铁路选线课程设计(西南交大)

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1、课程名称：铁路勘测设计设计题目珠河镇后河镇铁路选线设计专业：铁道工程年级：姓名：学号：设计成绩：指导教师（签章）西南交通大学峨眉校区年 月 日1.1 研究依据1、关于下达 2010 年铁路计划的通知（铁道部铁计201025 号）。2、“关于报送XX至XX铁路项目建议书的函”（铁道部铁计函 2009263 号文）。3、2008年7月5日铁道部计划司及XX省计委XX至XX线预可研审查 会意见（记录）。4、2009年3月24日至3月31日中国国际工程咨询公司XX至XX线预 可研评估意见（初稿）。5、2009年11月24日至28日铁道部工程设计鉴定中心XX至XX铁路可 行性研究审查意见（初稿）。1.2

2、 研究范围和设计年度1.2.1 研究范围（1）珠河镇（含）后河镇（含）线路工程，起讫里程CK10+000CK22+175, 正线线路长 12.175km。（ 2）引入及相关工程。1.2.2 设计年度初期2011 年，近期2015 年，远期2025 年。1.3 线路地理位置和路径概述线路为东西走向，所经地形基本为中丘地貌，最高山海拔98米，沿线分布 村庄（笔湾、马家、周口、李店）共4个，本线路从CK10+000CK10+800, CK12+000 CK12+200， CK13+200CK16+394.69， CK16+775CK18+625， CK19+150CK22+175 为直线， CK10

3、+800CK11+958.90， CK12+200CK13+205.31， CK16+400 CK16+818.88, CK18+600CK19+088.69 为曲线，从CK13+400CK16+225 设置隧 道，从CK17+400CK17+795,CK21+075CK21+350设置特大桥梁，全线分布涵洞 共 6 座，小桥 2 座，地质情况较好。2、出发资料(I) 设计线为I级单线铁路，路段设计速度为120kM/h。( 2 ) 地形图比例尺 1:25000 ，等高距 5m 。(3) 始点珠河车站，中心里程CK10+000，中心设计高程35m,该站为会让 站；终点东后河站，为中间站，站场位置

4、及标高自行选定。(4) 运量资料(远期重车方向)：货运量16Mt/a，货运波动系数0 = 1.15,通过能力储备系数a = 0.2； 客车6对/d；摘挂2对/d；零担2对/d；快货1对/do(5) 限制坡度i = 12%o。x( 6) 牵引种类： 近期电力；远期电力。( 7) 机车类型：近期SS3；远期SS3。(8) 到发线有效长 750m。(9) 最小曲线半径800m (困难600m)。(10) 信联闭设备为半自动闭塞，t + t = 6 min。BH(II) 近期货物列车长度计算确定。( 12 )车辆组成：每辆列车平均数据为：货车自重(gz) 22.1331,总重(g) 78.9981,

5、净载量(g.) 56.8651,车辆长度13.914m，净载系数0.720，每延米 j质量(g ) 5.6771/m,守车质量161,守车长度8.8mm(13) 制动装置资料：空气制动，换算制动率0.28。(14) 车站侧向过岔速度允许值为V=45km/h；直向过岔速度取设计速度。3、牵引计算资料1、牵引质量计算九 F 一 P (w + i ) gG = j0(叮 + ix ) g(1)式中：G牵引质量(1),取101整倍数，舍去不足101的余数。 P一机车计算质量或其和，查表得P = 138 t。九一机车牵引力使用系数，九=0.9。 yyF 机车计算牵引力(N),查表得：F = 317.8

6、kN jji限制坡度，=12 0/x x 00g重力加速度，一般计算可取10m / s2w，、W”一计算速度V下的机车、车辆单位阻力(N/KN)。0 0 jw = 2.25 + 0.0190 V + 0.000320 V2(N / KN )0w = 0.92 + 0.0048 V + 0.000125 V 2(N / KN )0V查表可知：V = 48 km / h所以：w = 2.25 + 0.019 V + 0.00032 V 2 = 2.25 + 0.019 x 48 + 0.00032 x 48 2 0=3.89928 N / KNw 二 0.92 + 0.0048 V + 0.000

7、125 V 2 = 0.92 + 0.0048 x 48 + 0.000125 x 48 2 0=1.4384 N / KN故：九 F P(w + i )g 0.9 x 317.8 x 10 3 138 x (3.89928 + 12) x 10 G =0x =(w + i )g(1.4384 + x 100x= 2563.25 t因为G取101的整数倍，所以G = 2560 t。2、启动检查九 F -P(w+i)gG = yqq q(t)q(w + i ) gqq式中：G 一启动条件引起的牵引质量(t)。qF 一机车计算启动牵引力，查表得F = 470 KN。 qqi 一启动地点的加算坡度值

