Vận tải đường sắt cùng với vận tải đường bộ, hàng không, đường thuỷ.tạo nên mạng lưới Giao thông không thể thiếu được đối với mỗi quốc gia. Đường sắt ra đời không sớm so với các phương tiện khác nhưng nó mau chóng trở thành phương tiện chủ đạo trong vận tải và trong sự phát triển của mỗi quốc gia.(Nhất là vận chuyển hành khách, vận chuyển container, vận tải liên vùng.). Với vận tải đường sắt vai trò quan trọng của nó là khả năng kết nối giữa các phương thức vận tải, đóng vai trò quan trọng hình thành vận tải đa phương thức.ý thức được điều đó với nhiệm vụ thiết kế được giao ĐATN là thiết kế khả thi và thiết kế thi công chỉ đạo tuyến đường sắt Đồng Mỏ - Bản Thí. Với sự hướng dẫn của các thầy, cô giáo trong Bộ môn Đường Sắt và đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình và chu đáo của thầy giáo TS. Lê Công Thành em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp được giao.
Nội dung đồ án tốt nghiệp bao gồm 3phần:
-Phần I: Lập dự án khả thi tuyến Đồng Mỏ - Bản Thí
-Phần II: Thiết kế thi công chỉ đao tuyến Đồng Mỏ - Bản Thí
-Phân III: Chuyên đề:nghiên cứu bản vẽ thiết kế thi công hầm chui km379+812 trên tuyến đường sắt Hà Nội – Tp Hồ Chí Minh
Em xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ quý báu của các thầy cô giáo trong bộ môn Đường Sắt.
187 trang |
Chia sẻ: oanh_nt | Lượt xem: 2159 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Chuyên đề Thiết kế bản vẽ thi công hầm chui tại km 379+812 trên tuyến đường sắt hà nội – tp. Hồ Chí Minh, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Mục luc
Lời Nói đầu ............................................................................................ 8
Lời nói đầu
Vận tải đường sắt cùng với vận tải đường bộ, hàng không, đường thuỷ...tạo nên mạng lưới Giao thông không thể thiếu được đối với mỗi quốc gia. Đường sắt ra đời không sớm so với các phương tiện khác nhưng nó mau chóng trở thành phương tiện chủ đạo trong vận tải và trong sự phát triển của mỗi quốc gia.(Nhất là vận chuyển hành khách, vận chuyển container, vận tải liên vùng...). Với vận tải đường sắt vai trò quan trọng của nó là khả năng kết nối giữa các phương thức vận tải, đóng vai trò quan trọng hình thành vận tải đa phương thức.ý thức được điều đó với nhiệm vụ thiết kế được giao ĐATN là thiết kế khả thi và thiết kế thi công chỉ đạo tuyến đường sắt Đồng Mỏ - Bản Thí. Với sự hướng dẫn của các thầy, cô giáo trong Bộ môn Đường Sắt và đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình và chu đáo của thầy giáo TS. Lê Công Thành em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp được giao.
Nội dung đồ án tốt nghiệp bao gồm 3phần:
-Phần I: Lập dự án khả thi tuyến Đồng Mỏ - Bản Thí
-Phần II: Thiết kế thi công chỉ đao tuyến Đồng Mỏ - Bản Thí
-Phân III: Chuyên đề:nghiên cứu bản vẽ thiết kế thi công hầm chui km379+812 trên tuyến đường sắt Hà Nội – Tp Hồ Chí Minh
Em xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ quý báu của các thầy cô giáo trong bộ môn Đường Sắt.
Hà Nội, ngày tháng 5 năm 2012
Sinh viên
Phạm văn Du
Phần I
Thiết kế tuyến
Lập dự án khả thi tuyến Đồng Mỏ - Bản Thí
Chương I
Giới thiệu chung
Căn cứ lập dự án khả thi tuyến đường sắt.
