Розробка перебільшеного профілю колії

1.2.1 Розробка перебільшеного профілю колії

Вихідними даними для проектування є відмітки існуючої головки рейки 1ГР, низу баластного шару НБШ, товщина існуючого баластного шару.

Поздовжній профіль існуючої колії повинен бути приведений у відповідності до сучасних норм, пред’явленими ПТЕ, СНиП, Технічними вказівками [1], і з урахуванням конструктивної висоти проектної верхньої будови колії

, (1.1)

де:  – товщина піщаного баласту;  – товщина щебеневого баласту під шпалою;  – товщина шпали;  – висота проектної рейки з підкладкою.

Низ баластного шару можна визначити за формулою

, (1.2)

де:  – висота існуючої верхньої будови колії.

Відмітка РГР обчислюється відносно відмітки ІГР

, (1.3)

де:  – товщина щебеневого баласту;

 – різниця між товщиною проектної і існуючої шпали;

 – різниця між висотою проектної і існуючої рейки.

Існуючий баласт сильно забруднений, тому відмітка розрахункової головки рейки визначається за формулою

, (1.4)

При збільшенні товщини баластної призми збільшується і її ширина знизу, що призводить до зменшення узбіччя. Тому збільшувати висоту баластної призми можна до тих пір, доки ширина узбіччя не зменшиться до мінімальної величини, прийнятої для даної лінії залізниці. Для того, щоб уникнути небажаних робіт, зрізок або розширення основної площадки, необхідно проектну лінію розташувати так, щоб витримати умову

, (1.5)

Внаслідок модернізації, ІГР займає нове положення, яке називається ПГР. Такі зміни досягаються шляхом підіймання колії на баласт або зрізки існуючою баласту при достатній його товщині. Зміну положення ІГР викликає:

а) підіймання  коли ІГР за рахунок збільшення товщини баласту або підвищення відмітки основної площадки земляного полотна піднімається на визначену висоту

, (1.6)

б) зрізка , коли ПГР<ІГР, тобто за умовою, проектування поздовжнього профілю не можна витримати нерівність ПГР≥РГР

, (1.7)

При проектуванні поздовжнього профілю необхідно намагатися, щоб підіймання не відрізнялись різко між собою, в іншому випадку механізована реконструкція профілю буде ускладнена.

При різниці ухилів елементів більш ніж 2,8 уводиться поправка на вертикальну криву

, (1.8)

де: К – відстань від ближчого початку вертикальної кривої до точки, що розглядається, м.

1.2.2 Розробка схеми розкладання рейкових плітей

Укладання рейкових плітей безстикової колії на ділянці проводиться після виконання модернізації колії з укладанням інвентарних рейок типу Р65 довжиною 25 м на роздільному скріпленні типу КБ, залізобетонних шпал з епюрою 1840 шт/км на щебеневому баласті товщиною 40 см під шпалою.

–  Загальна довжина ділянки модернізації колії – 20.244м. безстикової колії.

Розрахунком передбачається укладання температурно-напруженої безстикової колії без періодичної розрядки напружень по всій ділянці.

Остаточна довжина рейкових плітей визначається натурним проміром після укладання інвентарних рейок і ретельного виправлення колії в плані і профілі.

Всього на ділянці передбачається укласти 28 пару рейкових плітей і 16комплектів ізолюючих стиків, з яких 12 комплектів - клеєболтових і 4 комплекта – збірних.

Оскільки зі збільшенням довжини рейкових плітей ефективність безстикової колії зростає, то після проведення модернізації ділянки передбачається впродовж півроку зварювання рейкових плітей до довжини блок - ділянки. У зв’язку з тим, що за півроку температура повітря не зможе досягнути своїх екстремальних значень, то замість зрівняльних прольотів будуть укладені рейкові вставки довжиною 10 м. З’єднання плітей, зварених до довжини блок-ділянки, буде за рахунок застосування клеєболтових стиків підвищеної міцності. Використання таких стиків згідно з [1] не потребує улаштування зрівняльних прольотів. Зразок високоміцного ізолюючого стику наведений на рисунку 1.1

Розрахунком передбачається укладання рейкових плітей безстикової температурно-напруженої колії в прямих і кривих ділянках без сезонної розрядки напружень з укороченням внутрішньої нитки в кривих на величину, що визначається розрахунками.

Зазор між рейковими вставками орієнтовно приймається рівним 1 см.

Розкладання і з’єднання рейкових плітей між собою і з ланковою колією виконуються у суворій відповідності до [1], ПТЕ, інструкції і технологічних процесів.

