Politechnika Wrocławska 17.12.2009, Wrocław

Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego

Instytut Inżynierii Lądowej

Ćwiczenie projektowe z przedmiotu „Koleje I”

Linia kolejowa dwutorowa od stacji Chociemyśl

do miejscowości Bielawy

Prowadzący: dr inż. Jarosław Zwolski Wykonanie: Alicja Bartosiewicz

Nr indeksu: 154697

Projekt wstępny

1. Założenia projektowe i dane wyjściowe:

- kategoria linii kolejowej: 2

- liczba torów: 2

- rodzaj trakcji: elektryczna

- prędkość maksymalna pociągów pasażerskich: V_max = 80

- prędkość maksymalna pociągów towarowych: V_T = 60

- obciążenie przewozami: T = 5

- minimalny promień łuku pionowego: R_min = 5000m

- minimalny promień łuku poziomego: R_min = 600m

- minimalna długość odcinków na prostej: L = 30m

- minimalna długość odcinków na łuku: L = 30m

- maksymalne pochylenie miarodajne: i_max = 10‰

2. Geometria trasy w planie:

WARIANT I:

Odcinek		Długość		R [m]	a[^o]	T [m]	f [m]
OD	DO	PROSTA	ŁUK
0 + 000,00	0 + 507,99	507,99	-	-	-	-	-
0 + 507,99	1 + 420,98	-	912,99	700	74^o40'8"	531,62	178,99
1 + 420,98	3 + 908,42	2487,44	-	-	-	-	-
3 + 908,42	7 + 59,83	-	3151,41	1900	95^o2'38"	2038,68	913,24
7 + 59,83	8 + 555,82	1495,99	-	-	-	-	-
	Razem [m]	4491,42	4064,40
		52,50%	47,50%

WARIANT II:

Odcinek		Długość		R [m]	a [^o]	T [m]	f [m]
OD	DO	PROSTA	ŁUK
0 + 000,00	0 + 665,92	665,92	-	-	-	-	-
0 + 665,92	2 + 440,45	-	1774,53	1100	92^o25'8"	1147,67	489,70
2 + 440,45	5 + 266,61	2826,16	-	-	-	-	-
5 + 266,61	7 + 445,34	-	2178,73	1600	78^o12'0"	1296,12	459,11
7 + 445,34	8 + 703,62	1258,28	-	-	-	-	-
	Razem [m]	4750,36	3953,26
		54,58%	45,42%

3. Geometria trasy w profilu:

WARIANT I:

Odcinek		Spadek			Poziom	Wzniesienie
OD	DO	i [‰]	၄hဠၛmၝ	L [m]	L [m]	i [‰]	၄hဠၛmၝ	L [m]
0 + 000,00	1 + 174,14	0,32	0,37	1174,14	-	-	-	-
1 + 174,14	1 + 503,61	2,82	0,93	329,47	-	-	-	-
1 + 503,61	1 + 907,32	-	-	-	-	0,99	0,4	403,71
1 + 907,32	2 + 649,92	-	-	-	742,6	-	-	-
2 + 649,92	3 + 454,23	-	-	-	-	0,57	0,46	804,31
3 + 454,23	4 + 100,93	1,75	1,13	646,71	-	-	-	-
4 + 100,93	4 + 658,77	-	-	-	-	0,12	0,07	557,84
4 + 658,77	5 + 477,08	-	-	-	-	4,99	4,19	818,31
5 + 477,08	5 + 643,14	-	-	-	166,06	-	-	-
5 + 643,14	6 + 411,66	5,00	3,84	768,52	-	-	-	-
6 + 411,66	6 + 754,21	-	-	-	342,55	-	-	-
6 + 754,21	6 + 964,20	-	-	-	-	1,43	0,61	209,99
6 + 964,20	8 + 555,82	-	-	-	1591,62	-	-	-
			Razem [m]	2918,84	2842,83	-	-	2794,16
				34,12%	33,22%	-	-	32,66%

WARIANT II:

Odcinek		Spadek			Poziom	Wzniesienie
OD	DO	i [‰]	၄hဠၛmၝ	L [m]	L [m]	i [‰]	၄hဠၛmၝ	L [m]
0 + 000,00	1 + 98,76	0,54	0,59	1098,76	-	-	-	-
1 + 98,76	1 + 846,84	-	-	-	-	1,2	0,9	748,08
1 + 846,84	2 + 555,66	2,65	1,88	708,82	-	-	-	-
2 + 555,66	3 + 528,15	-	-	-	-	1,36	1,32	972,49
3 + 528,15	4 + 153,65	1,83	0,18	625,5	-	-	-	-
4 + 153,65	4 + 558,59	-	-	-	404,94	-	-	-
4 + 558,59	5 + 668,42	-	-	-	-	3,57	3,41	1109,83
5 + 668,42	5 + 838,42	-	-	-	170,00	-	-	-
5 + 838,42	6 + 553,95	5,14	3,68	715,53	-	-	-	-
6 + 553,95	6 + 861,72	0,14	0,03	307,77	-	-	-	-
6 + 861,72	7 + 503,01	-	-	-	-	1,95	0,73	641,29
7 + 503,01	8 + 703,62	-	-	-	1200,61	-	-	-
			Razem [m]	3456,38	1775,55	-	-	3471,69
				39,71%	20,40%	-	-	39,89%

4. Zestawienie obiektów inżynierskich:

WARIANT I:

- MOSTY

W km 5 + 377,08 ; a= 85°

- PRZEPUSTY

W km 1 + 71,58 ; ϕ1000 ; a= 43°

W km 3 + 340,03 ; ϕ1000 ; a= 41°

W km 3 + 572,27 ; ϕ1000 ; a= 76°

W km 4 + 876,42 ; ϕ1000 ; a= 90°

- PRZEJAZDY KOLEJOWE

W km 1 + 389,60 ; przejazd kategorii C ; a= 85°

W km 2 + 0,81 ; przejazd kategorii B ; a= 80°

W km 4 + 454,02 ; przejazd kategorii C ; a= 80°

W km 6 + 516,07; przejazd kategorii B ; a= 70°

WARIANT II:

- MOSTY

W km 5 + 548,42 ; a= 80°

- PRZEPUSTY

W km 1 + 946,84 ; ϕ1000 ; a= 43°

W km 3 + 628,15 ; ϕ1000 ; a= 45°

- PZREJAZDY KOLEJOWE

W km 0 + 998,76 ; przejazd kategorii C ; a=95°

W km 2 + 337,81 ; przejazd kategorii B ; a= 85°

W km 4 + 53,65 ; przejazd kategorii C ; a= 60°

W km 6 + 663,86 ; przejazd kategorii B ; a= 67°

6. Analiza porównawcza wariantów:

Kryterium	WARIANT I	WARIANT II	Wybór
1. Długość trasy	8555,82	8703,62	I
2. Stosunek prostych do łuków	1,11	1,20	II
3. Najmniejszy przyjęty promień łuku	700	1100	II
4. Procentowy udział spadków i wzniesień	66,78%	79,60%	I
5. Maksymalne wzniesienie	4,99%	3,57%	II
6. Maksymalne pochylenie	5,00%	5,14%	I
7. Liczba obiektów inż.: mosty + wiadukty przepusty przejazdy	1 4 4	1 2 4	II
8. Objętość robót ziemnych wykop nasyp	25872,55 119790,40	13948,05  137583,72	II I

Wniosek: Analiza porównawcza wariantów nie wykazała jednoznacznej przewagi jednego z nich. Do dalszych obliczeń wybrałam jednak WARIANT I. O wyborze zadecydowały dwa czynniki: długość trasy - krótsza w przypadku wariantu I i objetość robót ziemnych - mniejsza ilość nasypów dla tego wariantu.

Projekt techniczny

1. Obliczenia elementów trasy w planie i w profilu:

DANE:

Kategoria linii kolejowej: 2

V_max = 80 km/h

V_T = 60 km/h

PODSTAWOWE PARAMETRY ŁUKU:

R = 700 m

K = 912,99 m

T = 531,62 m

f = 178,99

• Przechyłka na łuku:

a_dop = 0,8 m/s²

a_t = 0,5 m/s²

s = 1500 mm

g = 9,81 m/s²

- Przechyłka minimalna pasażerska:

- Przechyłka maksymalna towarowa:

Jednocześnie musi być spełniony warunek:

Przyjęto: h = 75 mm

• Rampa przechyłkowa:

Prędkość podnoszenia sie koła na szynie rampy:

• Krzywa przejściowa:

Jako krzywą przejściową zastosowano parabolę trzeciego stopnia wyrażającą się wzorem:

l - długość krzywej przejściowej L_RP = 60 m (długość rampy przechyłkowej)

R = 700 m

x [m]	0	10	20	30	40	50	60
y [m]	0,000	0,003	0,024	0,080	0,190	0,372	0,643

- przesunięcie łuku:

- styczna calkowita:

- lokalizacja krzywej przejściowej:

Początek krzywej przejściowej : km 1 + 450,98

Koniec krzywej przejściowej : km 1 + 390,98

• Parametry kinematyczne:

V_max = 80 km/h R = 700 m h = 75 mm l = 60 m

- Przyspieszenie:

- Przyrost przyspieszenia:

• Sprawdzenie maksymalnych pochyleń rzeczywistych:

- maksymalne pochylenie rzeczywiste:

2,82‰

- pochylenie wynikające z jazdy pojazdów szynowych po łuku poziomym:

‰

- maksymalne miarodajne pochylenie:

‰
‰ - dopuszczalne pochylenie dla kat. 2

• Łuki pionowe:

I załom:

Przyjęto: R = 5000 m (minimalna wartość łuku pionowego dla linii drugorzędnych)

Odległość punktu załomu od środka łuku:

Wniosek: Trzeba zaprojektowac łuk pionowy, zaokrąglenie wykonujemy w podtorzu.

Długość stycznych łuku pionowego:

II załom:

Wniosek: Trzeba zaprojektowac łuk pionowy, zaokrąglenie wykonujemy w podtorzu.

Długość stycznych łuku pionowego:

Opis techniczny

1. Podstawa opracowania:

Podstawą opracowania jest temat ćwiczenia projektowego wydany w dniu: 20.10.2009 r. przez dr inż. Jarosława Zwolskiego, pracownika Zakładu Infrastruktury Transportu Szynowego, Instytutu Inżynierii Lądowej, Wydziału Budownictwa Lądowego i Wodnego Politechniki Wrocławskiej.

2. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia projektowego jest zaprojektowanie odcinka linii kolejowej

od km 1 + 100,00 do km 2 + 100,00 trasy Chociemyśl - Bielawy. Linia kolejowa jest projektowana jako dwutorowa, drugiej kategorii o trakcji elektrycznej.

3. Charakterystyka terenu:

Trasa linii kolejowej przebiega na terenie płaskim, głównie przez nieużytki i tereny rolnicze.

Na zadanym odcinku trasy zaprojektowano łuk poziomy o promieniu równym 700 m (km 1 + 100,00 - km 1 + 390,98), krzywą przejściową (km 1 + 390,98 - km 1 + 450,98) i odcinek prosty (km 1 + 450,98 - km 2 + 100,00). Zaprojektowano na nim także przechyłkę o wartości 75 mm. Rampa przechyłkowa została zaprojektowana na całej długości krzywej przejściowej.

Niweleta zadanego odcinka linii kolejowej jest dość zróżnicowana i składa się z czterech odcinków o pochyleniach 0,32‰, 2,82‰, 0,99‰, 0,00‰. Załomy odcinków wymagają zaprojektowania łuków pionowych - przyjęto promień łuku równy 5000 m.

W miejscach skrzyżowań trasy kolejowej z drogami wiejskimi lub polnymi zaprojektowano jednopoziomowe przejazdy kolejowe kat. B i C.

4. Odcinek w przekroju poprzecznym:

- Podstawowe parametry:

Szerokość korony - 10,45 m

Rozstaw torów w osiach - 3,75 m

Szerokość dna rowu - 0,4 m

Pochylenie skarp: 1:1,5

- Nawierzchnia:

Konstrukcja nawierzchni to szyny typu UIC60. Szyny te zostaną przytwierdzone do podkładów strunobetonowych PS-94 przytwierdzeniem sprężystym typu SB. Podsypkę grubości 30 cm stanowi tłuczeń ułożony na warstwie ochronnej (filtracyjnej) z gruntu nasypowego, np. piasku grubości 20 cm.

5. Odwodnienie:

Na całej dlugości trasy zastosowano spadek poprzeczny o wartości 5% umożliwiający spływ wody z torowiska w kierunku bocznych rowów trapezowych o parametrach:

- głębokość - 0,5 m

- szerokość dna rowu - 0,4 m

- pochylenie poprzeczne - 1:1,5

---