- Căn cứ vào nhiệm vụ và thiết kế tốt nghiệp của bộ môn đường sắt khoa công trình trường Đại học Giao thông vận tải ngày 15/01/2012
Với nội dung:
+ Lập dự án khả thi tuyến đường sắt Đồng Mỏ - Bản Thí
+ Lập thiết kế thi công chỉ đạo tuyến
+ Chuyên đề :nghiên cứu bản vẽ thiết kế thi công hầm chui km379+812 trên tuyến đường sắt Hà Nội – Tp Hồ Chí Minh
Tài liệu sử dụng.
- Qui phạm thiết kế đường sắt khổ 1000mm
- Giáo trình thiết kế đường sắt tập I, II.
- Giáo trình thi công đường sắt tập I, II.
- Giáo trình kiến trúc tầng trên.
- Giáo trình nền đường sắt.
- Giáo trình sửa chữa đường sắt
- Sổ tay thiết kế đường sắt tập I, II.
- Công trình vượt sông.
- Cầu cống nhỏ trên đường ô tô.
- Bản đồ khu vực.
- Địa lý Việt Nam
- Qui hoạch hạ tầng cơ sở nơi có tuyến đi qua.
- Các định mức và đơn giá.
Mục tiêu đồ án.
Thiết kế tuyến đường sắt ĐM- BT khổ 1000mm đạt các tiêu chuẩn tốc độ Vmax của tàu hàng Vmax = 60km/h
tàu khách Vmax = 60km/h
Phù hợp với quy hoạch nâng cấp và phát triển đường sắt hiện đại hoá đường sắt phục vụ cho việc nối mạng với đường sắt Đông Nam á và quốc tế trong tương lai.
Phạm vi nghiên cứu giới hạn nghiên cứu.
Phạm vi:
- Nghiên cứu lập dự án khả thi tuyến đường sắt ĐM – BT.
- Thiết kế tổ chức thi công chỉ đạo.
+ Điểm đầu ga Đồng Mỏ trên tuyến Hà Nội - Lạng Sơn.
+ Điểm cuối ga Bản Thí.
Giới hạn nghiên cứu
Nội dung đồ án thực hiện nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp được giao với các số liệu giả định ban đầu được giao:
- Bình đồ tuyến Đồng Mỏ - Bản Thí tỉ lệ 1/10.000
- Độ dốc hạn chế ip = 90/00
- Đầu máy Điezen D13E
- Loại toa xe H-TQ:
Tải trọng 30T tự trọng 14.4T dài 12.8m chiếm 30%
- Loại toa xe M-TQ:
Tải trọng 50T tự trọng 19T dài 12.2m chiếm 70%
- Hệ số chất hàng a = 0,85
- ĐM Đ13E: lđm =15.5m
ltxt = 8m
- Khối lượng chuyên chở cho các năm vận tải
Năm thứ
2
5
10
Khối lượng vận chuyển (106 tấn) Gđi/Gvề
2.0/1.5
3.0/2.0
4.0/3.0
Số đôi tàu khách (đôi tàu/ngày đêm)
1
2
2
Số đôi tàu lẻ (đôi tàu/ngày đêm)
1
2
3
Sự cần thiết phải xây dựng tuyến đường sắt.
Đoạn đường sắt Đồng Mỏ - Bản Thí nằm trên tuyến đường sắt Hà Nội Lạng Sơn. Đây là tuyến đường quan trọng trong mạng lưới đường sắt nước ta. Tuyến Hà Lạng nối liền đường sắt Thống Nhất tại Hà Nội và đi qua 3 tỉnh Bắc Ninh, Bắc Giang và Lạng Sơn đồng thời nối liền với hệ thống quốc tế quan qua thế giới.
Do tuyến Hà Lạng là tuyến đường liên vận giao thông qua thế giới vì vậy tuyến có tầm quan trọng lớn.