8、。qg 重力加速度，一般计算可取 10m /s2；w机车单位启动阻力(N/KN),电力内燃机车为5N/KN；w货车单位启动阻力(N/KN)；九=9); qyw = 3.5 N / KNq故：九 F P(w + i )g 0.9 x 470 x 103 138 x (5 + 6) x 10 G = -yqqq =q(w + i )g(35 + 6) x 10qq=4292.8 t G = 2560 t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验G = (L l N L ) - q yxyx a J J式中：G 到发线有效长度条件允许的牵引质量( t )。 yxL 到发线有效长度(

9、 m )， L = 750 m ； yxyx/ 停车制动的附加安全距离，l = 30m ； aaL 机车长度(m), L = 21.7 m jJN 机车台数， N = 1 JJq车辆平均每延米总重，q = 5.677 t / m故：G = (L / N L ) - q = (750 30 1 x 21.7) x 5.677 yxyx a J J= 3964.249 t4、确定牵引定数G = minG,G ,G = 2560 tq yx5、列车长度、牵引净重、列车编挂辆数GL = L + = 21.71 J q2560+= 472.65 m5.677= 1843.2 tG = K - G = 0

10、.72 x 2560JJ= 32 辆G 2560 n = = _q78.998p式中：K 货物列车净载系数，取 0.72.JG 牵引定数（ t）。q 货物列车平均每延米质量（t/m）,取5.677t/m。L 一列车长度（m）,计算结果保留两位小数；1G 牵引净重（t）,计算结果保留两位小数。Jn 货物列车牵引辆数，计算结果取整数。q 每辆货车平均总质量（t）,取78.9981。p4、区间能力检算（一）、运行时分检算 第 i 坡道上行车时分计算：上坡：t =60土（min）iL Vjh下坡：t = 60Lf（min）iL Vx行车时分：T二工t +1 +1二工t + 3A BiL q tiLT二

11、工tBAiL式中：t 一第i坡道相应的走行时分（min）。ilL 第i坡段的长度（km）iV ,V 第 i坡段相应的均衡速度、限制速度（km/h）,可根据加算坡度jh x值从合力图中查取；行车时分计算表方向坡段长 度(km)设计坡 度(%o)曲线转 向角a曲线当 量坡度 (%)隧道当 量坡度(%)计算坡 度(%)均衡速度 (km/h)每公里走 行时分 (min/km )该坡道走 行时分 (min)A B0.80.00.00.000.00850.7060.5651.15810.883.00.7511.55501.2001.3900.04110.80.00.0010.80521.1540.0470

12、.212.00.00.0012.00491.2240.2451.00510.572.00.7511.25511.1761.1820.19510.50.00.0010.50541.1110.2171.46.40.00.000.186.58700.8571.2001.475-10.00.00.000.19-9.81780.7691.1350.125-10.00.00.00-10.00780.7690.0960.2-10.05.50.29-9.71780.7690.1540.2181.36.50.311.61840.7140.1561.3821.30.00.001.30840.7140.9870.4

13、0.00.00.000.00850.7060.2820.4890.014.00.300.30850.7060.3450.5120.00.00.000.00850.7060.3611.8-2.80.00.00-2.80820.7321.3170.7750.00.00.000.00850.7060.547y.12.17510.226B A0.7770000.00850.7060.5481.82.8002.80850.7061.2710.5120000.00850.7060.3610.4890140.30.30850.7060.3450.40000.180.18850.7060.2821.382-1

14、.3000.19-1.11870.6900.9530.218-1.36.50.31-0.99870.6900.1500.2105.50.2910.29551.0910.2180.125100010.00561.0710.1341.475100010.00561.0711.5801.4-6.400-6.40800.7501.0500.195-10.500-10.50750.8000.1561.005-10.5720.75-9.75780.7690.7730.2-1200-12.00740.8110.1620.041-10.800-10.80750.8000.0331.158-10.800-10.

