предназначен для
замены рельсошпальной решетки на более мощную или менее изношенную на
путях 3–5-го классов;
- капитальный ремонт 3-го уровня – сплошная замена рельсов в период
между капитальными ремонтами на участках бесстыкового железнодорожного
пути с грузонапряженностью более 25 млн. ткм брутто / км в год, сопровождаемая работами в объемах среднего (РС) или подъемочного (РП) ремонта железнодорожного пути.
Согласно п.п. 1.1.2. курсовой работы, участок железнодорожного пути относится ко 2 классу, следовательно данный участок подлежит ремонту 1-го
уровня (КРН).
27
3.2 Установление схемы ремонтов пути и разработка календарного
графика их проведения
Необходимо определить норму периодичности выполнения капитального
ремонта пути на новых материалах, ремонтную схему, установить годы проведения ремонтов пути и пропущенный тоннаж, при которых они выполняются для
пути 2 класса группы II с грузонапряженностью 46,3 млн т км брутто/ км в год,
относящегося к линии 2 класса с преимущественно грузовым движением.
Для пути на железобетонных шпалах и выполнении капитального ремонта на новых материалах норма периодичности выполнения капитального ремонта составляет 700 млн т брутто, или 30 лет (таблица 3.6 [1]). Исходя из грузонапряженности 46,3 млн т км брутто / км в год пропущенный тоннаж превысит
норму 700 млн т брутто через 15 лет (700 / 46,3 = 35). В этом случае норма периодичности выполнения капитального ремонта будет составлять 30 лет при пропущенном тоннаже 1389 млн т брутто (30 · 46,3 = 1389 млн т брутто). Для заданных условий выбрана следующая схема ремонтов пути КРН–В–В–С–В–П–КРН.
Схема ремонтов для участка пути 2 класса, группы II приведена на рисунке 3.1.
Пропущенный
тоннаж, млн т
брутто
Годы
0
116
233
350
467
583
700
2021
2026
2031
2036
2041
2046
2051
Рисунок 3.1 – Схема ремонтного цикла с графиком выполнения ремонтов
28
3.3 Организация основных работ по капитальному ремонту пути
3.3.1 Общее положение
Все работы по ремонту пути делятся по периодам их выполнения на подготовительные, основные и отделочные и выполняются в соответствии с технологическими процессами.
Технологический процесс – организационно-технический документ, разрабатываемый для выполнения комплексной работы (ремонта или реконструкции пути), устанавливающий состав и последовательность операций по времени
и месту, темп работы, расстановку рабочих и машин, требования к качеству и
безопасности выполнения работ.
В зависимости от эксплуатационных условий ремонтируемого участка
ремонт может производиться на одном из путей перегона, закрытом для движения поездов на несколько дней (многопутные участки с небольшой грузонапряженностью) или в «окна» продолжительностью до 12 ч (однопутные или высокогрузонапряженные участки).
Состав комплекса машин и оборудования для механизации путевых работ
зависит от конструкции пути, состава технологических операций, технической
оснащенности и т.д.
В курсовой работе принимается:
- конструкция пути до ремонта – звеньевой путь с рельсами Р65 на деревянных шпалах и щебеночном балласте, после ремонта – согласно выбранной в
разделе 1 курсовой работы;
- технологическая схему производства основных работ в «окно» в соответствие с рисунком Б.1, с использованием машин – щебнеочистительной машины ЩОМ-1200, крана путеукладочного УК-25/9-18, хоппер-дозаторной вертушки ХДВ, выправочно-подбивочно-рихтовочной машины ВПР-02, динамического стабилизатора пути ДСП, планировщика балласта ПБ-01, автогрейдера,
бульдозера;
29
- построение графика производства основных работ «в окно» без соблюдения масштаба;
- по окончании расчетов и построений определим общую продолжительность «окна».
3.3.2 Назначение и характеристики путевых машин, принимаемых при
работе по смене рельсошпальной решетки в «окно»
При реконструкции (модернизации), капитальных и средних ремонтов
пути, а также при сплошной замене рельсов в период между капитальными ремонтами пути, производится восстановление физико-механических характеристик и геометрических параметров щебеночной балластной призмы путем
очистки щебня или в случае несоответствия уложенного в пути балласта требуемых характеристикам – за счет полной его замены на щебень твердых пород
машинами для очистки щебня и замены балласта.
Одной
из
таких
машин,
является
щебнеочистительная
машина
ЩОМ – 1200.
При ремонте и строительстве железных дорог применяют укладочные
краны УК-25/9-18. Он служит для укладки и разборки пути звеньями длинной 25
м с деревянными или железобетонными шпалами.
При капитальном ремонте пути обычно используют два специализированных хозяйственных поезда – разборочный и укладочный. Первый из них
предназначен для снятия и транспортировки старых звеньев, а другой – для перевозки новых звеньев и их укладки в путь.
