ПЗ Новикова Г.И (1207779), страница 9

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 9)

Сравнение выполняется вболее наглядной графической форме.Из числа предусмотренных в проекте раздельных пунктов можно сформировать пять вероятных схем действующих раздельных пунктов, как показано на рисунках 8.1 – 8.5.Для каждой схемы находим лимитирующий перегон, по которому времяхода пар поездов максимально и определяем возможную провозную способность на расчетные годы эксплуатации железной дороги. Расчет возможнойпровозной способности ведем согласно [13].Возможная провозная способность при разных схемах открытия раздельных пунктов рассчитывается по формуле:Гв 365 б/н  Qcр  nгрi  10 6,(8.1)Число грузовых поездов на расчетные годы с учетом съема с графикадвижения грузовых поездов пассажирскими определяется по формуле:nгрi   max  nmax   пс  nпсi ,(8.2)Максимальная провозная способность для непакетного графика движенияпоездов вычисляется по формуле:nmax 1440  tтехн  н ,tф   1   2(8.2)69Рисунок 8.1 – Исходная схемаВремя хода пары поездов по данному перегону составляет 164,8 минут.Рисунок 8.2 – Вторая схема размещения второго разъездаДля данной схемы лимитирующим является второй перегон.

Время ходапары поездов по перегону составляет 83,5 минут.Рисунок 8.3 – Третья схема размещения первого и второго разъездов70Для данной схемы лимитирующим является третий перегон. Время ходапары поездов по перегону составляет 83,5 минут.Рисунок 8.4 – Четвертая схема размещения второго и третьего разъездовДля данной схемы лимитирующим является первый перегон. Время ходапары поездов по перегону составляет 81,3 минуты.Рисунок 8.5 – Конечная схема размещения разъездовДля данной схемы лимитирующим является второй перегон. Время ходапары поездов по перегону составляет 42,5 минут.Все расчеты представлены в таблице 8.1.71Таблица 8.1Определение возможной провозной способности при разных очередяхоткрытия раздельных пунктовСхема12345Максимальнаяпропускная способностьnmax,пп/сут815151629Пропускная способность погрузовому движению nгр,пп/сутРасчетный год эксплуатациижелезной дорогиВозможная пропускная способность Гв, млн.т/годРасчетный год эксплуатациижелезной дороги25102510511111222499102049910204991017477816477816На основе исходных данных и данных таблицы 8.1 строим графики потребной и возможной провозной способности, рисунок 8.6.Рисунок 8.6 – График потребной и возможной провозной способности:Гп – кривая потребной провозной способности дороги;Гвi – кривые возможной провозной способности дороги для каждой из схем.72При анализе целесообразной очередности открытия раздельных пунктовна участке проектируемой новой железной дороги рассматривались пятьвозможные схемы очередности открытия разъездов.

Сравнение потребной ивозможной пропускной способности показало, что первая схема, при которойдорога вводится в эксплуатацию без разъездов нецелесообразна, посколькудорога не справляется с ожидаемым объемом перевозок даже на начальномэтапе эксплуатации.Вторая и третья схемы обеспечивают приблизительно равную пропускную способность, с некоторым преимуществом второй. Обе схемы обеспечивают резерв мощности дороги первые четыре года эксплуатации, после чеготребуется открытие дополнительных раздельных пунктов. Вторая схемапредполагает начало эксплуатации дороги с одним разъездом и позволяетэксплуатировать в этом состоянии дорогу четыре года, после чего требуетсяоткрытия дополнительных разъездов.Четвертая схема, предполагающая открытие двух раздельных пунктов(второго и третьего) не имеет больших преимуществ перед второй и третьейсхем и откладывает необходимость открытия в дальнейшем дополнительныхраздельных пунктов на пол года.

Пятая схема, конечная, предполагает открытие всех раздельных пунктов и обеспечивает необходимую провознуюспособность на расчѐтные годы эксплуатации дороги.Таким образом, схема очерѐдности открытия раздельных пунктов следующая: дорога сдаѐтся в эксплуатацию с открытым разъездом №2, спустя 4года эксплуатации открывается разъезд №3, и на 12-й год эксплуатации требуется ввод в действие разъезда №1.739 УКРЕПЛЕНИЕ ВЫХОДНОГО РУСЛА ВОДОПРОПУСКНОЙТРУБЫ9.1 Расчет укрепления выходного русла водопропускной трубыПри проектировании железных дорог земляное полотно может подвергается воздействию поверхностных вод при пересечении трассой русла постоянных, временных водотоков или склонов водосборов.