15、80750.8000.9260.80000.00850.7060.565y9.509所以：T 二工 t + t + t =E t + 3 = 10.22 + 3 = 13.22 minA BiLq tiLT 二工 t = 9.51 minBAiL5、线路走向方案概述1、沿线地形地貌概述所选线路起始段CK10到CK11和末段CK20和CK22之间为地形走势较 平缓的河谷平原和河流阶地。线路中间地段为丘陵和山地其中CK11 到CK17为紧坡地段，地形起伏变化较大，K17到CK20为缓坡地段， 中间有两条河流（中河、后河）主干。2、线路走向方案一方案：线路从笔湾和李屯之间穿过，再过马家与周口之间，沿

16、周口以上 架桥过河，经理店到达直线过河到后河镇。该方案后段线路较平顺，沿河谷地段高程变化不大，填挖方量也 相对较小，但该线路从珠河镇站出来时曲线设置较早，离站坪终端的 距离很难达到设计要求，且此处设置的曲线的转角较大，弯度较急， 不利于行车。隧道设置较长，且在隧道内有曲线，即使从垭口过，所 需设置的隧道也较长，填挖方量特别大，工程量和工程费用都比较大。 二方案：线路从笔湾下方山地，沿着珠河支流展线，多设置涵洞，在笔湾 开始打隧道，线路从马家下面通过，避免再次展线，再穿越中河沿丘 陵地段到达理店，最后横跨后河到达B站。该方案在从珠河站出来，进入笔湾后方的山地时所需克服的高程 较大，地形坡度较紧，

17、填挖方量较大。但中段隧道相对较短， 工程量相对较小且地形便于展线。三方案：线路从张村上方山地，沿珠河平行的支流展线，过两山间的垭口 到达陈庄下方，从曾溪上方横跨中河，经孙家坎沿后河支流到后河镇。该方案前段的地形便于展线，隧道特别短，可以用足限制坡度， 减少隧道长度，土石方运量。但是大量穿越丘陵地区和山间河谷，线 路大大加长，工程量巨大。虽然节约了隧道费用，但沿线的大量展线 费用大大加大。进入张村后方的山地时所需克服的高程较大，地形坡 度较紧，填挖方量较大，但所选隧道相对较短。后段线路较平顺，沿 河谷地段高程变化不大。此线路相对较长，展现系数大，而且线路转 折多，曲线设置较密集。综上：考虑到隧道

18、的施工量较大，造价高，为该线路的控制工程，经过 综合比选，确定方案二比较适合。虽然其填挖方量相对来说是最大的， 但是第一，该方案曲线数量较少，曲线转角不大，曲线在整条线路中 所占的比例也比较小；第二，该方案的隧道相对来说比较短，工程量 可减小；第三，该方案沿途经过的居民区较较少，可减少噪音，震动 等对沿线居民生活的不良影响，减少所占用的农田和耕种土地。线路 基本上沿航空直线，线路较短。6、选定方案定线说明1、定线原则：缓坡地段只要注意绕避平面障碍，按短直方向定线。紧坡地段线路不仅受平面障碍的限制，更主要的是受高程障碍的 控制，所以选线时需要根据地形变化情况，选择地面平均自然坡度与 最大坡度基本

19、吻合的地面定线，有意识地将线路展长，使其能达到预 定高程。2、平面设计：(1)定线说明：平面共设曲线4 处，其中最小半径为800米。(2)平面主要技术指标：平面设计技术指标表项目单位线路指标正线线路总长km12.175曲线个数个4曲线线路延长km3.07曲线占线路总长比例%0.25最大曲线半径m2000最小曲线半径m800平面曲线要素表交占八、编号曲线半径(m)曲线转角( )缓和曲线长(m)圆曲线长(m)曲线切线长(m)JD1800830115 8.90708JD28007201005.31581JD32000120418.88210JD42000140488.692463、纵断面设计：(1)

20、、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i = i - A imax R长度不小于列车长度的圆曲线：600A i =RR长度小于列车长度的圆曲线：A i = 鸣RLi 本线路中：曲线1、2的坡度折减为：ai = 621 = 621 = 0.75 %。R R 800曲线3的坡度折减为：10.5 aA i =RLi10.5 x 12。2000= 0.063曲线4的坡度折减为：10.5 aA i =

21、RLi10.5 x 14。2000= 0.0735、隧道内最大坡度折减位于长大坡道上且隧道长度大于400 米的路段的设计坡度值为：i = 0 is max本线路中，隧道的最大坡度为：i=0 i = 0.9 x12 = 10.8 % s max2）、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

22、度。力争减小起拔高度。纵断面主要技术指标表项目单位指标全线坡段总数个9取大坡度地段长度km1.8最大坡度地段占线路总长比例%36.3有害坡地段（i6%o）长度Km0有害坡地段占线路总长%0（4）设计方案的优缺点评述及改善意见 本方案平面定线较平顺，曲线较少，曲线偏角小，线路平直。 本方案的纵断面坡度变化多，坡段长度有的比较短，高程控制不 是很好，填挖方量较。在纵断面的定线中可适当增大坡段长度，选择 与地形较吻合的坡度和控制高程，以减小填挖方量，减少施工量，节 省施工费用和运营费。7、区间能力检算（1）通过能力计算N = 1440 T式中：90 m in TZ=(t + t ) + (t + t