Доставка щебеночного балласта и выгрузка его в путь осуществляется
хоппер – дозаторными вертушками ХДВ. Данные вагоны применяются для перевозки и механизированной выгрузке балласта с одновременной укладкой на
путевую решётку, с дозированием и разравниванием, с возможностью прерывания процесса выгрузки балласта и ограничения его засыпки в середину пути.
30
После глубокой очистки балласта и досыпки нового щебня выполняются
выправка пути с уплотнение балластной призмы для уменьшения степени неравномерности его отступлений по уровню, в плане и просадок. Выправка и рихтовка пути выполняются двумя выправочно – подбивочно - рихтовочными машинами ВПР-02.
Вслед за машинами ВПР-02, выполняющими выправку и рихтовку пути,
следует динамический стабилизатор пути ДСП.
ДСП служит для ускоренной и контролируемой по продольному профилю и уровню стабилизации железнодорожного пути после глубокой очистки
балластной призмы и выправки.
Вслед за стабилизацией пути выполняется перераспределение балласта в
пути, отправка и отделка балластной призмы быстроходным планировщиком
балласта ПБ-01.
Машина предназначена для планирования и перераспределения свежеотсыпанного балласта при всех видах ремонта и текущего содержания железнодорожного пути, а также может применяться при его строительстве.
3.4 Определение длин технологических участков
Для построения технологического графика необходимо определить технологические расстояния li, м, и интервалы времени между отдельными операциями ti, мин.
Длина первого технологического участка l1, м, определяется длиной
участка, занимаемого машиной ЩОМ-1200, и интервалом по технике безопасности
𝑙1 = 𝐿ЩОМ + 𝑙б ,
(3.1)
где LЩОМ – длина щебнеочистительной машины ЩОМ-1200, равная 70,92 м;
lб – интервал по технике безопасности, равный 50 м.
𝑙1 = 70,92 + 50 = 120,92 м.
31
Число пакетов путевой решетки в путеразборочном и путеукладочном поездах определяется по формуле
𝑁пак(р,у) =
𝐿фр
𝑙зв 𝑚
,
(3.2)
где Lфр – длина фронта, по заданию 1400 м;
lзв – длина звена снимаемой путевой решетки, равная 25 м;
m – число звеньев в одном пакете, шт.
Для пути на деревянных шпалах (для путеразборщика) принимается
т = 6 шт., на железобетонных шпалах (для путеукладчика) – т = 5 шт.
1400
= 10 шт.,
25 ⋅ 6
1400
𝑁пак.у =
= 12 шт.
25 ⋅ 5
Длина путеразборочного поезда Lр, м, определяется по следующей формуле:
𝑁пак.р =
𝐿р = 𝑙ук-25 + 2𝑁пак.р 𝑙пл + 4𝑙пл + 𝑛МПД 𝑙МПД + 𝑙лок ,
(3.3)
где lук-25 – длина путеукладочного крана УК–25/9-18, равная 43,9 м;
2 – число платформ под одним пакетом, шт.;
Nпак.р – число пакетов в путеразборочном поезде, шт.;
4 – количество платформ прикрытия с учетом платформы, оборудованной
лебедкой, шт.;
lпл – длина одной платформы, равная 14,6 м;
nМПД – количество моторных платформ МПД-2, шт.; в расчетах можно принять 2 шт.;
lМПД – длина моторной платформы МПД-2, равная 16,32 м;
lлок – длина двух секций локомотива, равная 34 м.
𝐿р = 43,9 + 2 ⋅ 10 ⋅ 14,6 + 4 ⋅ 14,6 + 2 ⋅ 16,32 + 34 = 460,94 м,
Длина путеукладочного поезда равна:
𝐿у = 𝑙ук-25 + 2𝑁пак.у 𝑙пл + 3𝑙пл + 𝑛МПД 𝑙МПД + 𝑙лок ,
где N пак.у – число пакетов в путеукладочном поезде, шт.;
3 – количество платформ прикрытия, шт.
(3.4)
32
𝐿у = 43,9 + 2 ⋅ 12 ⋅ 14,6 + 3 ⋅ 14,6 + 2 ⋅ 16,32 + 34 = 504,74 м.
Длины рабочих секций путеразборщика Lр.с.р и путеукладчика Lр.с.у определяются по формуле
𝐿р.с.р = 𝐿р.с.у = 𝑙ук-25 + 3𝑙пл ,
(3.5)
где 3 – количество платформ в рабочей секции, шт.
𝐿р.с.р = 𝐿р.с.у = 43,9 + 3 ⋅ 14,6 = 87,7 м.
