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课程名称铁道工程院系土木工程系专业工程造价年级2008级姓名×××学号××××××西南交通大学峨眉校区2010年1月7号目录1设计任务
1.1设计题目………………………………………………………
21.2设计内容………………………………………………………
21.3设计要求………………………………………………………
21.4设计资料………………………………………………………22铁道工程数量统计
2.1钢轨统计………………………………………………………
32.2轨枕统计………………………………………………………
32.3联接零件统计…………………………………………………
32.4道砟数量统计…………………………………………………
42.5工程数量表…………………………………………………43路基设计
3.1路基横断面设计………………………………………………
53.2路基土石方统计…………………………………………………54铁道能力检算
4.1行走时分………………………………………………………
64.2通过能力………………………………………………………
84.3输送能力检算…………………………………………………95附件
5.1附表一………………………………………………………
125.2路基规范
5.3纵断面图1设计任务为了考察学生对本学科的活学活用能力,希望通过本次课程设计使学生熟练掌握铁路轨道工程数量计算、路基横断面设计及土石方工程数量计算和铁路能力检算等有关内容
1.1设计题目题目铁道工程综合设计
1.2设计内容1.轨道工程数量计算;2.路基横断面设计;3.路基土石方工程数量计;4.铁路能力检算;5.编写简要说明书,按要求装订成册
1.3设计要求说明书要求简要明晰,计算中所采用的所有数据均要说明数据来源,公式中所有符号均应说明含义,并将说明书按照以下顺序装订成册1.封面2.目录3.说明书正文;
(1)设计原始资料
(2)轨道工程数量统计
(3)路基土石方工程数量统计
(4)铁路能力检算4.附件5.封底
1.4设计资料
一、设计线资料
1、设计线为Ⅰ级单线铁路,路段设计行车速度为200km/h;
2、站间平纵断面图见(附件-纵断面图)
3、轨道部分资料
(1)轨道类型重型,普通线路,轨缝8mm;
(2)钢轨;60kg/m
(3)轨枕及扣件;Ⅲ型有挡肩轨枕,1667根/km;弹条Ⅱ型扣件;
(4)道床;采用Ⅰ级碎石道砟
4、路基部分设计查相关规范,见附件
5、选线设计部分资料(远期重车方向)
(1)运量资料货运量C要求=12Mt/aβ=
1.15,通过能力储备数α=
0.2;客车NK=8对/天;摘挂NZ=2对/天;零担NL=1对/天;快货NKH=1对/天
(2)到发线有效长LYX=650m;
(3)信联闭设备为半自动闭塞;tF+tH=6min
(4)每辆火车平均数据为货车自重
22.153t,总重qp=
78.998,净载量qj=
56.865t,车辆长度Lp=
13.914t,净载系数Kj=
0.720t/m,列出延米质量q=
5.677m,守车质量qs=16t,守车长度Ls=
8.8m2铁道工程数量统计(DK101~DK102)
2.1钢轨统计采用标准轨25m,统计量为1km,故总钢轨量为1000/25×2=80(根)
2.2轨枕统计根据设计资料已知,采用Ⅲ型有挡肩轨枕,1667根/km,故共1667根轨枕
2.3联接零件统计
1、扣件计算根据设计资料已知,采用弹条Ⅱ型扣件,一个弹条Ⅱ型扣件含有2个螺纹道钉,2个螺母,2个平垫圈,2个弹条,2个轨距挡板,2个挡板座,1个弹性橡胶垫板又一根轨枕上有2个扣件螺纹道钉=1667×2×2=6668(个)螺母=1667×2×2=6668(个)平垫圈=1667×2×2=6668(个)弹条=1667×2×2=6668(个)轨距挡板=1667×2×2=6668(块)挡板座=1667×2×2=6668(块)弹性橡胶垫板=1667×2=3334(块)2.夹板计算根据情况,采用双头式夹板,接头出钢轨内外侧各一个夹板,每个夹板上有螺栓孔6个,并配上夹板螺栓(带螺帽),并在每个接头螺栓和螺母直接垫防止松动的弹簧垫圈60夹板数量=16×10+4=164(块)说明每100米有16个夹板,加上端部少加的4块夹板螺栓=164×6=984(套)弹簧垫圈=夹板螺栓数量=984(个)
2.4道砟数量统计由图可知,此段为圆曲线段,需设置外轨超高计算公式h=
7.6V2max/R——(式2-1)式中R——本段的曲线半径,R=4500mVmax采用新线设计速度,为200km/h代入上述数据到(式2-1)中,得h=68mm计算点里程道床断面面积S长度(M)体积VD2K101~D2K
10234.887100034887∑V=
348872.5工程数量表名称单位数量标准轨25m根80道砟数量m
337.68轨枕根1667螺纹道钉个6668螺母个6668平垫圈个6668弹条个6668轨距挡板块6668挡板座(尼龙座)块6668弹性橡胶垫板块333460夹板块164夹板螺栓套984弹簧垫圈个9843路基设计(DK93+800~DK93+900)
3.1路基横断面设计设计说明此路段均为路堤,且高程变化不大,地质情况假定为非渗水土,故设置三角形路拱,单线铁路路拱高为
0.15m数据参照路基规范(见附件),详细设计请看A3图纸
3.2路基土石方统计土石方计算基本公式——(式3-1)其中V——土石方体积A1A2——前后两个断面的面积L——前后断面之间的距离路基土石方数量计算表里程高程m断面积平均面积距离m土石方数量段落小计备注填填填路堤12345678DK93+
8007.