Tuyến nối liền qua các vùng dân cư các trung tâm kinh tế, chính trị , văn hoá của các địa phương và trung ương như Hà Nội, Bắc Ninh, Bắc Giang, Kép, Đồng Mỏ, Lạng Sơn, Đồng Đăng những vùng công nghiệp, những trung tâm công nghiệp địa phương như Bắc Ninh, Bắc Giang, Lạng Sơn với các ngành khá phát triển như chế biến cây công nghiệp và khoáng sản.
Tuyến có nhiệm vụ chuyên chở hành khách từ miền xuôi lên miền ngược và ngược lại nó góp phần đắc lực vào việc phát triển kinh tế, văn hoá của các tỉnh phía Bắc, xoá bỏ sự chênh lệch giữa miền xuôi và miền ngược, nâng cao đời sống vật chất và tinh thần cho nhân dân.
Từ Hà Nội tuyến nối liền với các tuyến:
Hà Nội - Hải Phòng
Hà Nội- Thanh Hoá - Vinh
Hà Nội - Lào Cai
Hà Nội -Kép –Uông Bí và Hà Nội-Kép Thái -Nguyên
Từ Lạng Sơn tuyến nối liền với
Lạng Sơn - Kỳ Lừa
Na Dương - Móng Cái
Từ Đồng Đăng có đường giao thông
Đồng Đăng - Na Sầm - Cao Bằng.
Như vậy tuyến Hà Lạng là đường trục chính trong mạng lưới đường sắt quốc gia. Từ các vùng tuyến đi qua, từ các đường nối với đường Hà Lạng và từ điểm xuất phát ta thấy rằng: Tuyến có ý nghĩa kinh tế - chính trị - văn hoá rất quan trọng, nối liền với thủ đô Hà Nội với các thị xã thị trấn sầm uất, trù phú. Có tác dụng đoàn kết các dân tộc trong nước, nâng cao trình độ nhận thức cuả các dân tộc thiểu số, giảm sự chênh lệch về trình độ giữa dân tộc miền xuôi và dân tộc miền ngược. Ngày nay tuyến góp phần rất lớn cho việc vận chuyển hàng hoá và hành khách.
Chương II
Giới thiệu tuyến
Tình hình nền kinh tế xã hội vùng đi qua.
2.1.1. Tình hình địa chất công trình.
Vùng núi từ làng Nắc trở lên thuộc loại trầm tích gồm các lớp đất sét và sa thạch lẫn nhau. Tầng phủ là đất phong hoá dày từ 1 đến 4 cm. Toàn bộ địa tầng do ảnh hưởng, cấu tạo địa hình, địa chất của khu vực động đất nên bị gãy khúc nhiều, ở một vài đoạn có lớp đá vôi dày khoảng 12m và dài khoảng 1km. Cục bộ có đá vôi riolít 128 km trên tuyến cũ.
Tuyến đi qua khu vực địa chất ổn định, phần lớn các tầng đá dọc theo khu vực tuyến đường theo loại mềm dẻo, nên tuy có ảnh hưởng tạo sơn nhưng ít phát sinh đứt đoạn nứt nẻ, những hố sâu có vết nứt cấu tạo của các thời đại tạo sơn nhưng không tiếp tục phát triển các lớp đất đá dọc tuyến có hướng tương đối thống nhất xếp về phía đông có lợi cho việc ổn định nền đường.
2.1.2. Tình hình vật liệu xây dựng:
Các loại đất đá để xây dựng cầu cống và rải đường có thể khai thác ngay từ vùng tuyến đi qua chạy dọc từ Đồng Mỏ - Bản Thí ở phía đối diện với tuyến so với dòng sông chất lượng đủ tốt. Hiện nay đã có các công trường sản xuất đá Sao Mai (Cách Đồng Mỏ 2km về phía Mai Tùng) khai thác tập trung với quy mô lớn có thể cung cấp đá cho việc xây dựng công trình và đá dăm để rải đường, cát, sỏi có thể lấy từ sông Kỳ Cùng - Lạng Sơn để xây dựng công trình. Ngoài ra còn có thể vận chuyển từ Việt Trì trong trường hợp ở Kỳ Cùng không cung cấp đủ.
