Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG III. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CƠ BẢN

CHƯƠNG III. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CƠ BẢN

Tải bản đầy đủ - 0trang

ĐỒ ÁN KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ ĐƯỜNG SẮT







GVHD: Th.S VÕ VĂN NAM



Căn cứ quyết định số 1553/KHĐT ngày 11/06/1977 của bộ GTVT quyết định đường sắt

Việt Nam là 1435mm, thời gian đầu là đường đơn sau là đường đôi.



Xu thế hiện nay của thế giới và của Việt Nam là xây dựng đường sắt chạy trên khổ 1435mm

để phát huy một số ưu thế của nó như tăng tốc độ đoàn tàu và rút ngắn được thời gian hành trình

so với đường sắt khổ 1000mm. Tăng hệ số an toàn cho đoàn tàu. Do vậy việc lựa chọn khổ

đường sắt 1435mm là hoàn toàn phù hợp.

Căn cứ vào các yếu tố trên, khổ đường được chọn để thiết kế tuyến là khổ 1435.

III.1.2. Cấp đường.

Theo điều 2.1- quy phạm TKKTĐS khổ 1435mm quy định: cấp đường sắt phải được xác định

theo ý nghĩa, chức năng sử dụng trong toàn bộ hệ thống đường sắt và khối lượng vận tải hành

khách, hàng hóa điều tra được.

Đường sắt khổ 1435mm được chia thành 3 cấp:





Đường sắt cấp I:

 Đường trục chính có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong hệ thống đường sắt về chính trị,

kinh tế, quốc phòng hoặc nối thơng với nước ngồi.

 Cường độ vận tải hàng hướng nặng ở năm khai thác thứ 5, mỗi năm ít nhất 5 triệu tấn

Km/Km.

 Cường độ vận tải hàng hướng nặng ở năm khai thác thứ 5 tương đối nhỏ nhưng ở năm

khai thác thứ 10, mỗi năm ít nhất là 7 triệu tấn Km/Km.

 Số đôi tàu khách mỗi ngày đêm ở năm khai thác thé 5 từ 7 đôi trở lên (kể cả tàu đường

dài và tàu khu đoạn).







Đường sắt cấp II: Là đường sắt không thuộc cấp I, III.







Đường sắt cấp III: Là đường sắt sử dụng ở địa phương và các đường sắt cơng cộng khác

có lượng vận chuyển tương đối nhỏ, cường độ vận tải hàng của hướng xe nặng tương lai

mỗi năm dưới 3 triệu tấn Km/Km nhưng trong tương lai có khả năng vượt qua 3 triệu tấn

Km/Km thì thiết kế theo tiêu chuẩn đường cấp II.



SVTH: NGUYỄN TRUNG HIẾU



1251090213



9



ĐỒ ÁN KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ ĐƯỜNG SẮT



GVHD: Th.S VÕ VĂN NAM



Căn cứ vào quy định trên ta thấy theo số liệu của nhiệm vụ thiết kế: chọn đường cấp I.

III.2. Số đường chính.

Khi thiết kế tuyến mới việc chọn đường đơn hay đường đôi phải căn cứ vào yêu cầu vận

chuyển hàng hóa, khả năng thơng qua của tuyến đường đó, ngồi 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 đơi ngay từ đầu.







20 < N < 60 đơi tàu/ ngày đêm thì làm đường đơn, từng đoạn đường đôi.







N < 20 đôi tàu/ ngày đêm thì làm đường đơn.



Khả năng thơng qua của tàu được tính theo cơng thức:

N=(1+p).(nh + ek.nk + e1.n1) (đơi tàu/ ngày đêm).

Trong đó:

-



p- hệ số dự trữ về khả năng thơng qua.



-



ek, e1- hệ số tính đổi của các loại tàu khách và tàu lẻ ra tàu hàng.



-



nk, n1- số đôi tàu khách và tàu lẻ trong một ngày đêm.



-



nh- số đôi tàu hàng thông qua theo một chiều.

nh =



- Qh-khối lượng hàng của đoàn tàu (T).

- - hệ số xét đến sự vận chuyển không đều trong năm.

- Ta tính khả năng thơng qua của tàu hàng ở năm thứ 5:

- P = 0.2, ek = 1.2, e1 = 1.5.

