Công trình đường sắt tập 1 part 4

Chia sẻ: Dasjhd Akdjka | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:23

Thêm vào BST

Báo xấu

238
lượt xem 82
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'công trình đường sắt tập 1 part 4', kỹ thuật - công nghệ, kiến trúc - xây dựng phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Công trình đường sắt tập 1 part 4

Mu n tàu ch y an toàn và êm thu n khi qua ñi m ñ i d c c n n i hai y u t tr c d c. Có hai cách n i: 1. N i b ng ñư ng cong tròn. Bán kính ñư ng cong n i d c ñ ng ñư c xác ñ nh chư sau: 2 Vmax Rñ = (m) 3,6.a d Theo kinh nghi m khai thác ñ hành khách không khó ch u khi ch u gia t c Nga l y ad = 0,2 ÷ 0,3 m/s2, t ñó Rñ = th ng ñ ng khi tàu qua ñi m ñ i d c, ð c và Áo Rñ = (0,25 ÷ 0,4)V2max, 15000; 10000; 5000; 3000 tuỳ thu c c p ñư ng, Nh t B n trên ñư ng s t Tôkaiñô Rñ = 10000m; Pháp trên ñư ng cao t c Rñ = 20000m, còn nư c ta trên ñư ng ch y u (kh 1000 mm), ñư ng c p 1, 2 (kh 1435 mm) l y Rñ = 10000m, còn l i l y Rñ = 5000m. T § α = α 1−(−α2 ) =α1 +α2 A x h T§ y TC α1 α2 R O Hình 2-22. ðư ng cong ñ ng T hình v theo quan h hình h c ta có: α α 1 ; vì α nh nên tg ≈ tgα Tñ = Rñ.tg 2 2 2 Rd tgα nên Tñ = 2 M t khác α = /α1 - α2/ nên tgα 1 − tgα 2 tgα = 1 + tgα 1tgα 2 Do α1, α2 nh nên tgα1tgα2 ≈ 0 , ñ t tgα1 = i1 ; tgα2 = i2 ta có: Rd i1 − i2 Rd ∆i = . Tñ = 2 1000 2000 ñây ∆i - hi u s ñ i s các d c li n nhau. 69
N u Rñ = 10000m thì Tñ = 5∆i (m) N u Rñ = 5000m thì Tñ = 2,5∆i (m) Xét tam giác vuông Tð,A,O có (y+Rñ)2 = x2 + Rñ2 y2 + 2yRñ + Rñ2 = x2 + Rñ2 Vì y nh nên y2 b qua, do ñó x2 2yRñ = x2 y= (m) 2 Rd T2 khi x Tñ thì y h= (m) (2-20) 2 Rd Chú ý: Khi ∆i = 3‰; R = 10000m thì h = 0,011m. Như v y h là m t ñ i lư ng r t nh , do v y ch làm ñư ng cong n i d c ñ ng khi ∆i > 3‰ và Rñ = 10000m ho c khi ∆i > 4‰ và R = 5000m. Ví d : Tính chi u sâu ñào ñ t t i ñi m ñ i d c B bi t cao ñ m t ñ t thiên nhiên là 350,5 m, cao ñ thi t k là 346,36 m, i1 = 5‰, i2 = -3‰, Rñ = 10000 m. Gi i: T i ñi m B có: ∆i = /5 - (-3)/ = 8‰ Tñ = 5∆i = 40 m T2 40 2 h= = = 0,08 m 2.10000 2 Rd Cao ñ thi t k t i ñi m B sau khi ñã b trí ñư ng cong n i d c ñ ng là 346,36 - 0,08 = 346,28 m Chi u sâu ñào ñ t t i ñi m B là 350,5 - 346,28 = 4,22 m. 2. N i b ng hình c t lư n cong. ðư ng lư n cong g m nh ng ño n th ng ng n có ñ d c thay ñ i d n d n theo d ng lư n cong. 70
i 2 = 6 (% ) i 1 = 6 (% ) 0 6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 Hình 2-23. Hình c t lư n cong Quy ph m quy ñinh chi u dài các ño n lư n cong li ≥ 50m, trư ng h p khó khăn li ≥ 25m và hi u tr s ñ d c c a các ño n th ng lư n cong ∆i ≤ 1‰ v i ñư ng c p 1, ∆i ≤ 1,5‰ v i ñư ng c p 2, ∆i ≤ 2‰ v i ñư ng c p 3. 