Gỗ lấy ở các dãy núi cao hơn gần đó để phục vụ cho việc làm lán trại. Tre nứa ở vùng tuyến đi qua rất ít, có thể dùng cỏ tranh để xây dựng lán trại.
Điều kiện tự nhiên.
Vị trí địa lý.
Đoạn tuyến đầu tiên tuyến Hà Nội - Lạng Sơn. Nằm bắt đầu mốc ga Hà Nội, nối liền Hà Nội với các tỉnh phía Bắc.
Vùng tuyến đi qua là vùng núi cao có độ dốc ngang của mặt đất thiên nhiên lớn, có nhiều khe núi sâu. Sườn đồi có chỗ gần như dốc đứng, lòng suối ở thượng nguồn rất dốc, từ chân đèo xuống thoải hơn.
Địa hình từ Đồng Mỏ đến Mai Tùng theo thiết kế mới địa hình còn dễ dàng, tuyến có thể men theo sườn núi và có thể nâng dần cao độ lên. đoạn từ Mai Tùng đi địa hình một bên là núi cao, sườn núi khe sâu hình thành thế chân chim, các khe sâu và các núi cao là điểm cần phải vượt qua không sao tránh khỏi, đó là các điểm khống chế độ cao gây khó khăn cho việc thiết kế.
Khí hậu.
Nước ta nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, nắng lắm mưa nhiều. Nhìn chung khí hậu ẩm thấp, hàng năm có gió mùa và bão lớn, lượng mưa hàng năm tương đối lớn. Số ngày mưa hàng năm đều trên 100 ngày, mưa nhiều nhất là tháng 8. Tháng mưa nhiều nhất lên đến 20 ngày, lượng mưa nhiều nhất là 310mm. Theo thống kế đến năm 1937 thì trạm thuỷ văn Hữu Lũng lượng bốc hơi trung bình là 1/50 lượng mưa hàng năm. Hướng gió mùa đông là Đông Bắc còn gió mùa hè là hướng Đông Nam. Gió mạnh nhất đạt tới 20-30 m/s vào tháng 7,8,9, nhiệt độ trung bình từ 21- 270C, nhiệt độ thấp nhất là 10C vào tháng12, nhiệt độ cao nhất là 400C vào tháng 6,7.
Tình hình thuỷ văn:
Tuyến theo khu vực sông Thương, trong đoạn này dòng sông có độ dốc lớn, cây cối thưa thớt nên mùa mưa nước lũ lên nhanh lưu tốc lớn, nhưng mùa khô rất ít, dòng sông có nhiều đá cuốn trôi bị uốn khúc, bờ sông bị xói lở nhiều. Do tuyến đi qua theo sườn núi phía tây, dòng sông và đi ở cao độ cao cho nên không chịu ảnh hưởng của mùa mưa lũ và nước dâng của dòng sông này.
Tình hình giao thông vận tải.
Tình hình giao thông đường bộ.
Các đường giao thông chủ yếu sau đây nối liền các ga tuyến với các đường lân cận.
Đường quốc lộ 1A chạy suốt từ Hà Nội - Lạng Sơn.
Đường quốc lộ 1B chạy suốt từ Đồng Đăng - Thái Nguyên
Đường quốc lộ 4 chạy từ Kỳ Lừa - Na Sơn.
Đường Đồng Đăng đi Na Sầm - Cao Bằng, Kép - Bố Hạ - Thái Nguyên Đường số 13 từ Bắc Ninh - Đông Triều - Hòn Gai.
Trong đó các đường: Đường số 4 phục vụ cho việc chở than từ Na Dương - Kỳ Lừa. Đường Kép - Bố Hạ, chở than từ Bố Hạ - Kép, các đường còn lại chủ yếu phục vụ việc đi lại của nhân dân các tỉnh.