- n = 2 (đôi tàu/ngày đêm)

- n1 = 2 (đôi tàu/ ngày đêm).

Số đôi tàu thông qua theo một chiều năm thứ 5 là:

SVTH: NGUYỄN TRUNG HIẾU



1251090213



10



ĐỒ ÁN KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ ĐƯỜNG SẮT



GVHD: Th.S VÕ VĂN NAM



= 19.42 (đôi tàu/ ngày đêm)

Với:

-



: hệ số dao động xét đến sự vận chuyển không đều trong năm  = 1.1.



-



QH = 776 (T)



-



Gyc = G 5 = 5 (triệu tấn/năm).



(tính ở phần khối lượng hàng của đồn tàu, trang 17).



(đôi tàu/ngày đêm).

Ta thấy: 20 < N <60 (đôi tàu/ ngày đêm)

Kết luận: theo tiêu chuẩn thiết kế đường sắt khổ tiêu chuẩn 1435mm ta thiết kế đường đôi

nhưng theo yêu cầu thiết kế đồ án thiết kế đường đơn. Vậy ta chọn thiết kế đường đơn.

III.3. Loại sức kéo, loại đầu máy.

III.3.1. Loại sức kéo.

Hiện nay nước ta có hai loại đầu máy: đầu máy điezen và đầu máy điện. Việc lựa chọn 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, hiệu suất cao (14% -28%), 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 mơi trường…

Đầu máy điện có tốc độ vận hành cao nhưng chỉ dùng trong Đường sắt điện khí hóa, ta chưa

có đủ điều kiện sử dụng.

Vậy ta chọn đầu máy điêzen.

SVTH: NGUYỄN TRUNG HIẾU



1251090213



11



ĐỒ ÁN KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ ĐƯỜNG SẮT



GVHD: Th.S VÕ VĂN NAM



III.3.2. Loại đầu máy.

Theo nhiệm vụ thiết kế được giao ta sử dụng loại đầu máy diezen truyền động điện D13E với

các đặc tính kỹ thuật như sau:

-



Khối lượng đầu máy: P = 72 (T)



-



Tải trọng trục: 12 (T/trục)



-



Tốc độ cấu tạo: Vmax = 80 (km/h)



-



Tốc độ tính tốn: Vp = 15,5 (km/h)



-



Sức kéo tính tốn: Fkp = 160.5 (kN)



-



Sức kéo khởi động: Fkkđ= 216 (kN)



-



Chiều dài đầu máy: 15 (m)



III.4. Toa xe.

Bảng 2: Căn cứ vào nhiệm vụ thiết kế thì loại toa xe được giao:

Toa



Chiều dài



Tự trọng



Tải trọng



Tỷ lệ (%)



4 trục



20m



21,5 tấn



50 tấn



50



2 trục



14m



14 tấn



30 tấn



50



Chiều dài toa xe trưởng: 8 (m).

Hệ số chất hàng: α = 0.8.

III.5. Dốc hạn chế (Ip).

Dốc hạn chế là dốc lớn nhất trên tuyến thiết kế có chiều dài khơng hạn chế mà trên đó tàu

hàng một đầu máy kéo với trọng lượng tính tốn 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 địa hình của tuyến.

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 i p còn ảnh hưởng đến các chỉ tiêu khác của

SVTH: NGUYỄN TRUNG HIẾU



1251090213



12



ĐỒ ÁN KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ ĐƯỜNG SẮT



GVHD: Th.S VÕ VĂN NAM



tuyến đường: với một đầu máy và một thành phần toa xe nhất định thì dốc i p sẽ xác định trọng

lượng đồn 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 cơng suất u cầu của đầu máy phụ thuộc vào dốc hạn chế i p. Việc chọn dốc hạn

chế phải xem xét kỹ việc thống nhất tiêu chuẩn trọng lượng với đường nối 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.

Tuyến đường sắt Sài Gòn – Lộc Ninh là tuyến đường sắt mới được nối với mạng đường sắt

quốc gia có khối lượng vận chuyển tương đối lớn.

Theo nhiệm vụ thiết kế thì tuyến Sài Gòn – Lộc Ninh sử dụng dốc hạn chế ip=12‰.

