Железнодорожные пути на мостах

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

ГОУ ВПО Дальневосточный государственный университет путей сообщения





Кафедра: «мосты и транспортные тоннели»

Группа 43М















Пояснительная записка

к курсовой работе по железнодорожному пути на мостах

КР-270210.405.000.00-43М





Консультант:___________/___________ Смышляев Б. Н.

Разработал:____________/___________ Горбунов С. С.

	

	

	

	

	

	

	2010




			Содержание

			

		Общее положение по устройству мостового полотна на железнодорожных мостах

		Требования к элементам мостового полотна (для заданного типа)

		Рельсы 

		Поперечина

		Рельсовые скрепления ( клеммы)

		Прикрепление мостового полотна к пролетному строению

		Устройства, обеспечивающие безопасность движения поездов по мостам и безопасность эксплуатации мостов

		Контруголки или контррельсы

		 Охранные уголки

		Тротуары и площадки убежища

		Расчёт элементов мостового полотна (деревянной поперечины)

		проектирование бесстыкового пути на мостах 

		5.1 Бесстыковой путь с уравнительными приборами

		5.2 бесстыковой путь с сезонными уравнительными рельсами

		Заключение

		Список литературы

		Приложение (план мостового полотна с заданными деталями)

	




Общее положение по устройству мостового полотна на железнодорожных мостах.



В данной курсовой работе приведен пример расчёта деревянной поперечины с заданной нагрузкой на ось, определение типа рельса и уравнительного прибора, представлены примеры и краткие характеристики некоторых элементов железнодорожного полотна, так же было произведено проектирование бесстыкового пути та мостах и сделан вывод, что при заданной длине пролёта L=130 м. и характерного температурного интервала (от -  до , г. Ржев) могут применят как уравнительные припоры типа Р-65, так и сезонные уравнительные рельсы (4 пары).

В современном мире огромную роль в развитии рыночных отношений играют железные дороги. По ним перевозится большая часть всех грузов в различных направлениях. 

Другое важное назначение железной дороги это перевозка людей, которая должна быть достаточно комфортна и осуществляться в максимально короткие сроки, в тоже время иметь достаточные возможности для обеспечения безопасности перевозки. 

Для обеспечения всех вышеперечисленных условий необходим постоянный контроль и своевременный ремонт на всех участках железной дороги в особенности это касается участков на искусственных сооружениях, где больше всего путь работает в экстремальных условиях и где любая авария может привести не только к поломке искусственного сооружения, но и к человеческим жертвам. В связи с этим должен постоянно проводиться в соответствии с нормами контроль и профилактика конструкций верхнего строения пути. 

	




	требования к элементам мостового полотна (для заданного типа)



 Рельсы



Исходя из данных, что грузонапряженность ж. д. линии, Т*км брутто\км*год равна 66 млн, следует, что для данной ж. д. линии необходимо применить тяжёлый рельс Р65.

Грузонапряженность данного типа рельса 25-86 в млн. Т*км брутто\км*год.

При езде на мостовых брусьях, расстояние междукоторыми не более 100-150 мм. В свету, стыки рельсов распологаются на весу.

Рельсы предназначены для непосредственного восприятия и упругого перерабатывания и передачи подрельсовые опоры напряжения, для направления в движении колёсных пар подвижного состава и служит как электро проводник на участках с автоблокировкой и электротягой.

	Основные размеры (мм):

	- ширина подошвы рельса «В» - 150 

	- высота рельса «Н»– 180

	- ширина головки «b»– 75

	- ширина шейки «е»– 18




	

	Рисунок 2.1-Рельс Р-65.

	

		Поперечины

	

	Предназначены для восприятия напряжения, а так же для связи рельсов, контруголков и досок настила, что представляет собой единую конструкцию.

	Данная конструкция крепится к опорам с помощью «лап», которые позволяют не повредив конструкции прижать её к опорам.

	Мостобрус имеет длину от 320 до 325 мм, высоту 24 мм, ширину 20 мм. Мостовые деревянные брусья (по ГОСТ 28450-90) могут изготавливаться из древесины: сосны, ели, пихты, лиственницы, кедра и березы. Основными породами леса для отечественных железных дорог являются хвойный, как сосна (70%), ель и другие (30%).