Khu vực hẫp dẫn: gồm các tỉnh Bắc Ninh, Bắc Giang, Lạng Sơn, và trong tương lai còn có một số tỉnh khác.
- Ngoài nhiệm vụ chở hàng hoá thông qua. Tuyến còn có nhiệm vụ chuyên chở hành khách lẻ địa phương. Ngoài chuyên chở hàng hoá và hành khách trong nước tuyến còn chuyên chở hành khách liên vận quốc tế.
Tình hình giao thông đường thuỷ:
Lạng Sơn là tỉnh vùng cao, do đó hệ thống sông ngòi ít, nhất là các sông lớn. Do đó không thuận lợi cho vận tải đường thủy.
Tình hình đường sắt cũ:
Tuyến Hà Lạng do thực dân Pháp xây dựng năm 1876 từ thị xã Bắc Giang đi Đồng Đăng. Lúc đầu theo khổ đường 600mm, sau đó cải tạo thành đường 1000mm và kéo dài thêm hai đầu: phía Bắc đến Lạng Sơn, phía nam đến Hà Nội.
Sau hoà bình lập lại, đường sắt được khôi phục nhanh chóng để trao đổi kinh tế với các nước anh em phục vụ cho việc phát triển kinh tế của nước ta.
Các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến đường sắt chưa được nâng cao, năng lực thông qua và năng lực vận chuyển của tuyến còn bị hạn chế: dốc lớn, bán kính đường cong nhỏ, các khu gian phân bố không đều tốc độ chạy tàu còn bị hạn chế.
Hiện nay, với yêu cầu vận chuyển ngày càng tăng, khối lượng chuyên chở ngày càng lớn, đòi hỏi đường phải có tiêu chuẩn kỹ thuật cao, với các tiêu chuẩn cũ thì tuyến đường không thể đảm nhận được nhiệm vụ vận chuyển, vì thế việc cải tạo, thiết kế mới là cần thiết.
Chương III
Các thông số kỹ thuật cơ bản.
Chọn khổ đường:
Đoạn đường sắt Đồng Mỏ – Bản Thí nằm trong tuyến đường sắt Hà Nội – Lạng Sơn là một tuyến đường sắt chủ yếu ở miền Bắc nước ta. Việc thiết kế tuyến có ý nghĩa rất lớn về mọi mặt như kinh tế, xã hội, chính trị, quốc phòng, an ninh của các địa phương nơi tuyến đi qua. Tuyến được xây dựng sẽ nối liền những vùng nông nghiệp, lâm nghiệp, những trung tâm kinh tế chính trị văn hoá của địa phương và trung ương, cũng như đáp ứng được nhu cầu đi lại ngày càng nhiều của nhân dân trong vùng.
Do vậy tuyến có nhiệm vụ vận chuyển hàng hoá, hành khách giữa các vùng và giữa miền xuôi lên miền ngược và ngược lại. Tuyến đã gióp phần nâng cao đời sống vật chất, tinh thần của nhân dân .
Với khả năng vận chuyển có thể Gct < 3,5.10tấn dùng khổ 1000mm
Với khả năng vận chuyển có thể Gct > 3,5.10tấn dùng khổ 1435mm
Một số ưu, nhược điểm về mặt kinh tế của hai loại khổ đường trên:
Khổ 1435
Ưu điểm: Khả năng chuyên chở lớn, vì thế sẽ có lợi về kinh tế khi nhu cầu vận chuyển ngày càng nhiều.
