Projektowanie linii kolejowych(1).pdf

(1039 KB) Pobierz
Projektowanie linii kolejowych 2006
Zakład In Ŝ ynierii Komunikacyjnej
Wydział In Ŝ ynierii L ą dowej
Politechnika Warszawska
DROGI SZYNOWE
PODSTAWY PROJEKTOWANIA LINII I STACJI KOLEJOWYCH
CZ ĘŚĆ I - PROJEKTOWANIA LINII KOLEJOWYCH
LINIA KOLEJOWA W PLANIE 2
Trasowanie ...................................................... 2
Proste i łuki poziome ...................................... 2
LINIA KOLEJOWA W PROFILU PODŁU ś NYM 6
Równanie ruchu poci ą gu ................................ 6
Pochylenie miarodajne ................................... 6
Długo ś ci pochyle ń .......................................... 8
Załomy profilu podłu Ŝ nego ............................ 9
Zaokr ą glenie załomów ..................................10
Poło Ŝ enie załomów i łuków pionowych ........11
Wpływ warunków terenowych.......................12
Wybór miejsca na równi ę stacyjn ą ................14
LINIA KOLEJOWA W PRZEKROJU POPRZECZNYM 15
Przekroje normalne toru ................................15
Przekroje poprzeczne – projektowanie ..........18
Przykłady .......................................................19
ODWODNIENIE LINII KOLEJOWYCH 20
ZAWARTO ŚĆ DOKUMENTACJI PROJEKTOWEJ 21
Opracowali
Wojciech Oleksiewicz
Stanisław ś urawski
na podstawie
-
Rozporz ą dzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej w sprawie warunków
technicznych, jakim powinny odpowiada ć budowle kolejowe i ich usytuowanie
(Dz. U. Nr 151, 1998)
-
T. Basiewicz, L. Rudzi ń ski, M. Jacyna; Linie kolejowe. Oficyna Wydawnicza PW, 1994
(i wydz. pó ź n.).
-
A. Oczykowski, K. Towpik; Projektowanie dróg Ŝ elaznych. Wydawnictwa PW, 1981
-
Drogi kolejowe. Praca zbiorowa pod red. J. Sysaka. PWN, 1982 (i wydz. pó ź n.).
-
M. Bałuch; Podstawy dróg kolejowych. Wyd. Politechniki Radomskiej, 2001.
-
J. Sysak; Podstawy dróg kolejowych. PWN, 1982 (i wydz. pó ź n.).
-
H. Bałuch; Optymalizacja układów geometrycznych toru. WKiŁ, 1983.
Warszawa 2006
196799993.051.png 196799993.062.png
Drogi szynowe. Podstawy projektowania linii i stacji kolejowych. Materiały do ć wicze ń . Cz ęść I
2
LINIA KOLEJOWA W PLANIE
TRASOWANIE
Wska ź nik rozwini ę cia trasy równy jest stosunkowi długo ś ci rzeczywistej do długosci linii
geodezyjnej.
Odchylenia trasy od linii geodezyjnej czyli uwarunkowania trasy :
o handlowo-przewozowe (rejony ci ąŜ enia)
o topograficzne, geologiczne, hydrologiczne
o infrastrukturalne (istniej ą ca zabudowa)
o ś rodowiskowo-przyrodnicze (ochrona przyrody)
PROSTE I ŁUKI POZIOME
Dobór promieni łuków
o warunki terenowe (ukształtowanie terenu, omijanie przeszkód)
o warunki konstrukcyjne pojazdu (promie ń minimalny 190 m)
o zało Ŝ ona pr ę dko ść maksymalna i dopuszczalne przyspieszenia niezrównowa Ŝ one
Minimalne promienie łuku
v
2
R
=
max
min
g
a
+
h
dop
s
max
Minimalne okre ś lone przepisami promienie łuków poziomych
minimalny promie ń łuku w [m] w terenie:
nizinnym
podgórskim
górskim
magistralna
1400
1200
600
pierwszorz ę dna
1200
600
400
drugorz ę dna
600
400
300
znaczenia miejscowego
400
250
200
  dla pr ę dko ś ci ponad 160 km/h na liniach magistralnych nowo budowanych R min =
4000 m, modernizowanych R = 2000 m,
  w w ę złach i na podej ś ciach do stacji w trudnych warunkach promienie łuków jak dla
terenów górskich,
  na ł ą cznicach mi ę dzy liniami o ró Ŝ nych kategoriach promienie łuków dla linii ni Ŝ szej
kategorii,
  na torach bocznicowych z ruchem lokomotyw promienie co najmniej 180 m,
  na torach bocznicy z obsług ą wła ś ciciela promienie co najmniej 150 m,
  w stacyjnych torach bocznych promienie łuków nie mniejsze ni Ŝ w torach zwrotnych
