Politechnika Wrocławska      Rok akademicki 2009/2010

Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego

Zakład infrastruktury transportu szynowego

Ćwiczenie projektowe z przedmiotu:

„KOLEJE - PODSTAWY”

Wykonał: Michał Nycz Sprawdził: dr inż. Jacek Makuch

1. Klasyfikacja linii i torów kolejowych

1. Pod względem kategorii linii i klasy toru:

Budowana linia kolejowa jest linią kategorii 3 – Linia znaczenia miejscowego,

Klasa torów – 4,5,

Obciążenie przewozami – $T < 3\frac{T_{g}}{\text{rok}}$,

Prędkość max pociągów pasażerskich - $v_{\max} \leq 60\frac{\text{km}}{h}$,

Prędkość max pociągów towarowych - $v_{t,max} \leq 50\frac{\text{km}}{h}$,

Dopuszczany nacisk osi – P < 200 kN.

1. Pod względem ilości torów: jednotorowa

2. Pod względem rodzaju inwestycji: linia nowobudowana

1. Układ linii kolejowej w planie

1. Elementy trasy w planie

1. Odcinki proste (wstawki proste):

L_min = 10m − linia kol.kat.3

Projektowana linia kolejowa składa się m.in. z 5 odcinków prostych:

Odcinek 1: 620,26 m

Odcinek 2: 3206,59 m

Odcinek 3: 1572,41 m

Odcinek 4: 1682,97 m

Odcinek 5: 1050,03 m

1. Łuki poziome:

L_min = 10m − linia kol.kat.3

Projektowana linia kolejowa składa się m.in. z 4 łuków poziomych:

Łuk 1:

α₁ = 34, 11            R₁ = 800m

$$T_{1} = R \bullet tg\left( \frac{\alpha_{1}}{2} \right) = = 245,42\text{\ m}$$

$$L_{1} = \pi \bullet R \bullet \frac{\alpha_{1}}{180} = 476,27\ m$$

$$WW_{1} = R \bullet (\frac{1}{\cos\frac{\alpha_{1}}{2}} - 1) = 36,80\ m$$

Łuk 2:

α₂ = 17, 83            R₂ = 800m

T₂ = 125, 49 m

L₂ = 248, 95 m

WW₂ = 9, 78 m

Łuk 3:

α₃ = 37, 04            R₃ = 800m

T₃ = 267, 99 m

L₃ = 517, 18 m

WW₃ = 43, 69 m

Łuk 4:

α₄ = 36, 36            R₄ = 800m

T₄ = 262, 72 m

L₄ = 507, 68 m

WW₄ = 42, 03 m

1. Krzywe przejściowe:

- Przechyłka:

Ze względu na jednakowy promień łuków na każdym łuku poziomym zostanie zastosowana jednakowa przechyłka:

$$h = \frac{8 \bullet {v_{p,max}}^{2}}{R} = \frac{8 \bullet 60}{800} = 36\ mm\ \rightarrow h = 40\ mm$$

- krzywa przejściowa:

Ze względu na jednakowy promień łuków na każdym łuku poziomym zostanie zastosowana jednakowa krzywa przejściowa:

$$L = \frac{v_{p,max} \bullet h}{100} = \frac{60 \bullet 40}{800} = 24\ m\ \rightarrow L = 25\ m$$

1. Określenie kilometrażu

Punkty	α []	R [m]	T [m]	L [m]	L [m]	w [m]	km	h [mm]	L [m]	iR[%0]
P	-	-	-	-	855,13	620,26	0+000,00	-	-	-
W1	34,11	800	245,42	476,27			P	0+620,26	40	25
					3589,18	3206,59	K	1+096,53
W2	17,83	800	125,49	248,95			P	4+303,12	40	25
					1965,40	1572,41	K	4+552,07
W3	37,04	800	267,99	517,18			P	6+124,48	40	25
					2210,58	1682,97	K	6+641,66
W4	36,36	800	262,72	507,68			P	8+324,63	40	25
					1455,23	1191,59	K	8+832,31
K	-	-	-	-			10+023,90	-	-	-