Nhược điểm : Giá thành xây dựng cao, công nghệ phức tạp
Khổ 1000
Ưu điểm: Vốn đầu tư ban đầu phù hợp với tình hình kinh tế nước ta hiện nay. Tiết kiệm diện tích sử dụng đất, phù hợp với địa hình chật hẹp
Nhược điểm: Khả năng vận chuyển bị hạn chế
* Bên cạnh các yếu tố kinh tế và kỹ thuật nêu trên thì yếu tố quan trọng nhất đó là định hướng chiến lược phát triển về khổ đường sắt nước ta hiện nay đó là :
Quyết định số1533/KHĐT ngày 11/6/97 của Bộ GTVT quyết định khổ ĐSVN là khổ 1000mm thời gian đầu là đường đơn, thời gian sau là đường đôi
+ Hiện nay đường sắt có hai khổ đường chính :Khổ đường 1435mm và khổ đường 1000mm.
*. Khổ đường 1435mm thích hợp cho địa hình ít phức tạp, nó cho phép tăng tốc độ tàu và vận chuyển với khối lượng lớn. Tuy nhiên yêu cầu về kĩ thuật, thi công cao hơn, chi phí đầu máy toa xe cao và không thích hợp với một số địa hình ở Việt Nam.
*.Khổ đường 1000mm là khổ đường đang được sử dụng rộng rãi ở Việt Nam. Nó thích hợp cho địa hình ở Việt Nam và phù hợp với điều kiện đầu máy toa xe ở Việt nam nhưng không vận chuyển được khối lượng lớn và việc nâng cao tốc độ chạy tầu khó khăn .
Căn cứ vào các yếu tố trên và nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp. Khổ đường chọn cho tuyến là đường khổ 1000mm
Chọn số đường chính
Khi thiết kế tuyến mới việc chọn đường đơn hay đường đôi phải căn cứ vào yêu cầu vận chuyển hàng hoá, khả năng thông qua của tuyến đường đó ngoài ra cần đảm bảo tốc độ lữ hành lớn và đẳng cấp của tuyến đường.
Qua theo dõi thực tế thấy rằng khi khả năng thông qua yêu cầu:
+ N > 60 đôi tàu/ ngày đêm thì làm đường đôi ngay từ đầu.
+ 20Ê N Ê60 đôi tàu / ngày đêm thì là đường đơn, từng đoạn đường đôi.
+ N< 20 thì làm đường đơn. Để xác định số đường chính ta phải xác định khả năng thông qua.
Theo điều kiện về kinh tế:
Theo trình độ hiện tại về khả năng trang bị cho tuyến đường ta có thể đưa ra hai phương án sau:
a) Lúc đầu làm đường đơn, sau đó đặt dần từng đoạn đường đôi và trong tương lai sẽ đặt cho toàn tuyến.
b) Thiết kế tuyến theo tiêu chuẩn của đường đôi nhưng ban đầu chỉ thiết kế đường đơn
Theo tiêu chuẩn kỹ thuật:
Căn cứ năng lực thông qua yêu cầu ở năm thứ 10:
N =(1+p)*(nh+nkek+nlel) đôi tàu/ngày đêm
p = 0.2; ek = 1.2; el = 1.5
nh =
Với G10 = 4 (TriệuT)
QH = 969 T(lấy ở phần tính toán sau)
g = 1.1 Hệ số ba động xét tới sự vận chuyển không đều trong năm.
(đôi tàu/ngày đêm)
ị N10 = (1+0,2)*(12.440+2*1,2+3*1,5) = 23.208 (đôi tàu/ngày đêm)
Theo qui định với N >20(đôi tàu/ngày đêm) thì làm đường đơn hoặc đường đôi . Tuy nhiên xét về tình hình kinh tế và kỹ thuật của nước ta hiện nay thì chọn phương án làm đường đơn là hợp lý.
Chọn loại sức kéo, loại đầu máy :
Hiện nay ở nước ta có 2 loại đầu máy là đầu máy điêzen, đầu máy điện.Việc lựa chọn loại sức kéo đầu máy phụ thuộc vào :
- Trang thiết bị của Nhà nước
- Khả năng cung cấp đầu máy và nhiên liệu.
- Yêu cầu vận chuyển.
- Điều kiện địa hình.