Длина материальной секции путеразборщика Lм.с.р и путеукладчика Lм.с.у
составит
𝐿м.с.р = 𝐿р − 𝐿р.с.р .
(3.6)
𝐿м.с.у = 𝐿у − 𝐿р.с.у .
(3.7)
𝐿м.с.р = 460,94 − 87,7 = 373,24 м,
𝐿м.с.у = 504,74 − 87,7 = 417,04 м,
Длина технологического участка l2, м, равна длине материальной секции
путеразборщика Lм.с.р, м, и длине интервала по технике безопасности lб (50 м)
𝑙2 = 𝐿м.с.р + 𝑙б .
(3.9)
𝑙2 = 373,24 + 50 = 423,24 м.
Длину третьего технологического участка l3 составляют рабочая секция
путеразборочного поезда Lр.с.р, длина интервала по технике безопасности (50 м)
и фронт работ бригады по разболчиванию стыков lр.с, равный 75 м
𝑙3 = 𝑙р.с + 𝑙б + 𝐿р.с.р ,
(3.10)
𝑙3 = 75 + 50 + 87,7 = 212,7 м.
Четвертый технологический участок l4, необходимый для работы землеройной техники, в курсовой работе принимается равным 150 м.
Длина пятого технологического участка l5 определяется длиной рабочей
секции путеукладчика Lр.с.у и длиной интервала по технике безопасности (50 м)
𝑙5 = 𝐿р.с.у + 𝑙б ,
𝑙5 = 87,7 + 50 = 137,7 м.
(3.11)
33
Шестой технологический участок l6 складывается из фронта работ по
сболчиванию стыков lсб.с, принимаемого равным 75 м, и интервала по технике
безопасности l6, равного 25 м
𝑙6 = 𝑙сб.с + 𝑙б ,
(3.12)
𝑙6 = 75 + 25 = 100 м.
Длина седьмого технологического участка l7 складывается из фронта работ по рихтовке пути и поправке шпал по меткам lрих, принимаемого равным 150
м, и интервала по технике безопасности lб, равного 50 м
𝑙7 = 𝑙рих + 𝑙б ,
(3.13)
𝑙7 = 150 + 50 = 200 м.
Длина восьмого технологического участка l8 определяется длиной материальной секции путеукладочного поезда Lм.с.у и интервалом по технике безопасности lб, равным 100 м
𝑙8 = 𝐿м.с.у + 𝑙б ,
(3.14)
𝑙8 = 417,04 + 100 = 517,04 м.
Длина девятого технологического участка l9 равна длине хоппер-дозаторного поезда Lх-д, м, и длине интервала по технике безопасности lб, равного 100 м
𝑙9 = 𝐿х-д + 𝑙б .
(3.15)
Длина хоппер-дозаторного поезда определится по формуле
𝐿х-д = 𝑛х-д 𝑙х-д + 𝑙лок + 𝑙п.в ,
(3.16)
где пх-д – количество хоппер-дозаторов, шт.;
lх-д – длина хоппер-дозатора, равная 10,87 м;
lп-в – длина пассажирского вагона, равная 24,5 м.
Необходимое количество хоппер-дозаторов определяется зависимостью
𝑛х-д =
0,001𝑊𝐿фр
𝑊х-д
,
где W – объем балласта на километр пути, равный 620 м3;
Wх-д – объем балласта в одном хоппер-дозаторе, равный 40 м3.
(3.17)
34
𝑛х-д =
0,001 ⋅ 620 ⋅ 1400
= 22 шт.,
40
𝐿х-д = 22 ⋅ 10,87 + 34 + 24,5 = 297,64 м,
𝑙9 = 297,64 + 100 = 397,64 м.
Длина десятого технологического участка l10 определяется длиной двух
выправочно-подбивочных-рихтовочных машин ВПР-02 и длиной двух интервалов по технике безопасности lб, равных 50 м
𝑙10 = 2𝐿ВПР + 2𝑙б ,
(3.18)
где LВПР – длина машины ВПР-02, равная 23,45 м.
𝑙10 = 2 ⋅ 23,45 + 2 ⋅ 50 = 146,9 м.
Длина одиннадцатого технологического участка l11 состоит из интервала
по технике безопасности lб, равного 50 м, и длины динамического стабилизатора
пути ДСП
𝑙11 = 𝐿ДСП + 𝑙б ,
(3.19)
где LДСП – длина машины ДСП, равная 18,21 м.
𝑙11 = 18,21 + 50 = 68,21 м.
Длина двенадцатого технологического участка определяется длиной планировщика балласта ПБ-01 и составляет 13,30 м.
Схема расстановки путевых машин и групп монтеров пути во время производства основных работ в «окно» приведена на рисунке 3.4 [1].