	Размеры поперечных сечений мостовых брусьев установлены для древесины с абсолютной влажностью не более 22%. При большей влажности древесины шпалы и брусья должны изготавливаться с таким принципом: для хвойных пород по ГОСТ 6782.1-75, а для лиственных по ГОСТ 6782.2-75.



	Рисунок 2.2-поперечина.

	

		Рельсовые скрепления

	

	Скрепления служат для прикрепления рельсов к подрельсовому основанию, соединения рельсов в стыкх, восприятия нагрузок от подвижного состава вместе с другими элементами верхнего строения пути.

Стыковые скрепления должны удовлетворять следующим требованиям:

прочность и жесткость;

при изменении температуры возможность продольного перемещения концов рельсов;

простота конструкции;

экономичность;

удобные, безопасные и надёжные в изготовлении и эксплуатации.



2.4 Прикрепление мостового полотна к пролетному строению



Прикрепление мостового полотна к пролетному строению должно быть надежным и долговечным и обеспечивать передачу нагрузки от подвижного состава на балки пролетного строения.

Мостовое полотно с деревянными поперечинами устраивается на металлических мостах. Мостовые брусья укладывают на продольные балки с расстоянием в свету не менее 10 см. и не более 15 см. во избежание провала колес между брусьями. Мостовые брусья плотно прирубают к поясам пролетных строений продольных балок. Глубина врубок в мостовые брусья не менее 5 мм. и не более 30 мм. Все мостовые брусья крепятся к поясам продольных балок или ферм, лапчатыми болтами, или с помощью обычных болтов через противоугонные или охранные уголки. 





Рисунок 2.4-1-лапчатый болт; 2-рабочая гайка; 3-страховочная гайка;4-шайба пружинная; 5-шайба плоская; 6-проаладка






		Устройства обеспечивающие безопасное движение поездов

	

	3.1 Контруголки или контррельсы



Основное назначение охранных приспособлений заключается в обеспечении безопасного прохода поезда по мосту в случае схода с рельсов колёсной пары или тележки на мосту и на подходах к нему. При этом должны быть максимально ограниченны боковые смещения подвижного состава.

 Именно для этого и устраивают специальные охранные устройства называемые контруголками или контррельсами. 

Такие охранные приспособления применяют на мостовом полотне с ездой на балласте. На мостах с безбалластным полотном из поперечин сход колёс с рельсов более опасен, поэтому на таком полотне дополнительно устраиваются охранные или противоугонные уголки или брусья. 

Контруголки или контррельсы укладываются на всей протяжённости моста. При этом их протягивают внутри каждой колеи до задней грани устоев и далее их концы на протяжённости не менее 10м сводят «челноком»,заканчивающимся металлическим башмаком установленной конструкции.




	

	Рисунок 3.1-контруголок.

	

3.2 Охранные уголки



Основное назначение охранных уголков заключается в том, что при сходе колёс подвижного состава с рельсов и обломке мостовых брусьев он препятствует их продольной сдвижке в направлении движения поезда.

На всех мостах при езде на мостовых брусьях или на металлических поперечинах должны быть устроены охранные уголки или охранные брусья, которые укладываются с наружной стороны путевого рельса

В качестве противоугонных уголков должны использоваться неравнобокие уголки сечением 160*100*10 мм или равнобокие сечением 125*125*10 мм. Охранные брусья должны быть сечением 15*20 см.

Противоугонные уголки укладываются на расстоянии не менее300 мм и не более 400 мм от наружной грани головки путевого рельса. На мостах с металлическими поперечинами противоугонные уголки должны соответствовать проекту. Укладка охранных уголков и брусьев производится в соответствии с Указаниями по устройству и конструкции мостового полотна на железнодорожных мостах.

Для предупреждения провала колёс сошедшего с рельсов подвижного состава над поперечными балками устраивают переходные столики, а при контруголках и охранных уголках – подвесные мостики установленной конструкции. Конструкция стыка охранного уголка показана на рис.3.2.





Рисунок 3.2-охранный уголок.

1 – стыковая уголковая накладка; 2 – стыковой болт; 3 – высокопрочный болт.



