Proiect Cai Ferate

1. DESCRIEREA GENERALĂ A LUCRĂRILOR

Prezenta lucrare reprezintă un proiect de iniţiere la disciplina de Căi Ferate.În cadrul proiectului s-a studiat un traseu pentru o linie de cale ferată simplă,

având o staţie la capătul B al traseului.Traseul primitiv cuprinde sectoare cu aliniamente racordate cu curbe arc de

cerc. Raza minimă utilizată este de 1500m, asigurându-se astfel circulaţia trenurilor de călători cu viteza maxima 160 km/h şi de marfă cu viteza maxima de 120 km/h.

Profilul longitudinal de studiu al liniei proiectate (Sc. 1:10000 şi Sc. 1:1000 ) are 6 elemente de profil, lungimea minimă a acestuia fiind de m.

Declivitatea maximă este de 11,76‰, asigurându-se astfel rezistenţa caracteristică mai mică decât cea prevăzută în tema de proiectare, respectiv 18 ‰.

Din proiectarea profilului longitudinal au rezultat următoarele lucrari de arta: -tuneluri: km 7+000 la km 8+800 km 11+300 la km 11+900 km 13+100 la km 13+450 km 15+800 la km 17+100

-poduri:la km 14+625 -podeţe: C3 la km 9+160 C3 la km 9+900 C3 la km 10+750 C3 la km 11+100 C3 la km 12+400 C3 la km 12+800 C3 la km 18+000 C3 la km 18+700 C3 la km 19+200

Lucrările de artă sus menţionate au fost reprezentate prin semne convenţionale atât pe profilul longitudinal, cât şi pe planul de situaţie.

Proiectul conţine 1 profil transversal tip de infrastructură şi suprastructură (scara 1:50) si s-au mai elaborat 2 profiluri transversale curente de infrastructură (scara 1:100) corespunzător poziţiei kilometrice 9+500 şi 9+600.

A fost studiată amenajarea curbei 4 având tangenta de intrare în curbă T i la poziţia kilometrică 16+650 şi tangenta de ieşire din curbă Te la poziţia kilometrică 17+330.

In urma calculelor efectuate au rezultat următoarele elemente geometrice necesare amenajării acestei curbe:

-R4=1500m-α4=23°-hef=120cm-l=670m-Lc=470m-m=1.11m-B4=30.51m-B4’=31.62m-AR=km 16+550-RC=km 16+750-CR=km 17+230-RA=km 17+430Au fost desenate diagramele corespunzătoare trasării unei racordări variabile

curburii si rampa supraînălţării.Staţia proiectată se află la capătul B al traseului de la km 18+000 până la km

19+400.Staţia are 6 linii din care o linie directă (linia III), două linii de încrucişare şi

trecere înainte (liniile 2 şi 4) , două linii de primire – expediere pentru trenurile de călători (linia 1 şi 2),două linii de primire-expediere pentru trenurile de marfă (linia 5 şi 6), o linie de încărcare – descărcare (linia 6) şi două linii de evitare (linia 7 şi 8).

Liniile 1 până la 6 sunt prevăzute cu semnale de ieşire la ambele capete.Au fost determinate lungimile Lu, Lc şi Lr pentru fiecare linie în parte.Din liniile 1...6 cea mai mică lungimea utilă este de 932 m pe linia 5 si 6. Liniile de evitare,tragere au lungimea utilă de .Clădirea de călători având dimensiunile 15x30 se află pe partea dreaptă a

staţiei, la km 18+727,5, iar magazia de mărfuri având 20x40 şi o rampă de încărcare de 20x100 pe partea stângă a staţiei la km 18+680.

In staţie au fost prevăzute trei peroane având lungimea de 400 m iar lăţimea de 6,3 şi 9 m.Accesul călătorilor se va realiza pe treceri la nivel pe peronul dintre liniile 3 şi 4(<6m) şi prin tunelul de acces la peronul dintre liniile 2 şi 3.

Secţiunea transversală aferentă staţiei a fost proiectată la poziţia kilometrică 18+000.

Aparatele de cale prevăzute în staţie sunt de tip S60-1:9-300 pe linia directă şi S49-1:9-190 pe celelalte linii asigurând astfel circulaţia cu viteza maximă de 160km/h pe linia directă şi cu viteza maximă de 30 km/h pe celelalte linii.

