Определение расчетных интервалов температур закрепления рельсовых плетей.

Режим работы плети без разрядки напряжений.Для обеспечения прочности и устойчивости бесстыкового пути все вновь укладываемые плети должны закрепляться при оптимальной температуре.

Прежде чем определять температурные интервалы закрепления проверим условие:

,где |T_A| – фактическая годовая амплитуда температуры рельсов в данном районе (для Котласа эта амплитуда равна 108ºС).

Если условие выполняется, то рассчитываем температурные интервалы закрепления рельсовых плетей на постоянный режим эксплуатации, если же оно не выполняется, то рассчитываем температурные интервалы закрепления рельсовых плетей с сезонными разрядками температурных напряжений.

Для прямой |Т_а|= 108⁰С< 102+54 – 10= 146;

Для кривой |Т_а|= 108⁰С<85+36 – 10= 111.

Плети при скреплении КБ закрепляют завинчиванием гаек клеммных и закладных болтов с усилиями, указанными в инструкциях.

При достаточно большом расчетном интервале температур рекомендуется выбрать в его пределах оптимальный интервал закрепления плетей :

По условию прочности на растяжение рельсовой плети

По условию устойчивости рельсовой плети

где – допускаемые понижения и повышения температуры.

= -51⁰С- самая низкая температура рельсов в зимний период, в данном районе (Котлас);

= 57⁰С- самая высокая температура рельсов в зимний период, в данном районе (Котлас).

план	локомотивы	v км/ч	Допускаемое понижение температур рельсовых плетей	Допускаемое понижение температур рельсовых плетей
прямая	грузовой ВЛ60
пассажирский ЧС7
кривая R=300м	грузовой ВЛ60
пассажирский ЧС7		98.5

ЧС7

– в прямой,

– в кривой.

– в прямой,

– в кривой.

ВЛ10

– в прямой,

– в кривой.

– в прямой,

– в кривой.

Далее определим величину интервала закрепления Δt_з, в пределах которого следует укладывать и закреплять плети на постоянный режим эксплуатации:

.

ЧС7

Для прямой: = 51 – 3 = 48⁰ С;

Для кривой = 51 – 21 =30⁰ С.

ВЛ10

Для прямой: = 57 – 3 = 54⁰ С;

Для кривой =34 – 21 = 13⁰ С.

Мост:

В соответствии с рекомендацией ВНИИЖТа принимается:

– на мостах

-на земле

-во всех случаях

А так как

, значит

Прямая:

ЧС7

ВЛ60

На кривой:

ЧС7

ВЛ60

Проект пойменной насыпи мостового перехода

Общие положения

Земляное полотно предназначено для размещения верхнего строения пути, восприятия нагрузок от него и подвижного состава и упругой передачи их на основание, а также для выравнивания земной поверхности в пределах железнодорожной трассы и придания пути необходимого плана и профиля.

Земляное полотно - одно из самых сложных инженерных сооружений железнодорожного транспорта. Сложность определяется в первую очередь характерными особенностями основного материала земляного полотна - грунта: изменчивостью характеристик грунта во времени и пространстве в зависимости от изменения природных и техногенных факторов, нелинейностью связей между напряжениями и деформациями. Эти особенности необходимо учитывать при проектировании, строительствеи эксплуатации земляного полотна.

В данном курсовом проекте необходимо запроектировать поперечный профиль подтопляемой насыпи мостового перехода при заданных условиях: высоте насыпи, характеристиках водного потока и основных характеристиках грунтов насыпи и основания.

Основное требование при проектировании поперечных профилей земляного полотна - обеспечение устойчивости откосов насыпей и выемок с учетом необходимого запаса, обусловленного несовершенством расчетных схем и недостаточной точностью расчетных параметров грунта. В то же время запроектированный профиль должен быть экономичным (обеспечивать минимум земляных работ без излишних запасов).

