北交大选线设计期末课程设计计算书

设计目的《线路设计》是土木工程专业的一门专业拓展实践类课程。本课程是在学过牵引计算、能力计算、平纵断面设计及铁路定线各章后，对上述内容的综合应用。通过设计，掌握纸上定线的最基本方法，熟悉并应用铁路线路设计规范，从而加深对所学内容的理解。通过本课程设计，能够培养学生的综合性、实践性、创造性能力。培养学生运用所学知识分析问题、解决问题的能力；同时还注意培养学生严肃认真的学风和全面考虑问题的思维方式。学会编写设计说明书、绘制平纵断面图，为学生将来的设计或施工管理等工作奠定基础。设计基础1.先修课程（1）《土木工程制图及计算机绘图》；（2）《铁路选线设计》；（3）《测量学》；（4）《工程地质》；（5）《铁路轨道》；（6）《地基基础》。2.基本要求要求学生在进行本课程设计之前，通过以上专业及专业基础课的学习，能够了解铁路选线及定线设计特点；掌握牵引质量计算、能力计算、车站分布计算，平纵断面设计及铁路定线方法，线上建筑物的布置要求；掌握平纵断面图绘制方法；掌握方案经济比较的指标确定和方法。设计资料设计工程名称：马坊——甘庄铁路线路设计2．设计基本条件丘陵地段选线，地形图比例尺1：50000。设计线标准为Ⅱ级单线铁路。始点A（马坊车站中心），设计标高自定，里程K0+000。终点B（甘庄车站中心）。车站均为会让站或中间站，不考虑区段站布置。车站是否设置货物线自定。站场位置，坡度及标高自定。远期客货运量：12Mt/a。其中：客车：2对/天零担：1对/天摘挂：1对/天快货：2对/天主要技术标准拟定：正线数目：单线；牵引种类：电力/内燃；限制坡度：见分组要求；闭塞方式：半自动闭塞；其余自定。主要技术标准确定机车类型：东风4货物机车牵引质量：1966.63t限制坡度：ix最小曲线半径：1400m到发线有效长：650m站坪长度：1200m牵引质量计算及检算牵引质量计算（t）式中：G—牵引质量（t），取10t整倍数，舍去不足10t的余数。P—机车计算质量或其和，查表得。—机车牵引力使用系数，。—机车计算牵引力（N），查表得：—限制坡度，重力加速度，一般计算可取9.81—计算速度下的机车、车辆单位阻力（N/KN）。查表可知：所以：故：因为取的整数倍，所以。2、启动检算式中：—启动条件引起的牵引质量（t）。—机车计算启动牵引力，查表得。—启动地点的加算坡度值。取0.95.重力加速度，一般计算可取9.81；—机车单位启动阻力（N/T），电力内燃机车为—货车单位启动阻力（N/T）；；故：所以：列车可以启动。3、到发现的有效长度对牵引质量限制的检算式中：—到发线有效长度条件允许的牵引质量（t）。—到发线有效长度（m），；—停车制动的附加安全距离，；—机车长度（m），—机车台数，q—车辆平均每延米总重，故：4、确定牵引定数5、列车长度、牵引净重、列车编挂辆数式中：—货物列车净载系数，取0.72.—牵引定数（t）。—货物列车平均每延米质量（t/m），取5.677t/m。—列车长度（m），计算结果保留两位小数；—牵引净重（t），计算结果保留两位小数。—货物列车牵引辆数，计算结果取整数。—每辆货车平均总质量（t），取78.998t。纵断面设计：（1）、紧坡地段设计原则与最大坡度折减方法在紧坡地段通常应用足最大坡度定线，以便争取高度，使线路不至于额外展长。展线地段若无特殊原因，一般不采用反向坡，以免增大克服高程引起线路不必要的展长和增加运用支出。最大坡度折减方法：曲线地段最大坡度折减长度不小于列车长度的圆曲线：长度小于列车长度的圆曲线：本线路中：处曲线的坡度折减为：处曲线的坡度折减为：处曲线的坡度折减为：处曲线的坡度折减为：处曲线的坡度折减为：处曲线的坡度折减为：处曲线的坡度折减为：②、隧道内最大坡度折减本线路中，隧道的最大坡度为：‰（2）、缓坡地段设计原则缓坡地段，地形平易，地线时可以航空线为主导方向，既要力争线路顺直，又要尽量节省工程投资。