2.3. PHÂN B ðI M PHÂN GI I. 2.3.1. M c ñích phân b ñi m phân gi i. ð m b o thông xe liên t c và an toàn s lư ng c n thi t các ñoàn tàu. ð m b o công tác khai thác: nh n và tr hành khách, hàng hoá, l p tàu, gi i th tàu, như ng tàu, khám và s a ch a ñ u máy toa xe, l y nhiên li u, l y nư c, thay t lái ... ð tho mãn m c ñích ñó kho ng cách gi a các ñi m phân gi i ph i h p lý, không ñư c quá ng n ho c quá dài. 2.3.2. Phân lo i ñi m phân gi i. ði m phân gi i có phát tri n ñư ng: các ga. ði m phân gi i không phát tri n ñư ng: tr m tín hi u khi ñóng ñư ng bán t ñ ng, các c t tín hi u thông qua khi ñóng ñư ng t ñ ng. 2.3.3. N i dung phân b ñi m phân gi i. Là ñ m b o kh năng thông qua c n thi t. ð i v i ñư ng ñơn kh năng thông qua c n thi t ñư c xác ñ nh theo th i gian m t c p tàu chi m d ng m t khu gian khó khăn nh t (khu gian khó khăn nh t là khu gian có chu kỳ ch y tàu l n nh t). Kh năng thông qua c a ñư ng s t là s tàu ho c c p tàu thông qua trong m t ngày ñêm: 1440 N= (c p tàu/ngày ñêm) (2-21) T Trong ñó: 1440 - s phút trong m t ngày ñêm 71
T (phút) - chu kỳ ch y tàu khu gian khó khăn nh t A A B B τA τB t1 t2 t1 t2 T T Hình 2-24. Bi u ñ ch y tàu Chu kỳ ch y tàu là kho ng th i gian c n thi t ñ thông qua m t c p tàu trên khu gian. Chu kỳ ch y tàu ñư c xác ñ nh t th i ñi m g i ñoàn tàu ñ u tiên c a nhóm ra khu gian ñ n th i ñi m g i ñoàn tàu ñ u tiên c a nhóm tàu sau ra khu gian cũng theo chi u y. Khi tàu có d ng ga: T = t1 + t2 + τA+ τB (phút) Trong ñó: t1, t2 - th i gian tàu ch y trên khu gian khó khăn nh t k c th i gian tăng thêm khi gi m t c vào ga, tăng t c ra ga. τA, τB - th i gian tàu d ng ga t1, t2 ph thu c vào: + Lo i ñ u máy + Tr ng lư ng ñoàn tàu + Hình dáng bình di n và tr c d c khu gian + Chi u dài khu gian τA, τB ph thu c vào: + Sơ ñ ñư ng trong ga + H th ng thông tin tín hi u + Tác nghi p ga ð ñ m b o kh năng thông qua c n thi t thì: + Trư ng h p tàu có d ng ga: 1440 - (τA + τB) (phút) t1 + t2 = (2-22) N + Trư ng h p tàu ch y su t qua ga: 72
1440 t1 + t2 = (phút) (2-23) T Mu n cho s ga như ng tránh ñ t m c t i thi u c n ph i ñ m b o ñi u ki n tương ñương v th i gian (ñ m b o sao cho th i gian chuy n ñ ng các khu gian như nhau) 2.3.4. Nguyên t c phân b ñi m phân gi i. Có hai nguyên t c 1. Phân b theo tiêu chu n th ng nh t: ñư c áp d ng ñ i v i tuy n ñư ng qu c gia, c th như sau: - N u có m t lo i ñ u máy thì th ng nh t tiêu chu n kh năng thông qua N. - N u có nhi u lo i ñ u máy khác nhau thì th ng nh t th i gian tiêu chu n tàu ch y trung bình tñi + tv c a nhi u ñ u máy. Chú ý: Cũng có khi tiêu chu n v th i gian ñư c cho theo m t l i ñ u máy c th , lúc này ñi u ki n tương ñ ng v th i gian tàu ch y các khu gian ñư c ñ m b o cho ñ u máy ñó nhưng khi chuy n sang lo i ñ u máy khác thì ñi u ki n này d b phá v . Còn phân b theo th i gian trung bình (c a m t cây s ) thì ñ i v i m t lo i ñ u máy nào ñó không ñ t ñư c m c ñ tương ñ ng cao nhưng khi chuy n sang m t lo i ñ u máy khác thì ñi u ki n tương ñ ng không b vi ph m