Planul de situaţie al staţiei a fost elaborat la scara 1:1000, iar secţiunea transversală prin staţie s-a proiectat în dreptul clădirii de călători, la scara 1:100.

Pentru evacuarea apelor din zona platformei staţiei au fost prevăzute 3 drenuri longitudinale realizate din tuburi PEHD cu diametrul 200...300mm, apele din aceste

drenuri fiind evacuatate în sistemul de canalizare a staţiei. Aceste drenuri sunt realizate cu tuburi riflate protejate cu geotextil, drenurile având o pantă longitudinală de minim 5‰,canalele în care au fost introduse drenurile fiind umplute cu material granular realizându-se un filtru invers.

Suprastructura aleasă pentru linia curentă din staţie este de tip 60 pe traverse din beton armat precomprimat având poza 1720 traverse pe kilometru.Linia va fi cale fără joante inclusiv pentru linia directă din staţie pentru a permite circulaţia cu viteza maximă 160 km/h.

Restul liniilor din staţie sunt de tip 49 pe traverse din beton armat precomprimat, cu excepţia curbelor aflate după aparatele de cale cu rază 200m .

Prisma căii atât în linie curenta cât şi în staţie se va realiza din piatră spartă dublu concasată din roci eruptive având granulometria.

Trecerea de la suprastructură tip 60 la cea tip 49 în staţie se va realiza cu panouri de tranziţie 60/49.

In cadrul proiectului au fost stabilite dimensiunile principale ale lucrărilor de artăprecum şi necesarul de materiale de suprastructură pentru un kilometru de linie curenta tip 60 pe traversă din beton cu 1720 traverse pe kilometru.S-a considerat că linia în prima etapă s-a realizat cu joante, joantele fiind eliminate prin sudarea cap la cap.

La elaborarea proiectului au fost utilizate ca bibliografie:-Instrucţia 314-1989 Noeme si toleranţe pentru proiectarea şi construcţia

liniilor de cale ferată cu ecartamente -cursul Căi ferate 1.

Întocmit DataTotorean Ioana 13 ianuarie 2011

2. CALCULUL CURBELOR CIRCULARE ALE TRASEULUI PRIMITIV

Curba V 1:

Se impune R1 = 1500 m

α1 = 45°

T1 = R1×tg

α 1

2 = 620 m

L1 = R1×

πα 1

180 = 1150 m

B1 = R1×(sec

α1

2−1)

= 123,58 m Curba V 2:


α 2 = 44°

T2 = R2×tg

α 2

2 = 610 m

L2 = R2×

πα2

180 = 1130 m

B2 = R2×(sec

α 2

2−1)

= 117,8 m Curba V 3:


α 3 = 85°

T3 = R3×tg

α 3

2 = 940 m

L3 = R3×

πα3

180 = 1600 m

B3 = R3×(sec

α 3

2−1)

=534,51 m Curba V 4:


α 4 = 23°

T4 = R4×tg

α4

2 = 350 m

L4 = R4×

πα4

180 = 670 m

B4 = R4×(sec

α 4

2−1)

= 30,72 m6. CALCULUL ELEMNTELOR GEOMETRICE

ALE PROFILULUI LONGITUDINAL

6.1. Calculul declivităţiilor:

d1 =

930−9101 .700

×1000= 11,76‰

d2 =

910−8873 .500

×1000 = 6,57 ‰

d3 =

890−8873 .500

×1000 = 0,85 ‰

d4 =

911−8902. 000

×1000 = 10,5 ‰

d5 =

911−9061. 600

×1000 = 3,125 ‰

6.2. Calculul racordărilor verticale:

Racordarea 1:

Rv1 = 10.000 m

Tv1 =

Rv 1×Δd1−2

2. 000 =

10 . 000×5 ,192 . 000 = 25,95 m

Δ1−2 = d1 - d2 = 11,76 – 6,57 = 5,19 ‰

Racordarea 2:

Rv2 = 10.000 m

Tv2 =

Rv 2×Δd2−3

2.000 =

10000×7 , 422.000 =37,1 m

Δ2−3 = d2 + d3 = 6,57 + 0,85 = 7,42‰

Racordarea 3:

Rv3 = 10.000 m

Tv3 =

Rv 3×Δd3−4

2 .000 =

10000×9 , 652.000 = 48,25 m

Δ3−4= d4 - d3 = 10,5 + 0,85 = 9,65 ‰

Racordarea 4:

Rv3 = 10.000 m

Tv3 =

Rv 3×Δd3−4

2 .000 =

10000×13 ,6252. 000 = 68,125 m

Δ3−4= d4 + d5 = 10,5 + 3,125 = 13,625 ‰

7. CALCULUL LUNGIMILOR LINIILOR DIN STAŢIE ŞI A ELEMENTELOR NECESARE PENTRU TRASAREA

LINIILOR DE STAŢIE

b = f = 16,615 mb1 = 10,523 m

xPG 1 = 18+000 yPG 1 = 0 m

xPG 2 = 19+400 yPG 2 = 0 m

xPG 3 = xPG 1 + f + b = 18+000 + 33,23+32- 10,523x cos 6,34= 18+054,77yPG 3 = 0 m

xPG 4 = xPG 2 – f – b = 19+400 – 33,23 -32+10,523 x cos 6,34= 19+345,228yPG 4 = 0 m

xPG 5 = xPG 1 +

9tgα = 18+000 +

91÷9 = 18+081

yPG 5 = 9 m

xPG 6 = xPG 2 -

5tgα = 19+400 -

51÷9 = 19+355

yPG 6 = - 5 m

xPG 7 = xPG 3 +

6tgα = 18+054,77 +

61÷9 = 18+108,77

yPG 7 = - 6 m

xPG 8 = xPG 6 -

5tgα = 19+355-

51÷9 = 19+301

yPG 8 = 5 m

xPG 9 = xPG 5 +

9tgα = 18+081 +

91÷9 = 18+162

yPG 9 = - 9 m

xPG10 = xPG 8 -

6tgα = 19+301 -

61÷9 = 19+247

yPG 10 =-6m

Poziţia kilometrică a mărcilor de siguranţă:

PG 3,5 m

g

g =

3,5tgα =

3,51÷9 = 31,5 m

km MS 1 = km PG1 + g = 18+000+16,615 + 31,5 = 18+048,115

km MS 2 = km PG2 - g = 19+400-16,615 – 31,5 = 19+351,885

km MS 3 = km PG3 + g = 18+054,77 + 31,5 = 18+086,27

km MS 4 = km PG4 - g = 19+345,228 – 10,458- 31,5 = 19+303,33

km MS 5 = km PG5 + g = 18+081 + 31,5 = 18+112,5

km MS 6 = km PG6 - g = 19+355-10,458 – 31,5 = 19+313,042

km MS 7 = km PG7 + g = 18+108,77 + 31,5 = 18+140,27

km MS 8 = km PG8 - g = 19+301 -10,458– 31,5 = 19+259,042

km MS 9 = km PG9 + g = 18+ 162+ 31,5 = 18+193,5

km MS 10 = km PG10 - g = 19+247-10,458 – 31,5 = 19+268,042

Poziţia kilometrică a semnalelor de ieşire:

Semnalele de ieşire pentru liniile de primire – expediere (I, II, III, IV) sunt la 100 m faţă de marca de siguranţă care limitează linia.

km SE1 = km MS 1 + 100 = 18+048,115 + 100 =18+148,115

km SE2 = km MS 2 – 100 =19+351,885 – 100 = 19+251,885

km SE3 = km MS 3 + 100 = 18+086,27 + 100 = 18+186,27

km SE4 = km MS 4 – 100 = 19+303,33 – 100 = 19+203,33

km SE5 = km MS 5 + 100 = 18+112,5 + 100 = 18+212,5

km SE6 = km MS 6 – 100 = 19+313,042-100 = 19+213,042

km SE7 = km MS 7 + 100 = 18+140,27+ 100 = 18+240,27

km SE8 = km MS 8 – 100 = 19+259,042-100 = 19+159,042

4. STABILIREA DIMENSIUNILOR APROXIMATIVE ALE LUCRĂRILOR DE ARTĂ

Între km 7+000 şi km 8+800 s-a prevăzut un tunel având lungimea totală de 1800 m. Între km 11+300 şi km 11+900 s-a prevăzut un tunel având lungimea totală de 600 m.

Între km 13+700 şi km 15+550 s-a prevăzut un pod metalic având 37 de deschideri de 50,00 m şi lungimea totală de 1850 m.

Între km 13+100 şi km 13+450 s-a prevăzut un tunel având lungimea totală de 350 m.

Între km 15+800 şi km 17+100 s-a prevăzut un tunel având lungimea totală de 1300 m.