1. Układ linii kolejowej w profilu

1. Elementy trasy w profilu

1. Odcinki o stałym pochyleniu

Minimalna długość niwelety o stałym pochyleniu L_min = 550 m − linia kol.kat.3

Gdy na odcinku nie występują łuki poziome: i_max = i_m = 20%0 − linia kol.kat.3

Gdy na odcinku występują łuki poziome: i_max = i_m − i_R = 19, 14%0 − linia kol.kat.3

Projektowana linia kolejowa składa się m.in. z 9 odcinków o stałym pochyleniu:

Odcinek 1:

i₁ = 0, 00%0

L₁ = 1097, 89 m

Odcinek 2:

i₁ = 6, 14%0

L₁ = 1183, 00 m

Odcinek 3:

i₁ = 2, 91%0

L₁ = 775, 27 m

Odcinek 4:

i₁ = 0, 00%0

L₁ = 550, 00 m

Odcinek 5:

i₁ = 4, 88%0

L₁ = 708, 21 m

Odcinek 6:

i₁ = 2, 44%0

L₁ = 725, 82 m

Odcinek 7:

i₁ = 4, 75%0

L₁ = 2542, 31 m

Odcinek 8:

i₁ = 1, 08%0

L₁ = 1442, 62 m

Odcinek 9:

i₁ = 0, 00%0

L₁ = 1000, 00 m

1. Załomy

Max algebraiczna różnica pochyleń w załomie n_max = 10%0 − linia kol.kat.3

Jeśli warunek ten nie jest spełniony, należy łagodzić dwa sąsiednie pochylenia wstawką o długości minimalnej $\ \frac{1}{3}L_{\min} = 183,33\ m$

Projektowana linia kolejowa składa się m.in. z 8 załomów między odcinkami:

1-2

n₁ = 6, 14%0

2-3

n₂ = 9, 05%0

3-4

n₃ = 2, 91%0

4-5

n₅ = 4, 88%0

5-6

n₅ = 7, 32%0

6-7

n₆ = 7, 19%0

7-8

n₇ = 5, 83%0

8-9

n₈ = 1, 08%0

1. Łuki pionowe

Min wartość promienia łuku pionowego R_min = 2000 m − linia kol.kat.3

Gdy z < 8mm łuków pionowych nie stosujemy

Projektowana linia kolejowa składa się m.in. z 8 załomów między odcinkami, gdzie można zastosować łuki pionowe:

1-2

R₁ = 2500

$$t_{1} = \frac{R_{1} \bullet n_{1}}{2000} = 7,674\ m$$

$$z_{1} = \frac{R \bullet n_{1}}{8000} = 11,780\ mm$$

Stosujemy łuku pionowy

2-3

R₁ = 2500

$$t_{1} = \frac{R_{1} \bullet n_{1}}{2000} = 11,317\ m$$

$$z_{1} = \frac{R \bullet n_{1}}{8000} = 25,617\ mm$$

Stosujemy łuku pionowy

3-4

R₁ = 2500

$$t_{1} = \frac{R_{1} \bullet n_{1}}{2000} = 3,638\ \ m$$

$$z_{1} = \frac{R \bullet n_{1}}{8000} = 2,654\ mm$$

Nie stosujemy łuku pionowego

4-5

R₁ = 2500

$$t_{1} = \frac{R_{1} \bullet n_{1}}{2000} = 6,100m$$

$$z_{1} = \frac{R \bullet n_{1}}{8000} = 7,442\ mm$$

Nie stosujemy łuku pionowego

5-6

R₁ = 2500

$$t_{1} = \frac{R_{1} \bullet n_{1}}{2000} = 9,155\ m$$

$$z_{1} = \frac{R \bullet n_{1}}{8000} = 16,762\ mm$$

Stosujemy łuku pionowy

6-7

R₁ = 2500

$$t_{1} = \frac{R_{1} \bullet n_{1}}{2000} = 8,982\ m$$

$$z_{1} = \frac{R \bullet n_{1}}{8000} = 16,136\ mm$$

Stosujemy łuku pionowy

7-8

R₁ = 2500

$$t_{1} = \frac{R_{1} \bullet n_{1}}{2000} = 7,284\ m$$

$$z_{1} = \frac{R \bullet n_{1}}{8000} = 10,612\ mm$$

Stosujemy łuku pionowy

8-9

R₁ = 2500

$$t_{1} = \frac{R_{1} \bullet n_{1}}{2000} = 1,350\ m$$

$$z_{1} = \frac{R \bullet n_{1}}{8000} = 0,365\ mm$$

Nie stosujemy łuku pionowego

1. Obliczenia trasy

Punkty	Kilometry [km]	Rzedne  niwelety [m]	L [m]	h [m]	i[%0]	n[%0]	R [m]	t [mm]	z [m]
P	0+000,00	153,10	1097, 89	0, 000	0, 00	-	-	-	-
W1	1+097,89	153,10				6, 14	2500	7, 674	11, 780
			1183, 00	7,263	6, 14
W2	2+113,64	145,85				9, 05	2500	11, 317	25, 617
			775, 27	2,259	2, 91
W3	3+056,16	148,10				2, 91	2500	[3,638]	2, 654
			550, 00	0,000	0, 00
W4	3+606,16	148,10				4, 88	2500	[6,100]	7, 455
			708, 21	3,459	4, 88
W5	4+314,37	144,65				7, 32	2500	9, 155	16, 762
			725, 82	1,771	2, 44
W6	5+040,19	146,40				7, 19	2500	8, 982	16, 136
			2542, 31	12,066	4, 75
W7	7+390,16	134,35				5, 83	2500	7, 284	10, 612
			1442, 62	1,560	1, 08
W8	9+025,11	135,90				1, 08	2500	[1,350]	0, 365
			1000, 00	0,000	0, 00
K	10+023,90	135,90				-	-	-	-

1. PROJEKT STACJI KOLEJOWEJ

1. Obliczenie ilości torów przyperonowych (główne zasadnicze +główne dodatkowe pasażerskie).

$$m_{p} = \frac{\alpha \bullet \lbrack\sum_{i}^{}{\gamma{\bullet N}_{\text{pi}}{\bullet t}_{\text{pi}} + \gamma{\bullet N}_{\text{ti}}{\bullet t}_{\text{ti}}\rbrack}}{60} \bullet 2 = \frac{1,2 \bullet \left\lbrack 0,1 \bullet 1 \bullet 10^{'} + 0,15 \bullet 2 \bullet \left( 8^{'} + 10^{'} + 6^{'} \right) + 0,15 \bullet 5 \bullet \left( 8^{'} + 10^{'} + 6^{'} \right) + 0,05 \bullet 1 \bullet 12^{'} \right\rbrack}{60} \bullet 2 = 1,072\ \ \ Przyjmuje - \ m_{p} = 2$$

1. Obliczenie ilości torów głównych dodatkowych dla pociągów towarowych.

$$m_{t} = \frac{\alpha \bullet \beta \bullet \lbrack N_{t2}{\bullet t}_{t2} + N_{t2}{\bullet t}_{t2}\rbrack}{60} \bullet 2 = \frac{1,2 \bullet 2 \bullet \left\lbrack 4 \bullet \left( 10^{'} + 20^{'} + 10^{'} \right) + 1 \bullet \left( 10^{'} + 100^{'} + 10^{'} \right) \right\rbrack}{1440'} \bullet 2 = 0,933\ \ \ \ Przyjmuje - \ m_{t} = 1$$