3.5 Определение интервалов времени между отдельными операциями
Работы в «окно» выполняются поточным способом в темпе ведущей машины УК 25/9-18. Путевые машины, путеукладочный и путеразборочный поезда
сосредотачивают на станции, ограничивающей ремонтируемый перегон.
Время оформления закрытия перегона для движения поездов и пробега
путевых машин к месту работ t1, мин, в курсовой работе принимается равным 14
мин.
35
Первой на перегон отправляют машину ЩОМ-1200. Время, необходимое
на зарядку рабочих органов щебнеочистительной машины ЩОМ-1200, t2, мин,
принимается на двухпутном участке – 25 мин.
Продолжительность работы машины ЩОМ-1200 по очистке щебня от засорителей определится по формуле
𝑇очис = 𝐿фр 𝜏очис 𝑊очис 𝑘,
(3.20)
где очис – техническая норма времени на очистку балласта, равная 0,129 мин/м3;
Wочис – объем очищаемого балласта на 1 м пути, равный 2 м3;
k – коэффициент для учета затрат времени, связанных с физиологическим
отдыхом, переходом рабочих в пределах зоны работ и пропуском поездов.
В соответствии с действующими нормативами коэффициент k принимается
для двухпутных участков – 1,25.
𝑇очис = 1400 ⋅ 0,129 ⋅ 2 ⋅ 1,25 = 452 мин.
Интервал времени между окончанием работы машины ЩОМ-1200 и проходом материальной секции путеразборочного поезда через конец фронта работ
t3, мин, определяется по формуле
𝑡3 =
𝑙1 𝜏р 𝑘
𝑙зв
+ 𝑡разр ,
(3.21)
где p – техническая норма времени на снятие одного звена (материальная секция разборщика движется в темпе его рабочей секции), мин; принимается при
деревянных шпалах 1,74 мин/звено;
𝑡разр – время для разрядки рабочих органов ЩОМ-1200, принимается равным для двухпутного участка – 25 мин.
𝑡3 =
120,92 ⋅ 1,74 ⋅ 1,25
+ 25 = 36 мин.
25
Движение по участку работ материальной секции осуществляется в темпе
рабочей секции путеразборочного поезда, поэтому продолжительность их работы определится по формуле
𝑇м.с.р = 𝑇р =
𝐿фр 𝜏р 𝑘
𝑙зв
,
где Тм.с.р и Тр – продолжительность работы путеразборщика, мин.
(3.22)
36
1400 ⋅ 1,74 ⋅ 1,25
= 122 мин.
25
Интервал времени, по истечении которого заканчивает работу бригада по
𝑇м.с.р = 𝑇р =
разболчиванию стыков, t4, мин, вычислится по формуле
𝑡4 =
𝑙2 𝜏р 𝑘
𝑙зв
,
(3.23)
423,24 ⋅ 1,74 ⋅ 1,25
= 37 мин.
25
Время между окончанием работы по разболчиванию стыков и оконча𝑡4 =
нием работы путеразборочного крана t5, мин, составит
𝑡5 =
𝑙3 𝜏р 𝑘
𝑙зв
,
(3.24)
212,7 ⋅ 1,74 ⋅ 1,25
= 19 мин.
25
Интервал времени между началом работы путеразборщика и путеуклад𝑡5 =
чика t6, мин, вычисляется по следующей формуле
𝑡6 =
𝑙4 𝜏р 𝑘
𝑙зв
,
(3.25)
150 ⋅ 1,74 ⋅ 1,25
= 14 мин.
25
Время работы путеукладчика Ty, мин, определяется зависимостью
𝑡6 =
𝑇у =
𝐿фр 𝜏у 𝑘
𝑙зв
,
(3.26)
где y – техническая норма времени на укладку одного звена путеукладочным
краном (для звеньев длиной 25 м с железобетонными шпалами y составляет
2,06 мин/звено).
1400 ⋅ 2,06 ⋅ 1,25
= 145 мин.
25
В конце фронта работ укладываются рельсовые рубки. На время укладки
𝑇у =
рельсовых рубок все работы, выполняемые после прохода путеукладчика, останавливаются и возобновляются в том же темпе после укладки рубок. Полное
время изготовления рельсовых рубок на двухпутном участке с железобетонными
шпалами составит Труб = 33 мин.
37
Интервал времени между окончанием укладки рельсовых рубок в конце
участка работ и окончанием работы бригады по сболчиванию стыков, работающей в темпе путеукладчика, t7, мин, определяется формулой
𝑡7 =
𝑙5 𝜏у 𝑘
𝑙зв
,
(3.27)
137,7 ⋅ 2,06 ⋅ 1,25
= 15 мин.