Зварка рейкових плітей виконується електроконтактними способом на РЗП з наступним транспортуванням до місця укладання.

Клеєболтові стики передбачаються бути вклеєними в рейку довжиною 10м.

1 – болт; 2 – ізолююча втулка; 3 – рейка; 4 – повнопрофільна металева накладка; 5 – ізоляційна прокладка; 6 – гайка; 7 – шайба; 8 – клейка паста; 9 – металева обичайка.

Рисунок 1.1 Високоміцний ізолюючий стик

1.2.3 Визначення температурних умов укладання і експлуатації рейкових плітей

І Характеристика колії:

1 Тип рейок – Р65;

2 Шпали залізобетонні – 1840 шт/км в прямих і 2000 шт/км в кривих R≤1200м.

3 Баласт – щебінь.

4 В обороті знаходяться наступні локомотиви: ЧС-4 пасажирський зі швидкістю 120 км/год; ВЛ-60,80 – вантажний зі швидкістю 80 км/год.

5 Температура рейок для станції Жмеринка:

Річна температура амплітуда Т_А =84⁰С.

II Режим експлуатації безстикової колії і межі температурного інтервалу закріплення плітей.

1 В прямій ділянці колії:

Локомотив ЧС-4 V-120 км/год:

,

[Т] = 86 + 54 - 10=130°С>Т_А,

Локомотив ВЛ-80, V = 80 км/год:

[Т] = 83 + 54 - 10 =127°С > Т_А,

Якщо [Т] > Т_А, то при максимальній швидкості локомотива безстикову колію можна експлуатувати в прямих ділянках колії без сезонної розрядки напружень.

Межі інтервалу закріплення:

Локомотив ЧС-4, V-120 км/год:

maxt₃=-37+86 = 49°C,

mint₃=58-54 = 4°C.

Локомотив ВЛ-80,

V = 80 км/год:

maxt₃ = -37+83 = 46°C,

mint₃=58-54 = 4°C.

В кривих

R = 800м:

Локомотив ЧС-4, V-120 км/год:

[Т] = 85 + 47- 10=122°С>Т_А,

ruaxt₃=-37+85 = 48°C,

mint₃=58-47 = 11 °С.

Локомотив ВЛ-80,

V = 80 км/год:

[Т] = 75+47- 10=112⁰С>Т_А,

maxt₃ = -37+75 = 38°C,

mint₃=58 - 47= 11°С.

В кривих

R = 600м:

Локомотив ЧС-4, V-120 км/год:

[Т] = 81 +42 - 10= 113°С> Т_А,

maxt₃ = -37+ 81 = 44°С,

min t₃=58-42= 16°C.

Локомотив ВЛ-80,

V = 80 км/год:

[Т] = 72 + 42- 10=104°С>Т_А,

maxt₃ = -37 + 72 = 35°C,

mint₃ = 58 – 42 = 16°C.

Таблица 1.5 Температурні інтервали закріплення рейкових плітей безстикової колії

Примітка – Оскільки передбачається укладка довгих рейкових плітей, то нижня межа інтервалу закріплення повинна бути не менше, ніжна 8°С вище від нижньої межі встановленої для коротких рейкових плітей. Всі розрахунки безстикової колії на міцність і стійкість в цьому пункті виконані за допомогою таблиць, наведених в [1].

Більш детально методика розрахунків безстикової колії на міцність і стійкість розглядається у 4 розділі даного дипломного проекту.

1.2.4Визначення строків служби рейок за дефектністю (за одиночним виходом)

В сучасних умовах експлуатації строки служби рейок в прямих і кривих радіусом 1000 м насамперед визначається їх виходом по дефектності, яка враховується або загальною кількістю рейок , що вилучаються з колії на 1 км за весь їх строк служби, або їх найбільшим річним виходом на 1 км – .

Передчасний вихід рейок по дефектності (до набуття допустимого зносу) відбувається внаслідок цілого ряду причин, пов'язаних або з недоліками виготовлення рейок, або недоліками утриманням колії, або з ненормальним впливом рухомого складу чи інших причин. В цілях забезпечення безпеки руху поїздів дефектні рейки повинні бути замінені в межах строку їх життєздатності, тобто до того часу, поки дефект не досягає небезпечного рівня.