4467140.
277126.
177202522.
3413368.46(DK93+800~DK93+900)DK93+
8206.
450111.
857111.
952202239.04DK93+
8406.
457112.
047111.
142202242.84DK93+
8606.
464112.
237146.
266202925.32DK93+
8808.
453180.
294171.
946203438.92DK93+
9008.
049163.5974铁道能力检算(DK94~DK104)
4.1行走时分
1、计算公式T甲-乙=∑(ti·Li)+tq+tt——(式4-1)式中tq、tt——起车、停车附加时分,电力、内燃机牵引tq=1~3mintt=1~2min;Li——某一坡段的长度ti——某一坡段的每千米的运行时分(min/km),上坡时ti=60/Vjh,Vjh用均衡速度法查得;下坡时,ti=60/Vx其中Vx用(式4-2)计算Vx=85+
0.8i——(式4-2)
2、计算过程
(1)从DK94前往DK104
①坡度值确定根据断面图中设计坡度,找到相关数据如下L1=
2804.28mi1=0;L2=900m,i2=
0.7‰;L3=2100mi3=-
0.8‰;L4=
611.36mi4=0;L5=2000mi5=3‰;L6=800mi6=0;L7=
497.88mi7=
6.9‰
②速度的确定根据以上坡度值,利用均衡速度法查得V2=99km/hV5=94km/hV7=
72.5km/h(具体见图4-2)V3=85+
0.8i=85-
0.8×
0.7=
84.36km/h当坡度为零时,V=V1=V4=V6=85km/h
③起停时分的确定本设计中机车为电力牵引,tq取1min、tt取1min
④计算将以上数据代入式4-1,则得TW=
8.7min图4-1SS7型电力机车合力曲线图
(2)从DK104返回DK94
①坡度值确定根据断面图中设计坡度,找到相关数据如下L1=
2804.28mi1=0;L2=900m,i2=-
0.7‰;L3=2100mi3=
0.8‰;L4=
611.36mi4=0;L5=2000mi5=-3‰;L6=800mi6=0;L7=
497.88mi7=-
6.9‰
②速度的确定根据以上坡度值,利用均衡速度法查得V3=98km/h(具体见图4-2)V2=85+
0.8i=85-
0.8×
0.7=
84.44km/hV5=85+
0.8i=85-
0.8×
3.0=
82.6km/hV7=85+
0.8i=85-
0.8×
6.9=
79.48km/h当坡度为零时,V=V1=V4=V6=85km/h
③起停时分的确定本设计中机车为电力牵引,tq取1min、tt取1min
④计算将以上数据代入式4-1,则得TF=
8.73min图4-2SS7型电力机车合力曲线图
4.2通过能力
1、计算公式——(式4-3)式中TT———日均综合维修“天窗”时间,电力牵引取90min,内燃机牵引取60min;tw、tF——站间往返走行时间tB——对向列车不同时到达的时间间隔tH——车站会车间隔时间
2、计算过程已知tB+tH=6minTT=90minTW=
8.7minTF=
8.73min将以上数据代入式4-3,得N=57(对/天)
4.3输送能力检算
1、牵引质量的确定
①计算公式——(式4-4)式中G——单机牵引质量,舍取10t的整数倍λy——机车牵引力使用系数,取
0.9Fj——机车计算牵引力N,查附表一P——机车计算质量(t)ix——限制坡度(‰)w0′,w0″——计算速度Vj下的机车、车辆单位阻力,可查附表一
②计算过程查附表一,得Fj=353300N,P=138t,w0′=
2.38N/kN,w0″=
1.44N/kNVj=48km/h;g=
9.81纵断面图中已知ix=
7.2‰;将以上数据代入(式4-4),得G=3600t
2、牵引质量的检算
①启动检算——(式4-5)式中Fq——机车计算启动牵引力N,SS7型为487300tWq′——机车单机启动阻力(N/kN),电力机车去5N/kNWq″——货车的单位启动阻力(N/kN),SS7型为
3.5N/kNiq——启动地段的加算坡度,此路段为平坡,iq=0数据Fq=487300tWq′=5N/kNWq″=
3.5N/kNiq=0P=138tg=
9.81将以上数据代入(式4-5),得Gq=12576t>G=3600t,故可以启动
②车站到发线有效长度检算——(式4-5)式中La——安全距离,一般取30mLxy——到发线有效长度(m)Lj——机车长度,SS7型为22mNj——列车中机车台数q——列出延米质量,取
5.677m已知数据La=30m,Lxy=850m,Lj=22m,q=
5.677m,Nj=1将以上数据代入(式4-5),得Gxy=4530t>G=3600t,故牵引质量不受到发线有效长度限制
3、货物列车牵引净载Gj的确定1计算公式——(式4-6)式中qs——守车质量,取16tqp——每辆货车平均总重量,取
78.998tGj=(n-1)qj——(式4-7)式中qj为每辆货车的平均净载(t),取
56.865t2计算过程将数据代入式4-
5、式4-6,得Gj=2580t
4、运输能力的计算
(1)NH(折算的普通货物列车对数)确定
①计算公式——(式4-8)式中NK、NKH、NL、NZ——旅客、快货、零担、摘挂列车对数α——通过能力储备系数,取