rozjazdów na tej stacji,
Opracowali: W. Oleksiewicz, S. ś urawski. Warszawa 2002-2006
kategorie linii kolejowych
196799993.064.png 196799993.065.png 196799993.001.png 196799993.002.png 196799993.003.png 196799993.004.png 196799993.005.png 196799993.006.png 196799993.007.png 196799993.008.png 196799993.009.png 196799993.010.png
Drogi szynowe. Podstawy projektowania linii i stacji kolejowych. Materiały do ć wicze ń . Cz ęść I
3
Minimalna długo ść toru w łuku
tory główne linii magistralnych
i pierwszorz ę dnych
l
=
v
max
lecz nie mniej ni Ŝ 30 m
min
2
tory główne linii drugorz ę dnych 30 m
pozostałe tory 10 m
gdy nie da si ę osi ą gn ąć l min nale Ŝ y stosowa ć łuk paraboliczny
(dwie stykaj ą ce si ę krzywe przej ś ciowe)
Obliczanie elementów łuków
T
styczna do łuku
T
=
R
×
tg
a
[m]
a
R
180 a
p ×
o
długo ść łuku
K
=
[m]
o
R
R – promie ń łuku [m];
a
Obliczanie przechyłki
Podczas jazdy po jezdni lub torze poło Ŝ onym w łuku na pojazd działa przyspieszenie
od ś rodkowe ( a ), którego warto ść zale Ŝ y od pr ę dko ś ci jazdy ( v ) i promienia łuku ( R ): a=v 2 /R.
Dla zredukowania niekorzystnych skutków oddziaływania tego przyspieszenia na pasa Ŝ erów i
ładunki wykonuje si ę poprzeczne pochylenie toru nazywane przechyłk ą .
Rozkład przyspiesze ń działaj ą cych na pojazd podczas jazdu po łuku z przechyłk ą
SKŁADOWA PRZYSPIESZENIA SKŁADOWA PRZYSPIESZENIA
WYPADKOWA SKŁADOWYCH
OD Ś RODKOWEGO GRAWITACYJNEGO
PRZYSPIESZENIA
(PRZYSPIESZENIE NIEZRÓWNOWA ś ONE)
p R = b·cos
a
p g = g·sin
a
a = p R - p g
sin
a
= h/s
p g = g·h/s
a = v 2 /R - h·g/s
a
< 6°; cos
a
1
p R v 2 /R
STAN
RÓWNOWAGI:
a = 0 [m/s 2 ]
Oznaczenia: a - przyspieszenie niezrównowa Ŝ one
h - przechyłka toru
b- przyspieszenie od ś rodkowe
s - rozstaw szyn
g - przyspieszenie grawitacyjne
a - k ą t poprzecznego pochylenia toru = arc sin h/s
p R - składowa przyspieszenia od ś rodkowego
p g - składowa przyspieszenia grawitacyjnego
Warto ś ci graniczne przechyłki: h min = 20 mm, h max = 150 mm
11
,
×
v
2
s
11
,
×
v
2
s
t
+
×
a
³
h
³
max
-
×
a
R
g
t
R
g
dop
Opracowali: W. Oleksiewicz, S. ś urawski. Warszawa 2002-2006
×
- k ą t zwrotu [º]
196799993.011.png 196799993.012.png 196799993.013.png 196799993.014.png 196799993.015.png 196799993.016.png 196799993.017.png 196799993.018.png 196799993.019.png 196799993.020.png 196799993.021.png 196799993.022.png 196799993.023.png
Drogi szynowe. Podstawy projektowania linii i stacji kolejowych. Materiały do ć wicze ń . Cz ęść I
4
dopuszczalne warto ś ci przyspieszenia niezrównowa Ŝ onego a dop
rodzaj układu torowego
a dop [m/s 2 ]
łuki i pojedyncze krzywe przej ś ciowe dla v<160km/h
0,8
łuki i pojedyncze krzywe przej ś ciowe dla v 160km/h
0,6
tory zwrotne rozjazdów zwyczajnych
tory boczne na stacjach (v 40km/h)
0,65
łuki o promieniach 200m<R 250m
0,5
łuki o promieniach R 200m
poszerzenia mi ę dzytorzy w trudnych warunkach
0,45
poszerzenia mi ę dzytorzy w dogodnych warunkach
0,3
dopuszczalne warto ś ci przyspieszenia niezrównowa Ŝ onego a t
obci ąŜ enie przewozami [Tg/rok]
a t [m/s 2 ]
0 T<5
0,6
5 T<10
0,5
10 T<15
0,4
15 T<20
0,3
T 20
0,2
  z przedziału wybiera si ę warto ść przechyłki stosownie do rodzaju i masy poci ą gów oraz
obci ąŜ enia przewozami i przyjmuje zaokr ą glon ą do 5 mm,
  w pozostałych przypadkach przyjmuje si ę h = 0mm; 20mm lub 150mm, koryguje
pr ę dko ść minimaln ą lub maksymaln ą oraz promie ń łuku,
  przechyłki nie stosuje si ę : w niełukowanych rozjazdach zwyczajnych i krzy Ŝ owych, w
torach głównych dodatkowych i bocznych na stacjach oraz w rozjazdach łukowanych dla
warto ś ci przyspiesze ń niezrównowa Ŝ onych mniejszych od dopuszczalnych, na bocznicach
o długo ś ci do 1 km.