为了绕避障碍而使线路偏离短直方向时，必须尽早绕避前方的障碍，力求减小偏角。线路绕山脊、跨越沟谷或其它障碍时，必须使曲线交点正对主要障碍物，使障碍物在曲线的内侧并使其偏角最小。设置曲线必须要有障碍存在。坡段长度最好不小于列车长度，尽量采用无害坡度。力争减小起拔高度。通过能力计算区间需要通过能力计算：式中：、、、得到：由：得到：实际通过能力：根据实际设计的线路和走行时分表可以计算：马坊站—狮子庄站：狮子庄站—猩猩峪站：猩猩峪站—塘房子站：塘房子站—甘庄站：结论：按照实际设计的线路算得通过能力：所以设计通过能力合格车站分布计算最大站间距离的计算：取：区间上坡：‰下坡：-(12‰-1.8‰)+1.8‰=-8.4‰站坪坡度：0‰通过查找东风4型机车牵引货物列车均衡速度法每公里行走时分表得到：需要的通过能力：=38(对/d)由：（已知：）得到：带入公式：得到：可以根据最大区间长度布置选择区间车站。线路定线概述起迄点间地形特征与控制点及其对线路原则方向的影响；如何选择一个较优方案。起讫点间地形首先是较平缓的丘陵地段和河流平地，中间都是较高的山地，无法直接爬坡，导致线路原则方向不能为起讫点间的大致直线。所以选择展线绕过山地。定线说明、车站布置、分段描述线路情况，如填挖过大，线路与河流斜交，采用困难条件下的线路标准等，均应说明理由。为了尽量减少隧道长度选择了绕开高山地形而向南展线，线路起点从马坊站先南下而后选择较低山地向东穿过高山到达终点甘庄站，根据需要的通过能力计算最小站间距为8.25km，线路总长27.4km，结合地形最后选择了三个中间站：狮子庄站、猩猩峪站、塘房子站。在向东穿过山地的时候，地形太过陡峭，展线较为麻烦，而且达不到最小曲线半径的要求，所以选择了开挖隧道。局部方案比选。在即将到达终点甘庄站的地方设计了两条线可供选择一条是直线，需要穿越高山设置隧道，最后由于坡度较大无法直接下山还要有巨大的填方量。第二条是线路继续向南设置弯道绕过高山最后北上到达平缓地区设置甘庄站。经过最后的比选，第二条线虽然线路长度较第一条长，但是无需开挖隧道，填挖方量小，经济指标较优，所以选择了第二条线。工程费的计算工程量与该项相应的工程费单价相乘即得工程费。第一章拆迁及征地费用6904.8万元第二章路基工程8254.5万元第三章桥梁4062.1万元涵洞0万元第四章隧道66660.0万元第五章轨道6014.3万元第六章通信信号2011.16万元第七章电力及电力牵引供电2641.36万元第八章房屋257.56万元第九章其它运营生产设备及建筑物4695.34万元第十章其它间接费10150.11万元第十一章其它费用10150.11万元以上总计预备费12180.13万元-------------------------------------------------------------------总投资133981.48万元工程量和工程技术指标表顺序指标名称单位数量1线路长度KM27.42展线系数1.493最大坡度地段长度限坡/双机KM0.954最大坡度限坡/双机‰125拔起高度M105.366最小曲线半径M14007土石方填方104m330.13挖方120.58桥梁数目和总长座/m2/8299涵洞数目和总长座/m0/010隧道数目和总长座/m4/1515011用地103m2980.9212总投资万元133981.4813平均每公里投资万元/KM4889.84设计方案的优缺点评述及改善意见设计方案的优点是在复杂地形的情况下展线系数不是很大，线路弯道较少，保证了行车速度，绕开了起点到终点间高海拔的山地，穿过河流次数较少，减小了桥梁的