III.6. Khối lượng đồn tàu (Q).

III.6.1. Tính khối lượng của đồn tàu.

Khối lượng đồn tàu (cả bì) được tính theo độ dốc hạn chế ip qua cơng thức:



Trong đó:

-



Q - khối lượng đồn tàu (T).



-



Fkp - lực kéo tính tốn của đầu máy: Fkp = 216kN.



-



P - khối lượng của đầu máy: P = 72 (T).



-



Ip - độ dốc hạn chế: ip = 12‰.



-



W0' , W0"



-



g - gia tốc trọng trường (m/s2).



- lực cản đơn vị của đầu máy và lực cản cơ bản bình qn của đồn toa xe (N/kN)



Lực cản đơn vị cơ bản của từng toa xe hàng được xác định theo công thức (đầu máy tảu hàng,

chạy mở máy)

Với đầu máy D13E, ta có: Vp = 15.5 (km/h).

W0’ = 2.2+0.01*15.5+0.0003*(15.5)2 = 2.427 (N/kN).



SVTH: NGUYỄN TRUNG HIẾU



1251090213



13



ĐỒ ÁN KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ ĐƯỜNG SẮT



GVHD: Th.S VÕ VĂN NAM



Lực cản đơn vị cơ bản của từng toa xe hàng được xác định theo công thức (lấy theo toa xe 2

trục và 4 trục của Trung Quốc):

Trong đó:

V: tốc độ của toa xe ở thời điểm tính lực cản (km/h), lấy bằng vận tốc tính tốn của đầu máy.

V=Vp=15.5 (km/h).

Tải trọng trục của toa xe lại được tính theo cơng thức:

Q0(i)=qbì(i) + α.qtt(i)

Trong đó:

- q0(i)- trọng lượng toa xe cả hàng và bì (T).

- qbì- trọng lượng bì của toa xe (tự trọng của toa xe) (T).

- qtt- trọng lượng hàng của toa xe (tải trọng của toa xe) (T).

- α- hệ số chất hàng (phụ thuộc loại hàng và loại toa xe).

Thay số ta có:

Với loại xe 1: qbì1 = 21.5T ;



qtt1 = 50T;



α = 0.8.



q0(1)=αqtt1+qbì1=0.8*50+21.5=61.5 (T).

Với loại toa xe 2: qbì2=14T;



qtt2 = 30T;



α = 0.8.



q0(2)=αqtt2+qbì2=0.8*30+14=38 (T).

Vậy lực cản đơn vị cơ bản của từng toa xe mỗi loại là:



Tỷ lệ tính theo khối lượng của từng loại toa xe được tính theo cơng thức:



Trong đó:

-



γ 1 - tỷ lệ tính théo số lượng toa xe loại 1: γ1 = 0.8.



-



γ2 - tỷ lệ tính theo số lượng toa xe loại 2: γ2 = 0.2.



SVTH: NGUYỄN TRUNG HIẾU



1251090213



14



ĐỒ ÁN KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ ĐƯỜNG SẮT



-



q1= qcả bì1 = 61.5T.



-



q2 = 1cả bì 2 = 38T.



GVHD: Th.S VÕ VĂN NAM



Vậy lực cản đơn vị cơ bản bình qn của đồn toa xe là:



Thay số vào cơng thức, ta tính được khối lượng đoàn tàu:



III.6.2. Kiểm tra khối lượng đoàn tàu theo điều kiện khởi động:

Phương trình cân bằng lực kéo khởi động của đồn tàu có dạng:

Fkkđ = P.g.(wkđ + iikkđ ) + Q.g. (wkđ + iikkđ )



Trong đó:

-



Fkkđ – lực kéo khởi động của đầu máy: Fkkđ =216000 N.



-



P- Khối lượng của đầu máy: P = 72T.



-



wkđ- Lực cản khởi động của đoàn tàu (N/kN).



Với các giá trị được tính như sau:



⇒ (N/kN)

ikkđ - đại lượng dốc quy đổi mà trên đó đồn tàu khởi động (‰).

.

Kết luận: ikkđ > ip

Với khối lượng đồn tàu như trên thì đồn tàu có thể khởi động được trên độ dốc

ikkđ=16.96‰, do yêu cầu thiết kế tuyến với dốc hạn chế ip = 12(‰).