25
Интервал времени между окончанием работ по сболчиванию стыков и ра𝑡7 =
ботами по рихтовке пути и поправке шпал по меткам t8, мин, составит
𝑡8 =
𝑙6 𝜏у 𝑘
𝑙зв
,
(3.28)
100 ⋅ 2,06 ⋅ 1,25
= 11 мин.
25
Интервал времени между окончанием работ по рихтовке пути, поправке
𝑡8 =
шпал по меткам и уходом материальной секции путеукладчика с участка работ
t9, мин, определяется зависимостью
𝑡9 =
𝑙7 𝜏у 𝑘
𝑙зв
,
(3.29)
200 ⋅ 2,06 ⋅ 1,25
= 21 мин.
25
Интервал времени между окончанием работы материальной секции путе𝑡9 =
укладчика и хоппер-дозаторной вертушки в конце фронта работ t10 , мин, определяется по формуле
𝑡10 =
0,001𝑙8 𝜏х-д 𝑊𝑘
2
,
(3.30)
где х-д – техническая норма времени на выгрузку балласта из хоппер-дозаторов,
принимаемая равной 0,14 мин/м3.
W – объем балласта на километр пути, равный 620 м3;
2 – количество хоппер-дозаторов, из которых одновременно осуществляется
выгрузка балласта, шт.
0,001 ⋅ 517,04 ⋅ 0,14 ⋅ 620 ⋅ 1,25
= 28 мин.
2
Продолжительность выгрузки балласта из хоппер-дозаторов Тх-д, мин,
определяется зависимостью
𝑡10 =
38
𝑇х-д =
0,001𝐿фр 𝜏х-д 𝑊𝑘
2
,
(3.31)
0,001 ⋅ 1400 ⋅ 0,14 ⋅ 620 ⋅ 1,25
= 76 мин.
2
Интервал времени между началом работы машины ВПР-02 по сплошной
𝑇х-д =
выправке и рихтовке пути и хоппер-дозаторной вертушкой t11, мин, определяется
по формуле
𝑡11 =
0,001𝑙9 𝜏х-д 𝑊𝑘
2
+ 6,
(3.32)
где 6 – время на приведение машины ВПР-02 в рабочее состояние, мин.
0,001 ⋅ 397,64 ⋅ 0,14 ⋅ 620 ⋅ 1,25
+ 6 = 28 мин.
2
Сплошная выправка и рихтовка пути осуществляются двумя машинами
𝑡11 =
ВПР-02. Тогда время работы машин ВПР-02 определится по формуле
𝑇ВПР =
𝐿фр 𝜏ВПР 1,872𝑘
2
,
(3.33)
где ТВПР – время работы машин ВПР-02, мин;
ВПР – техническая норма времени на сплошную выправку и рихтовку пути
равная 0,069 мин/шпала;
1,872 – осредненное число шпал на 1 м пути, шт./м.
1400 ⋅ 0,069 ⋅ 1,872 ⋅ 1,25
= 114 мин.
2
Время приведения машины ВПР-02 в транспортное положение t12, мин,
𝑇ВПР =
принимается равным 5 мин.
Интервал времени между окончанием работы машин ВПР-02 и динамического стабилизатора ДСП в конце фронта работ t13, мин, составит
𝑡13 = 0,001𝑙10 𝜏ДСП 𝑘,
(3.34)
где ДСП – техническая норма времени на стабилизацию пути с учетом приведения машины в рабочее и транспортное положения, равная 45,31 мин/км.
𝑡13 = 0,001 ⋅ 146,9 ⋅ 45,31 ⋅ 1,25 = 9 мин.
Продолжительность
работы
динамического
стабилизатора
ДСП
ТДСП, мин, определяется по формуле
𝑇ДСП = 0,001𝐿фр 𝜏ДСП 𝑘,
(3.35)
39
𝑇ДСП = 0,001 ⋅ 1400 ⋅ 45,31 ⋅ 1,25 = 80 мин.
Интервал времени между началом работ динамического стабилизатора
ДСП и быстроходного планировщика балласта ПБ t14, мин, рассчитывается по
формуле
𝑡14 = 0,001𝑙11 𝜏ДСП 𝑘,
(3.36)
𝑡14 = 0,001 ⋅ 68,21 ⋅ 45,31 ⋅ 1,25 = 4 мин.
Время работы быстроходного планировщика балласта Тп.б, мин, вычисляется по формуле
𝑇п.б = 0,001𝐿фр 𝜏п.б 𝑘,
(3.37)
где п.б – техническая норма времени на планировку и отделку пути, равная
48 мин/км.
𝑇п.б = 0,001 ⋅ 1400 ⋅ 48 ⋅ 1,25 = 84 мин.
Время на открытие перегона t15 принимается равным 10 мин.