Для прикладу порівняння сроку служби рейок до вилучення їх з коліїї за наявності дефектів розглянемо одні з найбільш розповсюджених варіантів конструкції ВБК:

1.  Рейки Р65, епюра шпал 1840 шт/км, скріплення КБ, товщина баласту h_б = 55 см

2.  Рейки UIC60, епюра шпал 1840 шт/км, скріплення КБ, товщина баласту h_б = 55 см

3.  Рейки Р65, епюра шпал 1840 шт/км, скріплення КПП-5, товщина баласту h_б = 55 см

Для визначення сумарного виходу рейок по дефектності , шт/км, за строк проходу тоннажу Т (млн. т брутто) використовуємо формулу (1.15)

, (1.10)

де  - погонна маса рейки, кг;

0,85;

 - річна вантажонапруженість в рік перед ремонтом, млн. т км/км за рік;

 - середньозважене по тоннажу динамічне навантаження на вісь, т/вісь, яке визначаємо за формулою (1.16)

, (1.11)

де 0,012;

 - середньозважена по тоннажу швидкість по ділянці, км/год;

 - середньозважене статичне навантаження на вісь, т/вісь, що визначаємо з виразу:

, (1.11 -а)

де ε_лок, ε_ваг, – частка по вазі коліс локомотивів і вагонів у поїзді. Фактори, що впливають на одиночний вихід рейок враховуються як добуток коефіцієнтів:

. (1.12)

Коефіцієнти, що входять до формули (1.12) знаходяться наступним чином:

-  - вплив довжини рейок , м, знаходиться по формулі:

; (1.13)

- для ланкової колії

;

- для безстикової колії .

-  - вплив радіуса кривизни колії в плані , м, знаходиться по формулі:

. (1.14)

(Причому, при 1200 м слід прийняти с = 0. При  1200 м с = 800 м). Проведення в кривих різних заходів, що змінюють умови взаємодії рухомого складу і колії (наприклад, змащування бокових робочих граней рейок), враховуються величиною . При відсутності заходів = 1. Якщо ці заходи прирівнюють вихід рейок на кривих з виходом рейок на прямих, то = 0. Приймаємо, що = 0, тоді

.

Якість рейок враховується коефіцієнтом . Для об'ємно загартованих рейок сучасного виробництва можна прийняти 1,75.

Вплив якості підрейкової основи враховано коефіцієнтом  (дерев'яні чи залізобетонні шпали, плитна або інша основа) і коефіцієнтом  (що враховує епюру укладання шпал, їх конструкцію та конструкцію скріплень). Коефіцієнт  визначаємо з формули:

, (1.14 -а)

де  – коефіцієнт, що враховує конструкцію верхньої будови колії (конструкцію шпал і епюру їх укладання, конструкцію скріплень і тип рейок). Коефіцієнт  визначено по формулі (2.6). Тоді розрахунки по формулі (1.14-а), коефіцієнтів  для прийнятих варіантів ВБК дали такі результати: =1,95; =1,91; =1,97. Вплив кліматичних умов - , своєчасності і якості утримання колії - , вплив будь-якого іншого фактору – коефіцієнтом . Якщо на колії з залізобетонними шпалами застосовуються прокладки підвищеної пружності, то одиночний вихід рейок буде не більше ніж на колії з дерев'яними шпалами, тому для шпальної основи можна прийняти =1. Для щебеневого баласту 1; для звичайного справного земляного полотна 1; для середьомережевих умов 1; 1; якщо вплив будь-яких інших факторів спеціально не враховується, то інші значення =1.

Користуючись формулою (1.12) рахуємо добуток коефіцієнтів . Для прийнятих шести варіантів ВБК колії значення  відповідно дали такий результат:

- для першого варіанту =7,22; для другого варіанту –7,07; для третього варіанту –7,30.

Після розрахунку значень , користуючись формулою (1.10), визначаємо сумарний одиночний вихід рейок , шт/км в залежності від пропущеного тоннажу , млн. т брутто. Розрахунки виконано в табличному вигляді по рокам (див. табл. 2.16). Значення допустимого пропущеного по рейкам тоннажу (Т) визначається з табл. 2.16 у відповідності до встановлених нормативів сумарного одиночного виходу рейок 5 шт/км.