SVTH: NGUYỄN TRUNG HIẾU



1251090213



15



ĐỒ ÁN KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ ĐƯỜNG SẮT



GVHD: Th.S VÕ VĂN NAM



III.6.3. Tính khối lượng hàng của đoàn tàu:

Khối lượng hàng của đoàn tàu được xác định theo cơng thức:

QH = Q

Trong đó:

-



- hệ số sử dụng tải trọng của đoàn tàu.



-



Q- khối lượng đoàn tàu cả bì (T).



Hệ số sử dụng tải trọng của đồn tàu:



Trong đó

-



γ1 - tỷ lệ tính theo số lượng toa xe loại 1: γ1 = 0,8.



-



γ2 - tỷ lệ tính theo số lượng toa xe loại 2: γ2 = 0,2.



-



q1 = qcả bỉ1 = 61,5(T).



-



q2 = qcả bì 2 = 38(T).



-



qtt1 - tải trọng toa xe loại 1: qtt1=50(T).



-



qtt2 - tải trọng toa xe loại 2: qtt2=30(T).



-



α = 0,8 hệ số chất hàng.



Thay số ta có:

Toa xe loại 1: (toa) =>> lấy 10 toa.

Toa xe loại 1: (toa) =>>



lấy 3 toa.



Vậy khối lượng tính tốn của đồn tàu là:

Qtt = 0.8*(10*61.5+3*38) = 729 (T).

Ta thấy Qtt = 729 (T) < Q = 1162.263 (T) =>> thỏa mãn điều kiện.

Vậy trọng lượng hàng mà đầu máy kéo được:

QH = α(n1*qtt1+n2*qtt2) = 0,8*(17*50+4*30) = 776 (T) .

SVTH: NGUYỄN TRUNG HIẾU



1251090213



16



ĐỒ ÁN KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ ĐƯỜNG SẮT



GVHD: Th.S VÕ VĂN NAM



Tổng số toa xe của đoàn tàu: n = 10 + 3 = 13 (toa).

III.6.4. Tính chiều dài của đồn tàu.

Cơng thức tính chiều dài đồn tàu:

ltàu= n1*l1+n2*l2+lđầu máy+ltoa xe trưởng

trong đó:

-



n1 - số toa xe loại 1 (tải trọng 50T, tự trọng 21.5T).



-



n2 - số toa xe loại 2 (tải trọng 30T, tự trọng 14.5).



-



l1 - chiều dài toa xe loại 1: l1=20m.



-



l2 - chiều dài toa xe loại 2: l2 = 14m.



-



lđầu máy - chiều dài đầu máy: lđầu máy = 14.326m.



-



ltoa xe trưởng - chiều dài toa xe trưởng: ltoa xe trưởng = 8(m).



Vậy chiều dài đoàn tàu:

ltàu = 10*20+3*14+15+8 = 265 (m).

III.7. Chiều dài sử dụng ga.

III.7.1. Chiều dài sử dụng của đường đón tiễn

.



lsử dụng = ltàu + 30 = 265 + 30 = 295 m



Căn cứ vào điều 2.3.2 – Quy phạm TKKTĐS khổ 1435mm TCVN 4117 – 1985 qui định:

Chiều dài đường đón tiễn của ga trên Đường sắt chủ yếu nên sử dụng con số tiêu chuẩn: 550m,

650m, 750m, 850m.

Với chiều dài sử dụng của đường đón tiễn tính tốn được như trên, ta chọn: lsử dụng = 550m.

III.7.2. Chiều dài nền ga.

Chiều dài sử dụng của đường đón tiễn: lsử dụng = 550m.

Bảng 3: Chiều dài đường đón tiễn trong thời kì sau (m)

Loại ga



Loại hình ga



SVTH: NGUYỄN TRUNG HIẾU



Chiều dài đường đón tiễn trong thời kỳ sau (m)

550

1251090213



17



ĐỒ ÁN KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ ĐƯỜNG SẮT



Ga nhường tránh

Ga trung gian



Kiểu xếp ngang

Kiểu xếp ngang



GVHD: Th.S VÕ VĂN NAM



800

1000



III.7.3. Số đường trong ga.