По вышеприведенным расчетам в масштабе строится график производства основных работ в «окно» (рисунок 3.2, условные обозначения к рисунку в
таблице 3.1) и определяется продолжительность «окна» То, мин
𝑇о = ∑15
𝑖=1 𝑡𝑖 + 𝑇очис + 𝑇у − 𝑇р + 0,5𝑇руб − 𝑇х-д + 𝑇ВПР − 𝑇ДСП + 𝑇п.б .
(3.38)
𝑇о = (14 + 25 + 36 + 37 + 19 + 14 + 15 + 11 + 21 + 28 + 28 + 5 + 9 + 4
+ 10) + 452 + 145 − 122 + 0,5 ⋅ 33 − 76 + 114 − 80 + 84
= 809,5 мин = 13 ч 29 мин 30 с.
3.6 Вывод по третьему разделу
В данном разделе по среднесетевым нормам периодичности реконструкции пути и капитальных ремонтов для пути 2 класса, группы II относящихся к
линии 2 класса специализации П был определен нормативный срок службы пути
700 млн. т бр. Определена ремонтная схема и периодичность промежуточных
видов ремонтно-путевых работ между капитальными ремонтами с 2021 по
40
2051 гг.. Построен график производства основных работ на фронте работ в
«окно» 1400 м, продолжительностью 13 ч 29 мин 30 с.
Рисунок 3.2 - График производства основных работ в «окно»
41
Таблица 3.1 – Условные обозначения, принятые на рисунке 3.2
Условное
обозначение
Название
Оформление закрытия перегона, снятие напряжения в контактной сети, следование рабочих поездов от станции к месту работ
Зарядка машины ЩОМ-1200
ЩОМ-1200 Очистка балластной призмы машиной ЩОМ-1200
МСР
. Материальная секция путеразборочного поезда
Разболчивание стыков при помощи электрогаечного ключа ЭК-1
Р
. Демонтаж рельсошпальной решетки путеукладочным краном УК-25/9-18
Планировка поверхности балластного слоя землеройной техникой
У
. Укладка рельсошпальной решетки путеукладочным краном УК-25/9-18
Подготовка и укладка рельсовых рубок на отводе
Сболчивание стыков при помощи электрогаечного ключа ЭК-1
Рихтовка пути с постановкой на ось, поправка шпал по меткам
Материальная секция путеукладочного поезда
Выгрузка балласта из хоппер-дозаторов
Приведение машины ВПР-02 в рабочее и транспортное положения
ДСП
Сплошная выправка пути с рихтовкой двумя машинами ВПР-02
. Стабилизация пути динамическим стабилизатором ДСП
Планировка пути быстроходным планировщиком ПБ
Открытие перегона для движения поездов
42
4 ОРГАНИЗАЦИЯ СНЕГОБОРЬБЫ НА СТАНЦИИ
4.1 Определение объема снега, подлежащего уборке
Для определения объема снега, подлежащего уборке, предварительно
определяется полезная длина путей Li , м, нечетного станционного парка типа
«Трапеция с равной длиной путей» (рисунок 4.1).
Рисунок 4.1 – Схема нечетного станционного парка типа «Трапеция с равной
длиной путей»
Формулы для расчета полезной длины станционных путей Li приведены
в таблице 4.1.
Таблица 4.1 – Формулы расчета полезной длины станционных путей
Номер пути
ІI
І
3
5
7
Полезная длина
LII = Lz
LI = Lz
L3 = Lz - E
L5 = Lz -E
L7 = Lz
где Lz – длина крайнего станционного пути, Lz = 1150 м;
Е – расстояние между предельными столбиками, м, определяется по формуле
𝐸=
𝑀
𝑡𝑔 𝛼
,
где M – расстояние между осями станционных путей, м;
tg – марка крестовины.
(4.1)
43
𝐸=
5,0
= 45 м,
𝑡𝑔0,110657
𝐿II = 1150 м,
𝐿I = 1150 м,
𝐿3 = 1150 − 45 = 1105 м,
𝐿4 = 1150 − 45 = 1105 м,
𝐿7 = 1150 м.
Объем снега с учетом его уплотнения при погрузке в снегоуборочный поезд определяется по формуле
𝑊𝑖 = (𝐿𝑖 + 𝑛𝑖 𝐿п )𝑀ℎ𝑘у ,
(4.2)
где Wi – объем снега, убираемого с i-го пути, м3;
Li – полезная длина станционного пути, м;
ni – количество стрелочных переводов на i-м пути;
Lп – приведенная длина стрелочного перевода, м (в курсовой работе можно
принять 75 м, при этом необходимо при очистке стрелочного перевода по прямому пути принимать длину 50 м, а при очистке бокового пути – 25 м);
h – заданная толщина слоя снега, м;
ky – коэффициент уплотнения снега, принимается от 0,4 до 0,5.