Podeţe tubulare C3: km 9+160, km 9+900, km 10+750, km 11+000, km 12+400, km 12+800, km 18+000, km 18+700, km 19+200.

5. CALCULUL ELEMENTELOR GEOMETRICE PENTRU CURBA CUPRINSĂ ÎN SECTORUL STUDIAT

lmin = 0,01 × hef × Vmax , unde:

lmin – lungimea minimă a racordăriihef – supraînălţarea efectivăVmax – viteza maximă de circulaţie

hn ≤ hef ≤ hmax hef = 120 mm

hn = 11 , 8×

V max2

R−I=11 ,8×1602

1500−90

= 111,4 mm, unde:I – insuficienţa de supraînălţare, I = 90 mm

hmax = 11 , 8×

V med2

R+E=11 , 8×1002

1500+50

= 128,67 mm, unde:

Vmed =

8×80+4×100+8×1208+4+8

=100 km/h

E = 50 mm lmin = 0,01 × 160 × 120 = 192 m lmin =200 m

Raza curbei studiate fiind: R = 1500m > 350 m supralărgirea S = 0

Lungimea minimă a racordării lmin în 20 părţi egale ( = 2 m) şi se calculează:

yi = Δ3

6×R×l×i3

I O = AR 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

yi

0,00

0

0,00

00,

004

0,01

4

0,03

5

0,06

8

0,11

8

0,18

8

0,28

1

0,40

0

0,55

0

0,73

2

0,95

0

1,20

8

1,50

9

1,85

6

2,25

2

2,70

2

3,20

7

3,77

2

4,40

0

Rampa supraînălţării:

hi =

i×Δl

×hef

I O = AR 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

hi 0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 72 78 84 90 96 102

108

114

120

3. ALEGEREA TIPULUI DE SUPRASTRUCTURĂ

Suprastructura aleasă pentru linia curentă din staţie este de tip 60 pe traverse din beton precomprimat tip T16. Prinderea este indirectă.

Restul liniilor din staţie sunt de tip 49 pe traverse din beton tip T13, cu excepţia curbelor aflate după aparatele de cale unde traversele utilizate sunt din lemn.

Aparatele de cale prevăzute în proiectarea staţiei sunt schimbătoare de cale simple de tip S49 - 1/9 – 300 pe linia directă, restul fiind de tip S49 - 1/9 – 190.

8. NECESARUL DE MATERIALE pentru 1 panou, respectiv 1 km de cale ferată tip 60 cu şine de 25m

şi 1720 buc. traverse din beton / km

Nr. Crt.

Denumirea materialuluiMasa

-kg/buc.-

Necesar pentru 1 panou- buc. -

Necesar pentru 1 panou- kg. -

Necesar pentru 1

km- buc.-

Necesar pentru 1

km- kg.-

0 1 2 3 4 = 2x3 5 6 =2x61. Şină tip 60 de 25 m 1.500 2 3.000 80 120.0002. Eclisă tip 60 17,607 4 70,428 160 2.8183. Şurub PM 24 × 150 0.693 8 5,544 320 2224. Piuliţă CM 24 0,239 8 1,912 320 775. Inel resort dublu B25 0.090 8 0,72 320 -

6.Placă simplă fără înclinare cu 2 găuri

7,025 86 604,15 3.440 24.166

7. Cleşte tip 49 0,63 172 108,36 6.880 4.3358. Şurub SIM 22 × 75 0,356 172 61,232 6.880 2.4509. Piuliţă BM 22 × 22 0,167 172 28,724 6.880 1.14910. Inel resort triplu C23 0,130 172 22,36 6.880 89511. Tirfon B5 0,630 172 108,36 6.880 4.33512. Placă de polietilenăK60 0,180 86 15,48 3.440 62013. Plăcuţă de cauciuc K60-B 0,130 86 11,18 3.440 44814. Traversă beton T16 262 43 11.266 1.720 450.640

15.Piatră spartă dublu concasată 25¿ 63

- - 130 646,9 - 5.225.877

TEMA DE PROIECTARE

Se va întocmi proiectul unei linii de cale ferată simplă cu ecartamentul normal care să unească punctele A şi B indicate pe harta anexată.