Theo điều 8.3.1 – Quy phạm TKKTĐS khổ 1435mm TCVN 4117 – 1985 qui định: Số lượng

đường đón tiễn trên ga nhường tránh và ga trung gian thiết kế căn cứ theo năng lực thông qua

của năm vận doanh và khơng được ít hơn số ghi trong bảng:

Bảng 4: Số lượng đường đón tiễn trên ga nhường tránh và ga trung gian thiết kế căn cứ theo

năng lực thông qua

Năng lực thông qua của biểu đồ chạy tàu song song (đôi tàu)

Tên điểm phân

Nhỏ hơn 6 6 đến 12 13 đến 18 19 đến 24 Lớn hơn 24

giới

đôi

đôi

đôi

đôi

đôi

Ga tránh

1

1 đến 2

2

2

2

Ga trung gian

2

2

2

2

2 đến 3

Khả năng thông qua của tàu được tính theo cơng thức:

N=(1+p).(nh + ek.nk + e1.n1) (đơi tàu/ ngày đêm).

Trong đó:

-



p- hệ số dự trữ về khả năng thơng qua.



-



ek, e1- hệ số tính đổi của các loại tàu khách và tàu lẻ ra tàu hàng.



-



nk, n1- số đôi tàu khách và tàu lẻ trong một ngày đêm.



-



nh- số đôi tàu hàng thông qua theo một chiều.

nh =



- Qh-khối lượng hàng của đoàn tàu (T).

- - hệ số xét đên sự vận chuyển không đều trong năm.

- Ta tính khả năng thơng qua của tàu hàng ở năm thứ 5:

- P = 0.2, ek = 1.2, e1 = 1.5.

- n = 2 (đôi tàu/ngày đêm)

SVTH: NGUYỄN TRUNG HIẾU



1251090213



18



ĐỒ ÁN KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ ĐƯỜNG SẮT



GVHD: Th.S VÕ VĂN NAM



- n1 = 2 (đôi tàu/ ngày đêm).

Số đôi tàu thông qua theo một chiều năm thứ 5 là:

= 19.42 (đôi tàu/ ngày đêm)

Với:

-



: hệ số dao động xét đến sự vận chuyển không đều trong năm  = 1.1.



-



QH = 776 (T)



-



Gyc = G 5 = 5 (triệu tấn/năm).



25.32 (đôi tàu/ngày đêm)

Theo điều 8.3.1 - Quy phạm TKKTĐS khổ 1435mm TCVN 4117 – 1985, ta chọn:

-



Số đường đón tiễn của ga nhường tránh: 2 đường.



-



Số đường đón tiễn của ga trung gian: 3 đường.



III.8. Bán kính đường cong lớn nhất, nhỏ nhất.

III.8.1. Bán kính đường cong nhỏ nhất (Rmin):

Bán kính đường cong nhỏ ảnh hưởng đến chiều di tuyến, khối lượng cơng tác, vận tốc đồn

tàu, hao mòn đầu máy toa xe và kiến trúc tầng trên. Chọn bán kính cong Rmin cần xét đến yếu tố:

Cấp đường, khổ đường, vận tốc chạy tàu, khối lượng vận chuyển, điều kiện địa hình.

III.8.1.1. Khổ đường và cấp đường:

Bán kính khổ nhỏ nhất cấp đường xác định là chủ yếu, khổ 1435mm.

Theo điều 2.2.1- quy phạm TKKTĐS khổ 1435mm quy định: đây là đường sắt cấp I (do

cường độ vận tải hàng hướng nặng ở năm khai thác thứ 5 mỗi năm ít nhất 5 triệu tấn Km/Km),

nên bán kính Rmin ở điều kiện địa hình bình thường là 1200m, ở địa hình khó khăn là 350m.

III.8.1.2. Vận tốc chạy tàu:

Căn cứ vào khổ đường 1435mm siêu cao cho phép lớn nhất hmax = 125mm thì Vmax 4.1.

Theo nhiệm vụ thiết kế với đầu máy D13E có Vmax = 80Km/h như vậy có R = 380m.



SVTH: NGUYỄN TRUNG HIẾU



1251090213



19



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG III. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CƠ BẢN

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×