Для защиты железнодорожного полотна от воздействия поверхностных вод проектируется продольный и поперечный водоотвод. Поперечный водоотвод проектируют напересечении водотока с железной дорогой с целью пропустить поверхностную воду с верховой стороны дороги на другую низовую сторону с помощьюмалых водопропускных сооружений – мостов и труб.Водопропускная труба – это инженерное сооружение, состоящее из звеньев средней части трубы, входного и выходного оголовков, фундамента,укрепления русла, земляного полотна на подходах и над трубой.Для обеспечения долговечности сооружения и предотвращения илиуменьшения размыва в логу за водопропускными сооружениями необходимопредусматривать соответствующее укрепление выходного русла.

Укреплениедолжно быть запроектировано таким образом, чтобы скорость протеканияводы на выходе из трубы не превышала величины, допустимой для грунтарусла. Кроме того, должен быть исключен подмыв концевой части укрепления.В настоящее время широко применяются выходные русла из несвязныхмежду собой элементов с укреплениями из каменной наброски. В данномразделе проекта перед нами поставлена задача выполнить расчет неразмываемого деформируемого выходного русла водопропускной трубы.Рассматриваемая в задании прямоугольная железобетонная водопропускная труба пропускает расчетный расход воды Qр  6 , 3 м3/с, максимальныйрасход – Qmax  9, 9 м3/с. Объем стока за время паводка Wр  46000 м3,Wmax  58000 м3. Отверстие и высота трубы равны 2 м.

Труба имеет раструб74ный тип оголовка, угол раструбности  р  20 , ширина выходного оголовкав его конце составляет bр  3, 62 м. Уклон лотка трубы iт совпадает с уклономлога iл и равен 0,015. Лог широкий, в виде наклонной плоскости, грунт лога– суглинок с расчетным сцеплением Ср  0, 02 МПа, коэффициент шероховатости поверхности лога nл  0, 048 .Требуется определить размер неразмываемого деформируемого выходного русла, изготавливаемого из однородного камня на щебеночной подготовкетолщиной слоя  щ  15 см со средним размером частиц щебня dщ  5 см.Расчет начинаем с определения лимитирующего расхода. Для этого увеличиваем расчетный расход на 30%, чтобы учесть запас и сравниваем его снаибольшим расходом:1, 3Qр  1, 3  6 , 3  8, 2 м3/с,(8.1)Найденное значение лимитирующего расхода Q = 8,2 м3/с меньше максимального Qmax = 9,9 м3/с, поэтому для дальнейшего расчета принимаемQ = 8,2 м3/с.Для того чтобы найти глубину потока h вых на выходе из водопропускнойтрубы, надо знать параметр расхода.

Для прямоугольных труб параметр расхода определяется по формуле:ПQ Q,hтb ghт(8.2)где hт – высота трубы, по заданию равна 2 м;b – отверстие трубы, по заданию равно 2 м.ПQ 8, 2 0, 46.2  2  9, 81  2Граничное значение параметра расхода ПQ(гр)  0, 8 для прямоугольнойтрубы согласно рекомендациям [14, табл.5.4].75Так как полученная величина параметра расхода меньше граничного значения параметра расхода для данных условий, поэтому глубина потокаопределяется из выражения [14, формула 5.53]:hвых Ак f (iт ),hк(8.3)где Aк – коэффициент для прямоугольной трубы, равный 0,88 согласно рекомендациям [14, табл.5.4];hк – критическая глубина в трубе;f (i т ) – функция уклона.Критическая глубина в трубе определяется по формуле:hк  3 q2g,(8.4)где  – коэффициент Кориолиса,   1, 1 ;g – ускорение свободного падения, g = 9,81м/с2;q – удельный расход.Удельный расход определяется по формуле:qqQ,b(8.5)8, 2 4, 1 м2/с.2Определяем критическую глубину:1, 1  4, 12hк  3 1, 23 м.9, 81Функция уклона f (i т ) определяется по формуле:f (i т ) f (i т ) 1,1  2 iт(8.6)1 0, 8 .1  2 0, 01576Находим глубину потока на выходе из водопропускной трубы:hвых  hк  Ак  f (iт )  1, 23  0, 88  0, 8  0, 87 м.Так как тип оголовка – раструбный, то глубину на выходе из оголовкаопределяют из зависимости:4/3hвых(ог)  b   ,hвых bp (8.7)где bp – ширина выходного оголовка в его конце, по заданию bp = 3,62 м;hвых(ог)b hвых   bp 4/3 2  0, 87  3, 62 4/3 0, 4 м,Для дальнейших расчетов глубину на выходе из оголовка принимаемhвых(ог)  0, 4 м.Скорость на выходе из трубы определяется по формуле:vвых Q,wвых(8.8)где wвых – площадь живого сечения потока на выходе из трубы, для прямоугольных труб определяется по формуле:wвых  bhвых ,(8.9)wвых  2  0, 87  1,74 м4.Определяем скорость воды на выходе из трубы:vвых 8, 2 4, 69 м/с2.1,74Максимальная скорость воды на укреплении при уклонах лога iл  0, 02определяется по формуле:vmax  1, 2 vвых ,(8.10)vmax  1, 2  4, 69  5, 63 м/с,Для дальнейших расчетов скорость воды на выходе из оголовка принимаем vmax  5, 63 м/с.77Минимальный диаметр частиц наброски определяется так, чтобы укрепление было устойчивым от размыва.