0.2εK、εKH、εL、εZ——旅客、快货、零担、摘挂列车的扣除系数,可查表获得μKH、μL、μZ——快货、零担、摘挂列车的货物质量与普通货物列车质量的比值,即满轴系数一般取μKH=
0.75,μL=
0.5,μZ=
0.75
②计算过程已知数据εK=
1.3,εKH=
1.2,εL=
1.5,εZ=
1.3;μKH=
0.75,μL=
0.5,μZ=
0.75α=
0.2;NK=8对/天;NZ=2对/天;NL=1对/天;NKH=1对/天;N=57(对/天)将以上数据代入式(式4-8),得NH=34(对/天)
(2)运输能力的计算——(式4-9)式中NH——折算的普通货物列车对数(对/d),按照(式4-8)计算Gj——普通货物列车净载β——货物波动系数,通常取
1.15由上述计算得NH=34(对/天),Gj=2580t,则代入(式4-9),得C=
27.8(Mt/a)>C要求=12Mt/a附表一SS7型电力机车单机牵引合力曲线计算i=12‰P=138tG=2260tv=48km/hF=353300kNθh=
0.28工况序号项目速度
51010.
420304044.8464850607080818590100牵引运行1FkN
440.
90415.
20387.
40372.
70363.
60359.
60353.
30357.
40282.
70242.
30212.
00199.
50188.
4084.002Fy=
0.9FkN
396.
81373.
68348.
66335.
43327.
24323.
64317.
97321.
66254.
43218.
07190.
80179.
55169.
5675.603ω0ˊN/kN
1.
431.
471.
481.
621.
832.
112.
272.
312.
382.
462.
883.
373.
933.
994.
244.
565.264Pω0ˊN
197.
02203.
25203.
85222.
90252.
15291.
01313.
08318.
94329.
02339.
48397.
55465.
23542.
51550.
76584.
75629.
39725.885ω0N/kN
0.
950.
980.
981.
071.
181.
311.
391.
411.
441.
471.
661.
872.
102.
132.
232.
362.656Gω0N
2140.
502215.
932222.
572409.
162658.
892965.
123132.
183175.
983250.
783327.
853747.
084222.
814755.
044811.
375042.
345343.
775989.007W0=Pω0ˊ+Gω010-3gkN
22.
9323.
7323.
8025.
8228.
5631.
9433.
8034.
2935.
1235.
9840.
6645.
9951.
9752.
6055.
2058.
6065.878Fy-W0kN
373.
88349.
95322.
84306.
87295.
30289.
35282.
85285.
68213.
77172.
08138.
83124.
35110.
969.739fy-ω0=Fy-W0103/P+Gg
15.
8914.
8813.
7213.
0412.
5512.
3012.
0212.
149.
097.
315.
905.
294.
720.41惰行10ω0=W0103/P+GgN/kN
0.
971.
011.
011.
101.
211.
361.
441.
461.
491.
531.
731.
952.
212.
242.
352.
492.80电阻制动11BdkN
150.
00306.
00308.
80311.
70314.
60316.
00227.
80194.
40172.
0053.
8011.1012bdN/kN
6.
3813.
0113.
1313.
2513.
3713.
439.
688.
267.
312.
290.4713ω0+
0.9bdN/kN
6.
7112.
7212.
9113.
1413.
3913.
5310.
449.
398.
824.
414.
553.22空气制动14Φh
0.
2200.
1910.
1900.
1740.
1670.
1640.
1630.
1630.
1620.
1620.
1610.
1600.
1590.
1590.
1590.
1580.15815b=1000ΦhθhN/kN
61.
6153.
6253.
2648.
6946.
8845.
9445.
6345.
5645.
4645.
3644.
9744.
6944.
4844.
4644.
3944.
3144.1816ω0+
0.5bN/kN
31.
7827.
8227.
6425.
4424.
6524.
3324.
2524.
2424.
2224.
2124.
2124.
3024.
4524.
4624.
5424.
6524.89空气电阻制动
0.2b+bd+ω0N/kN
19.
6711.
7324.
6723.
9623.
8423.
9224.
0010.
5710.
5810.
6020.
4119.
1611.
1018.
4413.
5111.
8211.64。