北交大選線設(shè)計(jì)期末課程設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)

設(shè)計(jì)目的《線路設(shè)計(jì)》是土木工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)拓展實(shí)踐類(lèi)課程。本課程是在學(xué)過(guò)牽引計(jì)算、能力計(jì)算、平縱斷面設(shè)計(jì)及鐵路定線各章后，對(duì)上述內(nèi)容的綜合應(yīng)用。通過(guò)設(shè)計(jì)，掌握紙上定線的最基本方法，熟悉并應(yīng)用鐵路線路設(shè)計(jì)規(guī)范，從而加深對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解。通過(guò)本課程設(shè)計(jì)，能夠培養(yǎng)學(xué)生的綜合性、實(shí)踐性、創(chuàng)造性能力。培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力；同時(shí)還注意培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的學(xué)風(fēng)和全面考慮問(wèn)題的思維方式。學(xué)會(huì)編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、繪制平縱斷面圖，為學(xué)生將來(lái)的設(shè)計(jì)或施工管理等工作奠定基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1.先修課程（1）《土木工程制圖及計(jì)算機(jī)繪圖》；（2）《鐵路選線設(shè)計(jì)》；（3）《測(cè)量學(xué)》；（4）《工程地質(zhì)》；（5）《鐵路軌道》；（6）《地基基礎(chǔ)》。2.基本要求要求學(xué)生在進(jìn)行本課程設(shè)計(jì)之前，通過(guò)以上專(zhuān)業(yè)及專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)，能夠了解鐵路選線及定線設(shè)計(jì)特點(diǎn)；掌握牽引質(zhì)量計(jì)算、能力計(jì)算、車(chē)站分布計(jì)算，平縱斷面設(shè)計(jì)及鐵路定線方法，線上建筑物的布置要求；掌握平縱斷面圖繪制方法；掌握方案經(jīng)濟(jì)比較的指標(biāo)確定和方法。設(shè)計(jì)資料設(shè)計(jì)工程名稱(chēng)：馬坊——甘莊鐵路線路設(shè)計(jì)2．設(shè)計(jì)基本條件丘陵地段選線，地形圖比例尺1：50000。設(shè)計(jì)線標(biāo)準(zhǔn)為Ⅱ級(jí)單線鐵路。始點(diǎn)A（馬坊車(chē)站中心），設(shè)計(jì)標(biāo)高自定，里程K0+000。終點(diǎn)B（甘莊車(chē)站中心）。車(chē)站均為會(huì)讓站或中間站，不考慮區(qū)段站布置。車(chē)站是否設(shè)置貨物線自定。站場(chǎng)位置，坡度及標(biāo)高自定。遠(yuǎn)期客貨運(yùn)量：12Mt/a。其中：客車(chē)：2對(duì)/天零擔(dān)：1對(duì)/天摘掛：1對(duì)/天快貨：2對(duì)/天主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)擬定：正線數(shù)目：?jiǎn)尉€；牽引種類(lèi)：電力/內(nèi)燃；限制坡度：見(jiàn)分組要求；閉塞方式：半自動(dòng)閉塞；其余自定。主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)確定機(jī)車(chē)類(lèi)型：東風(fēng)4貨物機(jī)車(chē)牽引質(zhì)量：1966.63t限制坡度：ix最小曲線半徑：1400m到發(fā)線有效長(zhǎng)：650m站坪長(zhǎng)度：1200m牽引質(zhì)量計(jì)算及檢算牽引質(zhì)量計(jì)算（t）式中：G—牽引質(zhì)量（t），取10t整倍數(shù)，舍去不足10t的余數(shù)。