23、 ) = (13.22 + 9.51) + 6 = 28.73W F B Hmin所以：1440 T1440 90 = 47 对 /d28.73输送能力C = NhGN = N + N p+ N p+ N 卩HPTL LZ ZKH KHNPTN(N + N + N + N )1 + aK KL LZ ZKH KH式中：G = K G = 1843.21 t、JJB = 1.15所以：NN = (N + N + N + N )PT 1 + aK KL LZ ZKH KH47=(6 X 1.3 + 2 X 2.0 + 2 X 1.5 + 1 x 1.2)1 + 0.2= 23.17 对 / dN

24、= N + N卩+ N卩+ N 卩HPTL LZ ZK H K H= 23.17 + 2X 0.5 + 2 X 0.75 +1X 0.75= 26.42 对 / d365 N G 365 X 26.42 X 1843.21C = h j = 16.8 Mt / a106B106X1.153、输送能力检查及评价C = 16.8 Mt / a 16 Mt / a所以输送能力满足任务书要求的运输任务8、工程费、运营费计算(一)、运营费计算1、列车走行费(1)、货物列车单方向运行一次走行费计算 =工 e x l + 0.0105 Sax (P + G) x a x 10 -31式中：由A - B工 e

25、 x l = 4.24 x 0.8 + 13.88 x 1.2 + 14.61 x 0.2 + 13.42 x 1.2 + 9.95 x 1.4 +4.9 x 1.8 + 5.51 x 1.6 + 4.24 x 1.4 + 2.09 x 1.8 + 4.24 x 0.775=83.62 元 / 列由B - A工 e x l = 4.24 x 0.8 + 5.27 x 1.2 + 5.65 x 0.2 + 5.1 x 1.2 + 3.45 x 1.4 +12.96 x 1.8 + 3.0 x 1.6 + 4.24 x 1.4 + 7.0 x 1.8 + 4.24 x 0.775= 71.75 元

26、 /列S a = 181 、 P = 138 t 、G = 2560 t 、 a = 0.55所以：= S e x l + 0.0105 Sax (P + G) x a x 10 -31A-B=83.62 + 0.0105 x 181 x (138 + 2560) x 0.55 x 10 -3= 86.44 元 / 列= S e x l + 0.0105 Sa x (P + G) x a x 10 -31B-A=71.75 + 0.0105 x 181 x (138 + 2560) x 0.55 x 10 -3= 74.57 元 / 列(2)、货物列车数计算C x10 6CN = 3805 -

27、H 365 x G x KG式中：jC = 16 M t / a G = 2560 t所以：CN = 3805= 3805N H = 3805 G =3805x=23.78 对 / d2560取N = 23对/ dH3）、年走行费计算 =365 x(N + N xq)xEXHK x 10 - 41式中：= 23 对 / d N= 6 对 / d q = 0.5 KE =11A-B+=86.44 +74.57 =161.01 兀 /列1B-A所以：=365 x (N + N xq ) x E HKX 10 -4=365 X (23 + 6 X 0.5) x 161.01X 10 -4=152.8

28、0 万兀 / a2、列车起停附加费qt=365 e K N x 104qt qt H式中：e = 14.70 兀 / 列 KqtqtN = 23 对 / d Hqt= 365 e K N x10-4qt qt H=365 x 14.70 x 1 x 23 x 10 -4= 12.34 万 兀 / a3、固定设备维修费计算= L (eZX ZX+ e ) + L x eXLDF DF+ LBZx e + L x e +BZ Q QE N x e x 10 -4CC式中：LZX12.175km e =ZX80400 兀 / km - a、eXL= 7570 兀/ km - a、LBZ0 kmDF=

29、750+ 2 x 150 = 1050 m = 1.05 km、eDF=37100E N x e = 1 x (105600 +181400) = 287000 元 / aCC x 10 - 4CC= L (e + e ) + L x e + L x e + L x e + E N x eGZX ZXXLD FD FBZ BZQ Q=12.175 x (80400 + 7570) + 1.05 x 37100 + 0 + 0 + 287000 x 10 -4= 139.67 万 兀 / a4、年运营费计算qt8=8+ 8+ 8= 152.80 + 12.34 + 139.67 = 304.84