Для труб с раструбными оголовками,минимальный диаметр частиц определяется по формуле:2vвых,dн 67(8.11)5, 632dн  0, 47 м,67Диаметр частиц наброски округляем кратно 5 см и в дальнейших расчетахпринимаем dн = 0,45 м.Предельная глубина деформации за счет выноса грунта из-под него определяется по формуле:hпр(д)  0, 85Dэ 8dн(э)v К 1, 93  2Dэ  1, 15 вых ог(Δh)  1  ,dэgDэ(8.12)где Dэ – эквивалентный диметр (эквивалентное отверстие) трубы;dн(э) – эквивалентный диаметр частиц наброски;d э – эквивалентный диаметр частиц грунта; – полная толщина укрепления;Ког(Δh) – коэффициент, учитывающий влияние оголовка на глубину де-формации наброски, согласно рекомендациям [14] для раструбных оголовковКог(Δh)  0,7 ;Эквивалентный диаметр трубы Dэ , представляет собой диаметр круга,равновеликого по площади поперечному сечению сооружения wсоор и определяется по формуле:Dэ  1, 3 wсоор ,(8.13)Площадь поперечного сечения wсоор прямоугольной трубы определяетсяпо формуле:wсоор  bhт ,(8.14)wсоор  2  2  4, 0 м2.78Определяем эквивалентный диаметр трубы:Dэ  1, 3 4  2, 26 м.Эквивалентный диаметр частиц наброски определяется по формуле:1dн(э)  (dн н  dщ щ ) ,(8.15)где  – полная толщина укрепления; н – толщина слоя наброски, которая находиться по формуле: н  2dн ,(8.16) н  2dн  2  0, 45  0, 9 м.Полная толщина укрепления  находиться по формуле:  н  щ ,(8.17)где щ – толщина щебеночной подготовки, согласно заданию щ = 0,15 м;  0, 9  0, 15  1,05 м.Вычисляем эквивалентный диаметр частиц наброски:d н ( э)  (0, 45  0, 9  0, 05  0, 15)1 0, 4 м.1, 05Затем определяется эквивалентный диаметр частиц грунта d э :dэ  7, 5 0, 1  100 Сp  ,(8.18)dэ  7, 5 0, 1  100  0, 02   16 мм.В итоге предельная глубина деформации укрепления за счет выноса грунта из-под него равна:hпр ( д)  0, 85  2, 2680, 4 1, 93  1, 05  2  2, 260, 0165, 63  0,71,151  0,7 м.9,812,26Далее находим предельную глубину деформации укрепления на выходеиз трубы по формуле:79hпр(д)вых  hпр(д) Lпр(д),2(8.19)где Lпр(д) – расстояние от выхода из трубы до места расположения предельнойглубины деформации укрепления, которая наводиться по формуле:Lпр(д)  vвыхLпр(д)  5, 632(hвых  hпр(д) ),g(8.20)2(0, 4  0,7 ) 2, 6 м.9, 81Определяем предельную глубину деформации укрепления в сечении навыходе из трубы:hпр(д)вых  0, 6 2, 6 0,7 м,2Отрицательное значение говорит о том, что лоток трубы не будет подмыт.Минимальная длина и ширина укрепления определяется по формуле:L  B  4hпр (д) ,(8.21)L  B  4  0,7  2, 8 м,Округлив длину укрепления до целых метров в большую сторону, окончательно принимаем равную 3 м.Ширину укрепления назначают с учетом ширины растекания:а) в конце оголовка труб, определяемой по формуле:B1  bp  2 ,(8.22)B1  3, 62  2  5, 62 м,б) в конце укрепления приhпр (д )Dэ0,7 0, 3  0, 5 принимают В2 по2, 26большему из значений ранее полученной ширины укрепления В = 3 м и ширины растекания потока Bраст , но не менее ширины в конце оголовка труб В1.Ширина растекания потока на укреплении в створе, расположенном нарасстоянии L, находят по зависимости:80Врастz L b  1   1   bр ,  Dэ(8.23)Показатель степени z, определяется по формуле: 1 hпр(д)  Qк 0 ,2 ,z  1, 8 lg  К Dэ  Q  (8.24)где К – коэффициент формы воронки размыва;Qк – эталонный расход.Коэффициентhпр(д)DэК,определяетсяпографику[14,рис.7.12]при0,7L3 1, 33 .

Характеристики

Список файлов ВКР