𝑊II = (1150 + 5 ⋅ 50) ⋅ 5,0 ⋅ 0,27 ⋅ 0,5 = 945 м3 ,
𝑊I = (1150 + 4 ⋅ 50) ⋅ 5,0 ⋅ 0,27 ⋅ 0,5 = 911,25 м3 ,
𝑊3 = (1105 + 2 ⋅ 50 + 2 ⋅ 25) ⋅ 5,0 ⋅ 0,27 ⋅ 0,5 = 847,125 м3 ,
𝑊5 = (1105 + 2 ⋅ 50 + 2 ⋅ 25) ⋅ 5,0 ⋅ 0,27 ⋅ 0,5 = 847,125 м3 ,
𝑊7 = (1150 + 2 ⋅ 25) ⋅ 5,0 ⋅ 0,27 ⋅ 0,5 = 810 м3 .
Общий объем снега, подлежащий уборке со станционного парка, составит
𝑊 = ∑𝑁
𝑖=1 𝑊𝑖 ,
где N – число путей в парке.
𝑊 = 945 + 911,25 + 847,125 + 847,125+810 = 4360,5 м3 .
(4.3)
44
4.2 Определение продолжительности очистки станции от снега
Продолжительность одного рейса снегоуборочной машины определяется
по формуле
𝑇р = ∑7𝑖=1 𝑡𝑖 ,
(4.4)
где Тр – продолжительность одного рейса, мин;
t1 – время согласования и подготовки маршрута, t1 = 5 мин;
t2 – время следования к месту работ, мин;
t3 – установка рабочих органов, t3 = 5 мин;
t4 – время загрузки машины снегом, мин;
t5 – время подготовки маршрута под разгрузку, t5 = 5 мин;
t6 – время следования к месту разгрузки, t6 = t2;
t7 – время выгрузки снега со снегоуборочной машины.
Значения составляющих Тр, кроме уже известных, определяются по формулам
𝑡2 = 60
𝑡4 =
𝑄𝑘з
П
𝐿в
𝑉ср
,
,
(4.5)
(4.6)
где Lв – расстояние от места погрузки снега до места его выгрузки, км;
Vср – средняя транспортная скорость, Vср = 20 км/ч;
Q – емкость снегоуборочного поезда, м3;
kз – коэффициент заполнения поезда снегом, kз = 0,9 (тогда фактическая полная загрузка поезда Qф = 0,9 Q м3);
П – паспортная производительность щеточного питателя, м3/мин.
При выгрузке снега ротором ПСС-1
𝑡7 = 0,06𝑄𝑘з .
(4.7)
Емкость снегоуборочного поезда Q в общем случае определяется по формуле
𝑄 = 𝑄гол + 𝑄пр 𝑛 + 𝑄кон ,
(4.8)
45
где Qгол – емкость головной машины, м3;
Qпр – емкость промежуточного полувагона, м3;
n – число промежуточных полувагонов (в курсовой работе принимается
n = 2);
Qкон – емкость концевого полувагона, м3.
Минимальное число рейсов снегоуборочного поезда, необходимое для
полной очистки станционного парка от снега, составит
𝑁р =
𝑊
𝑄𝑘з
,
(4.9)
где N р – число рейсов снегоуборочного поезда.
Фактическая продолжительность очистки станционного парка от снега
определится по графику, в зависимости от принятой технологии загрузки, и будет не менее определенной по формуле
𝑇 = 𝑁р 𝑇р .
(4.10)
Емкость снегоуборочного поезда с головной машиной ПСС-1 составит
𝑄 = 100 + 125 ⋅ 2 + 110 = 460 м3 .
Минимальное число рейсов снегоуборочного поезда, необходимое для
полной очистки станционного парка от снега
𝑁р =
4360,5
= 11 рейсов.
460 ⋅ 0,9
Время следования снегоуборочного поезда к месту работ
𝑡2 = 60
1,2
= 4 мин.
20
Время загрузки снегоуборочного поезда снегом
460 ⋅ 0,9
= 21 мин.
20
Время, необходимое на выгрузку снега
𝑡4 =
𝑡7 = 0,06 ⋅ 460 ⋅ 0,9 = 25 мин.
Продолжительность одного рейса снегоуборочной машины
𝑇р = 5 + 4 + 5 + 21 + 5 + 4 + 25 = 69 мин.
46
Расчетная производительность составит
𝑇 = 69 ⋅ 11 = 759 мин.
По результатам расчетов приведена ведомость механизированного выполнения снегоуборочных работ на станции (таблица 4.2) и график работы снегоуборочного поезда, приведенные на рисунке Б.1 приложения Б.