- ý nghĩa chính trị quốc phòng
Đầu máy điêzen : Loại đầu máy này hiện đang được sử dụng phổ biến nhất bởi khả năng chuyên chở lớn, có hiệu suất cao (18-24%), có vận tốc cao. Tuy nhiên xét về yếu tố môi trường thì loại đầu máy này cần phải cải thiện nhiều hơn nữa để giảm lượng khí thải, giảm sự rò rỉ dầu ra môi trường...
Đầu máy điện có tốc độ vận hành lớn nhưng chỉ dùng trong Đường Sắt điện khí hoá, ta chưa có đủ điều kiện để sử dụng.
Trong tuyến đường này ta chọn đầu máy điêzen D13Evới các đặc tính sau:
Sức kéo tính toán : Fkp = 16050kG = 160500N
Sức kéo khởi động : Fkkđ =21600kG = 216000N
Vận tốc tính toán : Vp = 15.5km/h
Trọng lượng đầu máy: P = 72 Tấn = 720KN
Tốc độ thiết kế : Vtk = 96km/h
Chọn loại toa xe:
Căn cứ vào nhiệm vụ thiết kế thì loại toa xe được giao là :
- Toa xe Trung Quốc loại 4 trục- Hãm 1 phía. Hệ số chất hàng
Tự trọng
Tải trọng
Chiều dài
Tỷ lệ
14.4
30
12.8m
30%
19
50
12.2m
70%
- Chiều dài toa xe trưởng Ltxt = 8 m.
Chọn ip :
Dốc hạn chế là dốc lớn nhất trên tuyến thiết kế, có chiều dài không hạn chế mà trên đó tàu hàng một đầu máy kéo với trọng lượng tính toán Q đi với vận tốc Vp
Mỗi tuyến đường thiết kế bao giờ cũng có một độ dốc hạn chế, để quyết định độ dốc hạn chế này cần phải căn cứ vào các yếu tố sau:
- Địa hình của tuyến.
- Phụ thuộc vào cấp đường.
- Khối lượng hàng vận chuyển và mức độ phát triển hàng.
- Dốc ip của tuyến phụ thuộc vào dốc ip của mạng lưới đường sắt.
Dốc ip ảnh hưởng rất lớn đến chiều dài tuyến thiết kế và khối lượng xây dựng
Khi tuyến phải vượt cao độ lớn nếu dốc hạn chế nhỏ sẽ dẫn đến khối lượng đào đắp lớn hoặc phải tăng chiều dài tuyến để khắc phục được cao độ.
ip còn ảnh hưởng đến các chỉ tiêu khai thác của tuyến đường : Với 1 đầu máy và 1 thành phần toa xe nhất định thì dốc ip sẽ xác định trọng lượng đoàn tàu Q. Trong trường hợp trọng lượng đoàn tàu hạn chế bởi chiều dài đường tiếp phát hoặc ấn định bởi điều kiện thống nhất tiêu chuẩn trọng lượng của đường sắt khác mà đường thiết kế nối vào thì công suất yêu cầu của đầu máy phụ thuộc vào dốc hạn chế ip. Việc chọn dốc hạn chế phải xem xét kỹ tới việc thống nhất tiêu chuẩn trọng lượng với đường nối tiếp vào. Khi tuyến thiết kế dài xuyên qua các vùng địa hình khác nhau có thể xét tới độ dốc khác nhau cho từng khu đoạn.
Theo những tiêu chí trên và xét với tình hình cụ thể của tuyến Đồng Mỏ-Bản Thí em chọn ip = 90/00
Do tuyến thiết kế phải vượt cao độ rất lớn từ cao độ 69m ở ga Đồng Mỏ lên tới cao độ 268m ở ga Bản Thí trên một chiều dài tuyến ngắn nên tuyến đi theo dốc một chiều. Chiều dài tuyến khoảng 21km tuy nhiên địa hình khó khăn phải dùng nhiều bán kính nhỏ để bám địa hình, thêm nữa trên suốt chiều dài 4 ga hầu như không vượt được cao độ do vậy chiều dài thực tế đi được với độ dốc lớn chỉ khoảng 18km.