Interpretacja graficzna ustalenia warto ś ci przechyłki łuku
h
11
,
v
2
a =0
h
=
p
p
0
R
11
v
2
a=a t
h
=
t
+
153
a
ta
R
t
11
,
v
2
h
=
p
-
153
a
a=a dop
pa
R
dop
11
,
v
2
h
=
t
a =0
t
0
R
-a
0
+a
Opracowali: W. Oleksiewicz, S. ś urawski. Warszawa 2002-2006
,
196799993.024.png 196799993.025.png 196799993.026.png 196799993.027.png 196799993.028.png 196799993.029.png 196799993.030.png 196799993.031.png 196799993.032.png 196799993.033.png 196799993.034.png 196799993.035.png 196799993.036.png 196799993.037.png 196799993.038.png 196799993.039.png 196799993.040.png 196799993.041.png 196799993.042.png 196799993.043.png 196799993.044.png 196799993.045.png 196799993.046.png 196799993.047.png 196799993.048.png 196799993.049.png 196799993.050.png 196799993.052.png 196799993.053.png 196799993.054.png
Drogi szynowe. Podstawy projektowania linii i stacji kolejowych. Materiały do ć wicze ń . Cz ęść I
5
Obliczanie długo ś ci rampy przechyłkowej
o ze wzgl ę du na pochylenie rampy (Tabela 3.11 [1])
dla 40<v<200 [km/h]; i zas = 100/v [%o], l zas = hv/100 [m];
dla 40<v<200 [km/h]; i dop = 125/v [%o], l dop = hv/125 [m];
dla v<40 [km/h] i min = 2,5 [%o], l min = h/2,5 [m];
o ze wzgl ę du na pr ę dko ść podnoszenia koła na rampie (Tabela 3.12 [1])
f
= 3
×
h
;
f zas = 28 mm/s; f dop = 35 mm/s
×
l
Obliczanie długo ś ci krzywej przej ś ciowej
Długo ść krzywej przej ś ciowej powinna by ć równa długo ś ci rampy przechyłkowej a jedno-
cze ś nie taka, aby przyrost niezrównowa Ŝ onego przyspieszenia bocznego nie przekroczył
warto ś ci dopuszczalnych (Tabela 3.14 [1]). Mo Ŝ na j ą obliczy ć ze wzoru
y
= 3
a
×
v
£
y
dop (0,15
¸
0,45 m/s 3 )
×
l
y
dop = 0,5 m/s 3 (dla pojedynczych krzywych przej ś ciowych w tab. 3.14 [1])
Długo ść odcinka przej ś ciowego powinna spełnia ć warunki okre ś laj ą ce długo ść rampy
przechyłkowej i krzywej przej ś ciowej.
Wstawki proste mi ę dzy łukami
Okre ś lenie minimalnej długo ś ci odcinka prostego toru (mi ę dzy odcinkami krzywoliniowymi)
wynika z konieczno ś ci wytłumienia drga ń poprzecznych pojazdu po opuszczeniu odcinka
krzywoliniowego. Przy zało Ŝ eniu cz ę stotliwo ś ci drga ń (kołysania poprzecznego) 0,5-1,2 Hz
wytłumienie nast ę puje po 2-3 cyklach drga ń .
minimalne długo ś ci odcinków toru prostego pomi ę dzy łukami
v
max
[m] – dla warunków normalnych
tory główne linii magistralnych
i pierwszorz ę dnych
1
v
max
[m] – dla warunków trudnych
2
tory główne linii drugorz ę dnych
30 m
pozostałe tory
10 m
Opracowali: W. Oleksiewicz, S. ś urawski. Warszawa 2002-2006
v
196799993.055.png 196799993.056.png 196799993.057.png 196799993.058.png 196799993.059.png 196799993.060.png 196799993.061.png 196799993.063.png
Zgłoś jeśli naruszono regulamin