30、 万元 / aX qt G二）、工程投资计算1、路基工程费曲线地段加宽所增加的土石方数量：ZY点处：S第一个曲线填挖方增加量为：A B x H = 0.4 x 0 = 0 m 3CK11+000:AB0.42.00.8 m3CK11+200:AB0.42.00.8 m3CK11+400:AB0.40.80.32 m3CK11+600:AB0.4x 2.7=1.08 m3YZ 点处: SABx H = 0.4 x2.5 =1.0m3ZY 点处： Sa第二个曲线填挖方增加量为：ABx H = 0.4 x2.7 =1.08 m3CK12+400 处：AB0.4x 2.00.8 m3CK12+600

31、处：AB0.4x 2.20.88 m3CK12+800 处：AB0.4x 3.01.2 m3CK13+000 处：AB0.4x 5.02.0 m3YZ 点处： SaABxH = 0.4 x4.1 =1.64m3第三个曲线填挖方量增加量为：ZY 点处：S = A B x H = 0.2 x 6.5 = 1.3 m 3 aQZ 点处：S = A B x H = 0.2 x 6.5 = 1.3 m 3 aYZ 点处：S = ABx H = 0.2 x2.0 = 0.4m3第四个曲线填挖方量增加量：ZY 点处：S = AB X H = 0.2 X 5.0 = 1.0 m 3 aQZ 点处：S = AB

32、 x H = 0.2 x 1.0 = 0.2 m 3 aYZ 点处：S = A B x H = 0.2 x 2.0 = 0.4 m 3 a车站加宽所增加的土石方数量会让站：V = W x H x L = 5 x 1150 x 0 = 0 m 3 a a a中间站：V = W x H x L = 13 x 1300 x 1.55 = 26195 m 3 a a a土石方量平均断面法计算表（见下表）土石方费用：f 二 P X V + P X V11挖 方挖 方1填填b2 一 4ac2a= (160545.95 x 18 + 221492.01 x 15) /10 4 = 621.21 万元挡土墙费

33、用计算：f = (L x V x P )/104 = (12.175 x 98.4 x 300 )/104 = 35.94 万元1dZX1 d1 d路基工程费为：f = f + f = 4930.28 + 36.60 = 657.15 万元1 11 d2、桥梁工程费f = f + f + f = L xP +L xP22D2Z2 X QD QD QZ QZ= 400 x 1.753 + 250 x1.65 = 1113.70 万元3、涵洞工程费f = L xL xP = 12.175 x 60 x 0.75 = 547.88 万元3 ZXH H4、隧道工程费f = L x P = 3075 x

34、 2.2 = 6765.00 万 元4 S S5、土地征用费5ZX D SD6、轨道工程费= L x S x P = 12.175 x 71 x 1.5 = 1296.64 万元6ZX GD7、机车、车辆购置费= L x P = 12.175 x 200 = 2435.00 万 元1）、机车购置费t + t12 + (t + t + 21 ) nPjzzzjd jL1440式中：t = 10.23 m in 、 t = 9.51 m in 、12P = 0.7 、 t = 30 m in 、t = 20 m in 、Ljzzzt = 720 = 31.30 min、N = 23 对 / d、j

35、d 23H1.2a = 430 万 元 / 台 j所以：A=j2 + (t + t + 21) njz zzjd jN Y aHjj144010.23 + 951 +(30 + 20 + 2 x 31.3) x 10.723 x 1.2x 43014401149.71 万 元2）、车辆购置费M 丫 - allt +t1r + 21 nqd qd1440NnH式中：Y = 1.38la = 30 万 元 / 台 l=10.23m in9.51 m in 、 B = 0.7 、Ltqd=10m intzz20 m in 、nqd=16 对 / d所以：t +t1r + 21 nqd qd1023

36、+ 951 + 2 x 10 x 11440NnH0.7144023 x 46 = 35.41 辆-all35.41 x1.38 x 301466.12万元3）、机车车辆购置费f7=A+ A = 1149.71 + 1466.12l=2615.83万元8、工程总投资=657.15 + 1113.70+ 547.88 + 6765.00 + 1296.64 + 2435.00+ 2615.83=15, 431.20 万元三）、换算工程运营费技术经济指标表序号项目单位数量造价1建筑长度正线公里12.1752运营长度正线公里12.1753航空距离公里11.654展线系数1.045通过能力对/天476输送能力百万吨/ 年16.87最大坡地段长度（上行）公里2.6/1.88最小曲线半径地段（长度/个 数）米/个09克服高度总和（上行、下行）米36/2110土石方工程填 方万立方米16.05288.92挖 方22.04332.2411大桥座/延米1/400701.2其中最大桥延米40012中桥座/延米1/275412.613小桥座/延米014涵洞横延米6015隧道座/延米1/30751296.64其中最大隧道长米307516铁路用地亩954.817工程总投资万元15431.2018年运营费总和万元/年304.8419年换算工程运营费万元/年1847.96