Ширина междупутья, м
Полный объем
убираемого
снега, м3
Расчетное
число рейсов
Время работы
снегоуборочного
поезда
II
1150
5,0
945
2,4
168
I
1150
5,0
911,25
2,3
158
3
1105
5,0
847,125
2,15
149
5
1105
5,0
847,125
2,15
149
7
1150
5,0
810
2,0
138
11
759
Способ уборки
снега
Полезная
длина, м
первая
Номер пути
А
Очередность
очистки
Наименование
парка
Таблица 4.2 – Ведомость механизированного выполнения снегоуборочных работ
ПСС-1
Итого
4.3 Вывод по четвертому разделу
В четвертом разделе был определен объем снега, подлежащего уборке одного главного и трех приёмоотправочных путей нечетного станционного парка
типа «Трапеция с равной длиной путей», рассчитана продолжительность очистки
станции от снега и построен график снегоуборочного поезда (рисунок Б.1).
В результате расчетов и графика очистки станционных путей определено,
что для вывоза снега объемом 4360,5 м3 потребуется минимум 11 рейсов снегоуборочного поезда с головной машиной ПСС-1, что составит 759 мин
(12 ч. 39 мин).
47
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В первом разделе курсовой работы, согласно исходных данных, определено, что участок пути, принадлежащий к железнодорожной линии 2 класса с
специализации П, с грузонапряженностью 46,3 млн. т км брутто/ км в год, скоростью движения пассажирских поездов 90 км/ч и грузовых поездов 70 км/ч, относится к 2 классу, группе II (2П 2II).
Для данного класса пути и специализации определен тип и конструкция
верхнего строения пути, построены поперечные профили основной площадки
земляного полотна и балластной призмы в прямом и кривом участках пути радиусом 500 м в масштабе 1:50.
Во втором разделе курсовой работы, был проведен расчет основных геометрических и осевых размеров одиночного обыкновенного стрелочного перевода (типа Р65, марки 1/9), радиуса переводной кривой, длины прямой вставки,
малых и больших полуосей стрелочного перевода. Были определены ординаты
для разбивки переводной кривой и длины рельсовых нитей, построена схема
стрелочного перевода марки 1/9 с рельсами типа Р65 с укорочением 510 мм в
масштабе 1:50.
В третьем разделе, по среднесетевым нормам периодичности реконструкции пути и капитальных ремонтов для пути 2 класса, группы II относящихся к
линии 2 класса специализации П определен нормативный срок службы пути 700
млн. т бр. Определена ремонтная схема и периодичность промежуточных видов
ремонтно-путевых работ между капитальными ремонтами с 2021 по 2051 гг. (периодичность капитальных ремонтов 30 лет). Построен график производства основных работ на фронте работ в «окно» 1400 м, продолжительностью
13 ч 29 мин 30 с.
В четвертом разделе был определен объем снега, подлежащего уборке двух
главных и трех приёмоотправочных путей нечетного станционного парка типа
48
«Трапеция с равной длиной путей», рассчитана продолжительность очистки станции от снега и построен график снегоуборочного поезда ПСС-1. В результате расчетов и графика очистки станционных путей определено, что для вывоза снега объемом 4360,5 м3 потребуется минимум 11 рейсов снегоуборочного поезда с головной
машиной ПСС-1, что составит 759 мин (12 ч. 39 мин).
49
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Устройство и ремонт железнодорожного пути : учеб.-метод. пособие :
учеб. электрон. издание / С. А. Косенко, С. С. Акимов ; Сиб. гос. ун-т путей сообщения. – Новосибирск : Изд-во СГУПС, 2021. – 1 СD-ROM. – Загл. с титул.
экрана. – Текст. Изображение. Устная речь : электронные.
2. Положение о системе ведения путевого хозяйства ОАО «Российские
железные дороги»: утв. Распоряжением ОАО «РЖД» от 31.12.2015 г. № 3212р.
– М., 2016.
3. ГОСТ Р 51685-2013. Национальный стандарт Российской Федерации.
Рельсы железнодорожные. Общие технические требования. М.: Стандартинформ, 2014. 95 с.
4. СП 238.1326000.2015 Железнодорожные путь: утв. Приказом Министерства транспорта Российской Федерации 06.06.2015 г. №209
5. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации утв. Приказом Минтранса России от 21.12.2010 №286 (ред. От 09.02.2018)
// Доступ из справ.-правовой системы «Консультант Плюс» (Дата обращения:
17.09.2019).
6. Инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути. Утверждена ОАО «РЖД» 29.12.2012 г.
7. Инструкция о порядке предоставления и использования «окон» для ремонтных и строительно-монтажных работ на железных дорогах ОАО «РЖД».
Утверждена распоряжением ОАО «РЖД» 29.11.2011 г. №2560р.
50
ПРИЛОЖЕНИЕ А
51
ПРИЛОЖЕНИЕ Б