3.3 Тротуары и площадки убежища



Мосты полной длиной более 25 м, а также все мосты высотой более 3 м, мосты, расположенные в пределах станций, и все путепроводы должны иметь двухсторонние боковые тротуары с перилами, располагаемыми вне габарита приближения строений. 

В северных условиях двухсторонние боковые тротуары должны иметь все мосты полной длиной более 10 м. Перила на мостах высотой от 3 до 5м там, где они отсутствуют, должны устраиваться в плановом порядке.

На двухпутных пролётных строениях, а также на двухпутных и многопутных мостах с ездой поверху на общих опорах во всех случаях должны быть тротуары в междупутье. Настил из досок укладывают снаружи колеи по 4 шт. Сечением 20х5 см с зазором 2см между досками, внутри колеи – по 2 шт. Сечением 20х3 с зазором 4 см, при отсутствии боковых тротуаров внутри колеи укладывают три доски. Над подвижными концами пролётных строений настил должен иметь возможность перемещения вместе с подвижными концами пролётного строения.

На тротуарах с металлическими консолями рекомендуется применять металлический настил просечного или рифлёного профиля, возможно применять настил из арматурной стали, а также настил из железобетонных плит. Металлический настил разрешается укладывать внутри колеи.





Рисунок 3.3-перила.

1 – поручень перил 80*80*8; 2 – заполнение перил; 3 – фасонка; 4 – стойка перил 80*80*8; 5 – заполнение перил – швеллер №14; 6 – плита тротуара; 7 – болт диаметром 22 (мм); 8 – фасонка.



Для укрытия людей, противопожарного инвентаря, механизмов, оборудования и материалов при производстве ремонтных работ на мостах должны быть устроены убежища.

Убежища на мостах должны располагаться через 50 м с каждой стороны пути в шахматном порядке (на скоростных линиях – через 25 м). При длине моста 50 - 100 м допускается устраивать по одному убежищу с каждой стороны пути. Размеры убежищ: 3 м вдоль оси моста и 1 м поперёк оси моста.

Тротуары и убежища на всех постоянных мостах должны ограждаться перилами высотой 1,1 м. Стойки и поручни должны быть не менее 70х70х8 мм.




		Расчёт элементов мостового полотна (деревянной поперечины)



К расчёту назначено металлический мост с полотном на деревянных поперечинах (конструктивная схема см. рис. 5.), с расстоянием между балками В=2,03 (м). Нагрузка составляет 172 (кН/ось).



	

	Рисунок 4.1-схема деревянной поперечины.

	

	Данные из таблиц СНиП 2.05.03-84*

	

	

	

	

	

	

	В=203 (см)

	

	

	

	

	

	

	- сила прикладываемая на центральную поперечину из 3-х;




	

	

	

	

	







	Проверка прочности

	

	

	

	




	

	Рисунок 4.2- Эпюры моментов.

	

	Вывод: проверка выполняется, расчётные напряжения меньше предельных, данное сечение мостобрусса подходит для заданной нагрузки на ось.




проектирование бесстыкового пути на мостах



Стыки рельсов источник ударно-динамических воздействий на путь. Хотя укладка рельсов стандартной длины 25 м разрешается на любых мостах, но необходимо стремиться к возможно меньшему числу стыков в пределах мостов, а на малых мостах их вообще не допускать.

	

 Бесстыковой путь с уравнительными приборами



В курсовой работе необходимо запроектировать бесстыковой путь с уравнительным прибором укладываемый на мосту в г. Ржев, при температуре укладки tвук = +14°С. 

назначаю длину рельсовой плети с учётом длины уравнительного прибора и длиной температурного пролёта 

Полное перемещение рельсовой плети:

Район расположения – г. Ржев







	 округляю до  в большую сторону 

	По таблице № 5.1.1 полное перемещение 

	мост железнодорожный движение поезд

	Таблица 5.1-перемещения рельсов при заданной длине.

	Годовая амплетудная температура рельсов 

	Значение полного перемещения рельсов мм. При температурных пролётах М.