Расчетная схема

Обычно оценку устойчивости откосов насыпи рассматривают в плоской задаче, имея в виду, что откосы являются протяженными в длину грунтовыми массивами.

Наблюдения за поверхностями, по которым происходит смещение грунтов откосов, показывают что они, как правило, криволинейны. В однородных связных грунтах эти поверхности в различной степени напоминают чашеобразные или цилиндрические, а в сыпучих грунтах они приближаются к плоскости. Для заданных грунтов насыпи поверхность возможного смещения откосов можно принять круглоцилиндрической (в плоской задаче - круговая кривая). При этом предполагается, что массив смещающегося грунта (его называют блоком возможного смещения) при деформации перемещается как единое целое.

На устойчивость откосов большое влияние оказывает вода: атмосферные осадки, грунтовые воды, подтопляющие откосы воды водотоков или водохранилищ и пойменные воды на мостовых переходах. Насыщая грунт, вода существенно изменяет его свойства, а если имеет место фильтрация, то в грунте возникают дополнительные фильтрационные силы Всё это, как правило, уменьшает запасы устойчивости откосов.

При расчетах устойчивости пойменных насыпей в качестве расчетного принимают следующий случай:

· после длительного подъема и стояния паводка водопроницаемый грунт насыпи оказывается насыщенным до отметки наивысшего уровня воды (НУВ);

· при начале спада паводка вода из поймы уходит внезапно и начинается ее эксфильтрация (вытекание) из тела насыпи под действием сил гравитации;

· при этом верхний уровень воды очерчивается кривой депрессии;

· над ним располагается зона сплошного капиллярного насыщения.

В курсовой работе следует, пользуясь типовыми решениями, наметить первый вариант поперечного сечения пойменной насыпи, проверить ее устойчивость и принять окончательное решение.

Построим расчетную схему. Вычертим в масштабе 1:100 (1:200) поперечное сечение насыпи заданной высоты Н = 16,8 м. При этом поверхность основной площадки земляного полотна принимают горизонтальной, а ее ширину в зависимости от категории линии в соответствии с табл. 4.1.

Ширина основной площадки земляного полотна

Категория железнодорожных линий	Число главных путей	Ширина основной площадки земляного полотна на прямых участках пути (м) при использовании грунтов
глинистых, крупнообломочных с глинистым заполнителем, песков не дренирующих	скальных, крупнообломочных с песчаным заполнителем, песков дренирующих
I (скоростные и особогрузо-напряжённые)		11,7	10,7
I и II		7,6	6,6
III		7,3	6,4
IV		7,1	6,2

Крутизна откосов насыпи принимается 1:1,5 в верхней ее части высо­той до 6 м и 1:1,75 при высоте от 6 до 12 м.

В пойменных насыпях при высоте насыпи более 12 м для повышения их устойчивости устраивают бермы. В курсовой работе ширина бермы принимается равной 4 м, крутизна откоса 1:2.

Отметка бровок незатопляемых берм (высота от подошвы насыпи) d_б определяется в зависимости от характеристик водного режима по формуле:

где - глубина воды над подошвой насыпи, м;

- высота подпора воды, возникающего из-за стеснения живого сечения реки искусственным сооружением, м;

- высота ветрового нагона воды, м;

м- высота наката на откос волн 1-процентной обеспеченности по накату, м;

- запас, принимаемый для незатопляемых берм равным 0.25м.

dб=5,8+0,18+0,08+1,8+0,25=8,11м

Наивысший уровень воды:

Кривую депрессии заменяют ломанной с вершиной на оси насыпи. Для ее построения из точки НУВ на оси насыпи в обе стороны проводят прямые с уклоном кривой депрессии I. Ниже этой кривой располагается зона сплошного насыщения грунта водой (зона III).

Отложив вверх от кривой депрессии величину капиллярного поднятия воды и проведя прямые, параллельные кривой депрессии, получают зону сплошного капиллярного насыщения (зона II). Выше этой кривой располагается зона естественной влажности грунта (зона I).