P—機(jī)車(chē)計(jì)算質(zhì)量或其和，查表得。—機(jī)車(chē)牽引力使用系數(shù)，。—機(jī)車(chē)計(jì)算牽引力（N），查表得：—限制坡度，重力加速度，一般計(jì)算可取9.81—計(jì)算速度下的機(jī)車(chē)、車(chē)輛單位阻力（N/KN）。查表可知：所以：故：因?yàn)槿〉恼麛?shù)倍，所以。2、啟動(dòng)檢算式中：—啟動(dòng)條件引起的牽引質(zhì)量（t）?！獧C(jī)車(chē)計(jì)算啟動(dòng)牽引力，查表得。—啟動(dòng)地點(diǎn)的加算坡度值。取0.95.重力加速度，一般計(jì)算可取9.81；—機(jī)車(chē)單位啟動(dòng)阻力（N/T），電力內(nèi)燃機(jī)車(chē)為—貨車(chē)單位啟動(dòng)阻力（N/T）；；故：所以：列車(chē)可以啟動(dòng)。3、到發(fā)現(xiàn)的有效長(zhǎng)度對(duì)牽引質(zhì)量限制的檢算式中：—到發(fā)線有效長(zhǎng)度條件允許的牽引質(zhì)量（t）?！桨l(fā)線有效長(zhǎng)度（m），；—停車(chē)制動(dòng)的附加安全距離，；—機(jī)車(chē)長(zhǎng)度（m），—機(jī)車(chē)臺(tái)數(shù)，q—車(chē)輛平均每延米總重，故：4、確定牽引定數(shù)5、列車(chē)長(zhǎng)度、牽引凈重、列車(chē)編掛輛數(shù)式中：—貨物列車(chē)凈載系數(shù)，取0.72.—牽引定數(shù)（t）?！浳锪熊?chē)平均每延米質(zhì)量（t/m），取5.677t/m。—列車(chē)長(zhǎng)度（m），計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)；—牽引凈重（t），計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)?！浳锪熊?chē)牽引輛數(shù)，計(jì)算結(jié)果取整數(shù)?！枯v貨車(chē)平均總質(zhì)量（t），取78.998t?？v斷面設(shè)計(jì)：（1）、緊坡地段設(shè)計(jì)原則與最大坡度折減方法在緊坡地段通常應(yīng)用足最大坡度定線，以便爭(zhēng)取高度，使線路不至于額外展長(zhǎng)。展線地段若無(wú)特殊原因，一般不采用反向坡，以免增大克服高程引起線路不必要的展長(zhǎng)和增加運(yùn)用支出。最大坡度折減方法：曲線地段最大坡度折減長(zhǎng)度不小于列車(chē)長(zhǎng)度的圓曲線：長(zhǎng)度小于列車(chē)長(zhǎng)度的圓曲線：本線路中：處曲線的坡度折減為：處曲線的坡度折減為：處曲線的坡度折減為：處曲線的坡度折減為：處曲線的坡度折減為：處曲線的坡度折減為：處曲線的坡度折減為：②、隧道內(nèi)最大坡度折減本線路中，隧道的最大坡度為：‰（2）、緩坡地段設(shè)計(jì)原則緩坡地段，地形平易，地線時(shí)可以航空線為主導(dǎo)方向，既要力爭(zhēng)線路順直，又要盡量節(jié)省工程投資。為了繞避障礙而使線路偏離短直方向時(shí)，必須盡早繞避前方的障礙，力求減小偏角。線路繞山脊、跨越溝谷或其它障礙時(shí)，必須使曲線交點(diǎn)正對(duì)主要障礙物，使障礙物在曲線的內(nèi)側(cè)并使其偏角最小。設(shè)置曲線必須要有障礙存在。坡段長(zhǎng)度最好不小于列車(chē)長(zhǎng)度，盡量采用無(wú)害坡度。力爭(zhēng)減小起拔高度。通過(guò)能力計(jì)算區(qū)間需要通過(guò)能力計(jì)算：式中：、、、得到：由：得到：實(shí)際通過(guò)能力：根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)的線路和走行時(shí)分表可以計(jì)算：馬坊站—獅子莊站：獅子莊站—猩猩峪站：猩猩峪站—塘房子站：塘房子站—甘莊站：結(jié)論：按照實(shí)際設(shè)計(jì)的線路算得通過(guò)能力：所以設(shè)計(jì)通過(guò)能力合格車(chē)站分布計(jì)算最大站間距離的計(jì)算：取：區(qū)間上坡：‰下坡：-(12‰-1.8‰)+1.8‰=-8.4‰站坪坡度：0‰通過(guò)查找東風(fēng)4型機(jī)車(chē)牽引貨物列車(chē)均衡速度法每公里行走時(shí)分表得到：需要的通過(guò)能力：=38(對(duì)/d)由：（已知：）得到：帶入公式：得到：可以根據(jù)最大區(qū)間長(zhǎng)度布置選擇區(qū)間車(chē)站。