	

	

	110

	

	130

	

	160

	

	220

	

	260

	

	320

	65

	70

	75

	80

	85

	90

	95

	100

	105

	110

	126

	133

	139

	146

	152

	158

	165

	171

	178

	184

	149

	457

	164

	176

	180

	187

	195

	203

	210

	218

	183

	193

	202

	212

	221

	231

	240

	250

	259

	268

	252

	265

	278

	291

	304

	317

	330

	343

	356

	369

	298

	314

	329

	344

	360

	375

	390

	406

	421

	436

	367

	386

	405

	424

	443

	461

	480

	499

	518

	537



Основные характеристики УП Р-65

№ проекта - 1262А.00.000

Год разработки проекта – 1875

Завод-изготовитель «новосибирский стрелочный завод (НСЗ)»

Максимальная величина перемещения (расчётный шаг) мм. – 750

Длина уравнительного прибора мм. – min=12117, max=12867

Максимальная ширина в сборе мм. – 2220 (2090)

Высота мм. – 228

Ширина колеи мм. – 1520

Масса кг. – 810

Схема уравнительного прибора Р-65 с основными размерами.






Рисунок 5.1.3- уравнительный прибор Р-65.



		Исходя из полного перемещения рельсовой плети  следует применять УП Р-65.

Данный УП удовлетворяет силовым деформациям, удлинениям пролётного строения и рельсов.

Порядок установки уравнительного прибора

- определяется расстоянием «a» от торца рамного рельса до «риски» на лафете, в зависимости от алгебраической разности между t при установке рельсов и наибольшей t рельсов в данном районе расположения.





При  и температурным пролётом  по таблице №2

.






Бесстыковой путь с сезонными уравнительными рельсами





Рисунок 5.2- Схема мостового перехода с сезонными уравнительными рельсами.



Исходные данные:

Длина рельсовой плети: ;

Длина УР: зимний-12,5 м. Летний (сменный)-12,46 м;



: 5

: г. Ржев  ; 

Расчёт перемещения рельсовой плети с учётом сезонных уравнительных рельсов и оптимальной температуры для замены У.Р.





Определение изменения стыков на каждые 





Где: L-длина температурного пролёта =130 м.

t- изменение температуры (t=)

n- количество стыков (n=4)





Таблица 5.2- к расчёту температурного интервала замены сезонных уравнительных рельсов.

Температура 

Рельсов 

значение стыковых зазоров и их сумм.(мм) при УР (м)



12,46

12,5











макс 40

3

15





40-35

4,5

22,5





35-30

6

60





30-25

7,5

37,5





25-20

9

45





20-15

10,5

52,5





15-10

12

60





10-5

13,5

67,5

3,5

17,5

5-0

15

75

5

25

0- -5

16,5

82,5

6,5

32,5

-5 - -10

18

90

8

40

-10- -15

19,5

97,5

9,5

47,5

-15- -20

21

105

11

55

-20- -25





12,5

62,5

-25- -30





14

70

-30- -35





15,5

77,5

-35- -40





17

85

мин 40





18,8

94





































Вывод: Из условия возможности применения как нормальных (12,5м), так и укороченных (12,46м) уравнительных рельсов,(т.е. минимальный зазор не должен быть менее 3 мм, а максимальный не более 21 мм.) температурный интервал, в котором может производиться замена сезонных уравнительных рельсов определяется по таблице№5.2, Замена сезонных уравнительных рельсов производится в интервале температур От минус 20 °С до плюс 10°С.




Заключение



В данной курсовой работе было запроектировано железнодорожное полотно на металлическом мосту, расположенном в г. Ржев. Мостовое полотно на деревянных поперечинах с рельсами Р65.

При проектировании были учтены все требования норм по обеспечению безопасности движения, в частности устройство контруголков и охранных уголков с соответствующими размерами. 




Список использованной литературы



Инструкция по содержанию искусственных сооружений. ЦП-628. / МПС России.: Транспорт, 1999. – 108 с.

Клинов С. И. Железнодорожный путь на искусственных сооружениях. – М.: Транспорт,1990. – 144 с.

Указания по устройству и конструкции мостового полотна на железнодорожных мостах. М.: Транспорт, 1989. – 120 с.

Шахунянц Г. Н. Железнодорожный путь. – М.: Транспорт, 1987. – 479 с.

СниП 2.05.03-84*. Мосты и трубы/ Госстрой СССР: Введ. С 01.01.86. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985. – 200 с.