Proiectul va cuprinde :

1. Studiul traseului pentru o linie de cale ferată normală simplă, cu o statie intermediară.

2. Rezolvarea unor probleme de suprastructură cu detalii pentru un tronson de 1 km lungime.

3. Proiectarea staţiei intermediare.

Date iniţiale :

1. Planul de situaţie Sc 1 :10000.2. Mijloc de remorcare locomotivă Diesel sau electrică.3.Traficul zilnic este de :

20 de perechi de trenuri de marfă 8 perechi de trenuri de călători.

4.Viteza de circulaţie este : 80 km/h pentru 8 perechi trenuri de marfă ; 100 km/h pentru 4 perechi trenuri de marfă ; 120 km/h pentru 8 perechi trenuri de marfă ; 140 km/h pentru 4 perechi trenuri de călători 160 km/h pentru 4 perechi trenuri de călători.

5. Tonajul maxim corespunzător trenurilor de marfă este de 150 osii x 22.5 tone/osie.

6. Declivitatea maximă caracteristică recomandată : 1 ‰.7. Staţia se va proiecta cu următoarele caracteristici :

linie simplă cu posibilitate de dublare ; lungimea minimă utilă corespunzătoare pentru 150 osii

convenţionale ; să asigure încrucişarea a 2 trenuri şi trecerea înaintea unui tren ; liniile de primire – expediere sunt prevăzute cu semnale de ieşire ;

magazia de mărfuri şi rampa de încărcare – descărcare se află pe partea opusă clădirii de călători.

Se cere :

A. Piese scrise :

1. Descrierea generală a lucrărilor.2. Calculul curbelor circulare ale traseului primitiv.3. Alegerea tipului de suprastructură.4. Stabilirea dimensiunilor aproximative ale lucrărilor de artă.5. Calculul elementelor geometrice pentru curba cuprinsă in sectorul studiat.

6. Calculul elementelor geometrice ale profilului longitudinal. 7. Calculul lungimilor liniilor din staţie şi a elementelor geometrice necesare pentru trasarea capetelor de statie.

8. Necesarul de materiale de suprastructură pentru 1 km de linie curentă.

B. Piese desenate:

1. Plan de situaţie Sc. 1:10000.2. Profilul longitudinal de studiu Sc. 1:10000, respectiv 1:1000.3. Profil transversal tip de infrastructură şi suprastructură Sc. 1:504. 2 profiluri transversale curente pentru infrastructură Sc. 1:100.5. Planul de situaţiei al staţiei Sc. 1:1000.6. O secţiune transversală prin staţie Sc. 1:100.7. Detalierea curbei studiate

Lungimea constructivă si lungimea reală:

LC1=a2+2 xc2+2 x b1+f= 1344,935m →Lr1=Lc1-2 x ap2-3 x ap3=1197,061m

LC2=a2+2 x X4+2 x b1= 1152,586m →Lr2=Lc2-2 x ap2=1267,08m

LCIII= 1400m →LrIII=LcIII - 4 x ap1=1267,08m



LC6=a1+2 x c1+2 x b1+f= 1345,157m →Lr6=Lc6-2 x ap1-5 x ap2=1143m

LC7=200m→ Lr7=172,862m

LC8=200m→ Lr8=172,862m

Lungimea utilă:

LU1=km(SE1)-km(MS9)=km(MS4)-km(SE1)=976,310 m


LUIII=km(SEIII)-km(MS9)=km(MS4)-km(SEIII)=1049,532 m



LU6=km(SE6)-km(MS9)=km(MS4)-km(SE6)=932,537m

- a1=1400-b1-b1-40-f-b1-2x1=1005,54 m

x1=16tgα =144m → c1=

x1

cosα=144,86 m

- a2=1400-b1-b1-40-f-b1-2x2=1041,86 m

x2=14tgα =126m → c1=

x2

cosα=126,775 m

x3=5

tgα =45m

x4=5

tgα =45m

x5=6

tgα =54m

Calcul volum piatră sparta:

sV=S ps ∙ 25−43 ∙V traversa=2,451∙25−43 ∙ 0,104=56,803 m3

m1=γ ps ∙ V=2300∙ 56,803=130646,9 kg

m2=40∙ m1=5225 877 kg

UNIVERSITATEA POLITEHNICA DIN TIMISOARAFACULTATEA DE CONSTRUCTII

PROIECT CAI FERATE

Student TOTOREAN IOANA Coordonator proiectAN IV CFDP Gr. 242 Prof . HERMAN ALEXANDRU

Proiect Cai Ferate

Documents

Transcript of Proiect Cai Ferate