Và do itntb = (268 - 70)/22000 = 9.060/00 gần bằng ip =90/00 do vậy muốn khắc phục được cao độ mà hệ số triển tuyến không quá lớn và khối lượng xây dựng không quá nhiều em quyết định sử dụng dốc gia cường với 2 đầu máy kéo.
Khu gian đầu địa hình còn tương đối dễ chênh cao độ không quá lớn và nếu cố gắng nâng cao độ lên thì khối lượng đào đắp lại tăng lên rất nhiều do vậy khu gian đầu không sử dụng dốc gia cường. Khu gian thứ hai chênh cao tương đối lớn, Khu gian cuối chênh cao lớn địa hình khó khăn có những đoạn phải đào sâu đắp cao để khắc phục địa hình em quyết định đi dốc gia cường.
Xác định trọng lượng đoàn tàu Q , chiều dài Ltàu
Tính trọng lượng đoàn tàu Q :
Trọng lượng đoàn tàu Q được xác định theo công thức:
Tính wo' .
Trong đó : : Là lực cản đơn vị cơ bản của đầu máy khi mở máy.
Tính wo'' .
Công thức tính lực cản bình quân của đoàn toa xe :
=14.4+0.85x30= 39.9(T) Khối lượng hàng và bì loại toa xe chiếm 30%
=19+0.85x50= 61.5(T) Khối lượng hàng và bì loại toa xe chiếm 70%
ị = 0.218x1.537+ 0.782x1.119 =1.210(N/KN)
Ta lấy Q = 1480.67(T)
Kiểm tra điều kiện khởi động
A = 28 đối với toa ổ lăn.
q0=min(): Tải trọng bình quân của 1 trục toa xe trên ray.
Vậy đoàn tàu dừng ở bất kì vị trí nào cũng đảm bảo điều kiện khởi động
Tính trọng lượng hàng của đoàn tàu:
Ta lựa chọn số toa :
Chọn n30% =8 (toa)
Chọn n70% = 18(toa)
Tính lại khối lượng của đoàn tàu:
QTT=n30%xqcảbì30%+ n70%xqcảbì70%
QTT=8x39.9+18x61,5= 1426.2(T)
Vì QTT= 1426.2(T)<Q=1480.67(T) Thỏa mãn
Vậy trọng lượng hàng mà đầu máy kéo được là:
QH=
=8x0.85x30+18x0.85x50= 969(T)
Số toa xe của đoàn tàu :
n=n30%+n70%= 8+18= 26(toa)
Chiều dài đoàn tàu là:
Chiều dài đoàn tàu được tính theo công thức sau:
Ltàu=Lđm+Ltxt+
Trong đó :
Lđm=15.5(m) : Chiều dài của đầu máy
Ltxt: 8(m) : Chiều dài của toa xe trưởng
Ltx(i): Chiều dài toa xe
Ltx(30%)=12.8(m)
Ltx(70%)=12.2(m)
Ltàu=15.5+8+8x12.8+18x12.2= 345.5(m)
Chọn chiều dài dùng được của đường ga
Tính chiều dài sử dụng của đường đón tiễn:
Lsd = Ltàu + 30 m = 345.5 + 30 =375.5( m)
Căn cứ vào điều 214 QPTKDS khổ 1000mm ta chọn Lsd= 400(m)
Chọn chiều dài nền ga:
Chọn ga là ga xếp ngang. Căn cứ vào chiều dài dùng được của đường đón tiễn và căn cứ vào điều 25 QPTK đường sắt khổ 1000mm. Chọn chiều dài nền ga như sau:
Chọn ga Đồng Mỏ, Bản Thí là ga trung gian.
Ga Bắc Thuỷ, Mai Tùng là ga nhường tránh.
đ chọn chiều dài đường ga :
Lga nhườn