Розрахунковий сумарний одиночний вихід рейок по дефектності на розрахунковий рік перед ремонтом колії буде рівним таким значенням:

- для першого варіанту (рейки Р65 зі скріпленнями КБ і епюрою шпал 1840 шп/км):

,

- для другого варіанту (рейки UIC60 зі скріпленнями КБ і епюрою шпал 1840 шп/км):

,

- для третього варіанту (рейки Р65 зі скріпленнями КПП-5 і епюрою шпал 1840 шп/км):

,

Далі наведена графічна залежність сумарного одиночного виходу рейок на 1 км по дефектності γ (шт/км) в залежності від пропущеного тоннажу Т (млн. т брутто) для прийнятих сучасних варіантів конструкції верхньої будови колії (варіанти 1-3 при різних типах рейок, різних епюрах шпал і різних скріпленнях).

Найбільший річний вихід рейок , шт/км в рік перед ремонтом визначаємо по формулі для кожного з варіантів конструкцій ВБК:

- в першому варіанті:

, (1.15)

де ; (1.16)

- в другому варіанті:

,

де ;

- в третьому варіанті:

,

де ;

Таблиця 2.16 Розрахунок сумарного одиночного виходу рейок , шт/км в залежності від пропущеного тоннажу Т млн. т брутто

Найбільший допустимий річний вихід рейок на 1км встановлений =2шт/км нарік – для усіх типів рейок.

При цьому порогові значення допустимого пропущеного тоннажу брутто , після проходу якого необхідна перша суцільна заміна рейок, згідно Положень [13] і [4], встановлені наступними:

а) для рейок без термозміцнення:

- типу Р50 – 350 млн. т брутто;

- для типу UIC60, Р65 і Р75 – 550 (650) млн. т брутто;

б) для рейок з термозміцненням:

- типу Р50 – 420 млн. т брутто;

- для типу UIC60,Р65 і Р75- 700 (800) млн. т брутто;

В дужках наведені нормативи для безстикової колії, без дужок – для ланкової колії.

Як видно з таблиці 2.16 і графіків залежності одиночного виходу рейок γ від пропущеного тоннажу (рис. 2.1) отримані розрахункові значення пропущеного тоннажу в рік перед ремонтом Т для ділянки колії, що розглядається, у трьох варіантах верхньої будови колії виявились більшими, ніж це встановлено нормативним документом [4].

Розрахункові показники річного виходу рейок γ₁ в рік перед ремонтом для всіх прийнятих варіантів верхньої будови колії виявились меншими в порівнянні з прийнятими нормативами γ_1доп=2 шт/км за рік.

Визначаємо розрахунковий строк служби рейок по дефектам за формулою (1.9) для усіх розглянутих варіантів ВБК:

- перший варіант:

;

- другий варіант:

;

- третій варіант:

;

Похожие работы

Модернізація колії з укладанням рейкових плітей довжиною з блок-дільницю

Скачать

83564

8

8

... і споруди Штучні споруди, які знаходяться на ділянці модернізації, залізобетонні мости і труби не перевлаштовуються. 1.6 Безстикова колія Укладання рейкових плітей безстикової колії на ділянці ремонту виконується під час модернізації колії з укладкою інвентарних рейок типу P65 довжиною 12,5 м на роздільному скріпленні марки КБ, залізобетонних шпал з епюрою 1840-2000 шт/км на щебеневому ...

Проект модернізації конструкції шатуну автомобільного двигуна

Скачать

48477

20

1

... (0,15 – 0,18) dr 4 (4,14 – 4,97) ∙10-3   8 Довжина клапана, мм l (2,3 – 3,5) dr 94 (63,5 – 96,7) ∙10-3   2.5 Проектування або модернізація вузла деталі складальної одиниці, систем. 2.5.1 Конструктивний опис вузла деталі складальної, одиниці, системи Шатун піддається впливу перемінного навантаження від тиску газів і сил інерції. Шатун складає ...

Проект модернізації виробництва короткорізаних макаронних виробів

Скачать

31269

9

0

... для осіб, у контактах з якими підприємець зацікавлений. Зважаючи на актуальність питання, була обрана тема курсової роботи. Резюме Суть проекту: Модернізація ВАТ “Сумська макаронна фабрика” та організація виробництва якісних короткорізаних макаронних виробів для кращого забезпечення потреб населення Сумської області та Східної України. Мета проекту: Захопити існуючу на регіональному ринку ...

Трансформація суспільства та політична модернізація

Скачать

65208

0

0

... не легітимізована конституційними засобами, а конституційні органи влади не є такими, що повною мірою відповідають уявленням людей щодо повноцінної влади. Подальша політична модернізація залишається актуальною і гострою проблемою суспільства. Таким чином, Україна з одного боку є частиною загальних світових модернізаційних процесів, тому ми можемо спостерігати наявність світових тенденцій в її полі ...