線路定線概述起迄點(diǎn)間地形特征與控制點(diǎn)及其對(duì)線路原則方向的影響；如何選擇一個(gè)較優(yōu)方案。起訖點(diǎn)間地形首先是較平緩的丘陵地段和河流平地，中間都是較高的山地，無(wú)法直接爬坡，導(dǎo)致線路原則方向不能為起訖點(diǎn)間的大致直線。所以選擇展線繞過(guò)山地。定線說(shuō)明、車(chē)站布置、分段描述線路情況，如填挖過(guò)大，線路與河流斜交，采用困難條件下的線路標(biāo)準(zhǔn)等，均應(yīng)說(shuō)明理由。為了盡量減少隧道長(zhǎng)度選擇了繞開(kāi)高山地形而向南展線，線路起點(diǎn)從馬坊站先南下而后選擇較低山地向東穿過(guò)高山到達(dá)終點(diǎn)甘莊站，根據(jù)需要的通過(guò)能力計(jì)算最小站間距為8.25km，線路總長(zhǎng)27.4km，結(jié)合地形最后選擇了三個(gè)中間站：獅子莊站、猩猩峪站、塘房子站。在向東穿過(guò)山地的時(shí)候，地形太過(guò)陡峭，展線較為麻煩，而且達(dá)不到最小曲線半徑的要求，所以選擇了開(kāi)挖隧道。局部方案比選。在即將到達(dá)終點(diǎn)甘莊站的地方設(shè)計(jì)了兩條線可供選擇一條是直線，需要穿越高山設(shè)置隧道，最后由于坡度較大無(wú)法直接下山還要有巨大的填方量。第二條是線路繼續(xù)向南設(shè)置彎道繞過(guò)高山最后北上到達(dá)平緩地區(qū)設(shè)置甘莊站。經(jīng)過(guò)最后的比選，第二條線雖然線路長(zhǎng)度較第一條長(zhǎng)，但是無(wú)需開(kāi)挖隧道，填挖方量小，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較優(yōu)，所以選擇了第二條線。工程費(fèi)的計(jì)算工程量與該項(xiàng)相應(yīng)的工程費(fèi)單價(jià)相乘即得工程費(fèi)。第一章拆遷及征地費(fèi)用6904.8萬(wàn)元第二章路基工程8254.5萬(wàn)元第三章橋梁4062.1萬(wàn)元涵洞0萬(wàn)元第四章隧道66660.0萬(wàn)元第五章軌道6014.3萬(wàn)元第六章通信信號(hào)2011.16萬(wàn)元第七章電力及電力牽引供電2641.36萬(wàn)元第八章房屋257.56萬(wàn)元第九章其它運(yùn)營(yíng)生產(chǎn)設(shè)備及建筑物4695.34萬(wàn)元第十章其它間接費(fèi)10150.11萬(wàn)元第十一章其它費(fèi)用10150.11萬(wàn)元以上總計(jì)預(yù)備費(fèi)12180.13萬(wàn)元-------------------------------------------------------------------總投資133981.48萬(wàn)元工程量和工程技術(shù)指標(biāo)表順序指標(biāo)名稱(chēng)單位數(shù)量1線路長(zhǎng)度KM27.42展線系數(shù)1.493最大坡度地段長(zhǎng)度限坡/雙機(jī)KM0.954最大坡度限坡/雙機(jī)‰125拔起高度M105.366最小曲線半徑M14007土石方填方104m330.13挖方120.58橋梁數(shù)目和總長(zhǎng)座/m2/8299涵洞數(shù)目和總長(zhǎng)座/m0/010隧道數(shù)目和總長(zhǎng)座/m4/1515011用地103m2980.9212總投資萬(wàn)元133981.4813平均每公里投資萬(wàn)元/KM4889.84設(shè)計(jì)方案的優(yōu)缺點(diǎn)評(píng)述及改善意見(jiàn)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)點(diǎn)是在復(fù)雜地形的情況下展線系數(shù)不是很大，線路彎道較少，保證了行車(chē)速度，繞開(kāi)了起點(diǎn)到終點(diǎn)間高海拔的山地，穿過(guò)河流次數(shù)較少，減小了橋梁的