quá ñáng. Qua nghiên c u quan h gi a c ly và giá thành v n chuy n c a t n/km v i các lo i ñ u máy, các lo i thông tin tín hi u, ngư i ta tìm ra c ly ga có l i nh t là 8 ÷ 12 km. Căn c vào th i gian tàu ch y và c ly ga kinh t nh t ngư i ta quy ñ nh th i gian bình quân tàu ch y theo hai chi u v i ñư ng kh 1000 mm không vư t quá 38'. Dư i ñây thông qua c ly kinh t ngư i ta quy ñ nh th i gian tàu ch y tñi+ tv c a khu gian theo ñ d c h n ch ip v i ñ u máy ñiêzen c a ñư ng kh 1435 mm. Bi u 2-4. tñi + tv theo ip c a ñư ng kh 1435 mm ip (‰) 4-5 6-7 8-9 10 - 12 tñi + tv (phút) 36' 34' 32' 30' Chú ý: N u tr c d c gi a hai ga là hình lõm mà n n ga so v i khu gian cao hơn ho c b ng 4m thì th i gian ñi v c a khu gian có th tăng thêm 4 phút (do tr c d c khu gian hình lõm nên khi ra ga có kh năng tăng t c nhanh chóng). 73
T ng s th i gian ch y tàu (c ñi và v ) tiêu chu n trên hai khu gian ga c p nư c ph i tr ñi 10', n u l y nư c m t hư ng thì tr ñi 8' ñ i v i ñư ng kh 1000 mm. ð i v i khu gian g n ga khu ño n và ñoàn tàu m i hư ng c a ga khu ño n ñ u có tác nghi p k thu t nên ph i tr ñi 6' ñ i v i ñương kh 1000 mm. Khi tàu ch y trên ñư ng cong còn ch u l c c n do ñư ng cong nên nh hư ng ñ n th i gian ch y tàu, trong quy ph m thi t k có nêu ng hư ng c a góc quay t i th i gian kéo dài. 2. Phân b theo tiêu chu n riêng c a t ng tuy n. ðư c áp d ng cho ñư ng s t ñ a phương ph c v cho m t vùng kinh t nh t ñ nh, c th là d a vào kh i lư ng chuyên ch vào năm th 10 ñ tính ra th i gian tàu ch y tñi + tv . S ñôi tàu hàng c n thi t vào năm th 10 là: G10 nh = (ñôi tàu/ngày ñêm) (2-24) 365QH Kh năng thông qua c n thi t vào năm th 10 là: N = (1 + p)(nh + nkek + nlel) (ñôi tàu/ngày ñêm) (2-25) Trong ñó: p - h s d tr kh năng thông qua p = 20% v i ñư ng ñơn p = 15% v i ñương ñôi nk, nl - s ñôi tàu hàng, tàu k năm th 10 G10 - kh i lư ng hàng v n chuy n yêu c u năm th 10 ek, el - h s tính ñ i t tàu khách, tàu l ra tàu hàng: ek = 1,2 ; el = 1,5 (el = 1,5 t c là cho 2 chuy n tàu l ch y b qua 3 chuy n tàu hàng) Tính th i gian ch y tàu c n thi t vào năm th 10: 1440 - (τA + τB) (phút) tñ + tv = N Như v y bi t tñ + tv ta ti n hành phân b ñi m phân gi i. 2.4. YÊU C U BÌNH ð , TR C D C T I ðI M PHÂN GI I. 2.4.1. Yêu c u bình ñ t i ñi m phân gi i. Ga nên ñ t trên ñư ng th ng, n u ñ t trên ñư ng cong g p khó khăn sau: a. Khó b trí ñ t ghi. b. Tăng l c c n kh i ñ ng (phát sinh wr). 74
c. Kéo nhi u tín hi u phát tàu (gi m t m nhìn các tín hi u ñư ng và ghi). d. Các ñ ng tác k thu t khó (khó d n tàu). Trư ng h p ñ a hình khó khăn khi mà ñ t ga trên ñư ng th ng làm tăng kh i lư ng công trình ho c là làm cho ñư ng b dài thêm ra cho phép ñ t ga trên ñư ng cong có R ≥ 1000 m. Ga không nên làm trên ñư ng cong trái chi u (nh t là ga x p ngang do làm gi m t m nhìn c a tài x và khó d n tàu), ga x p d c có th b trí trên ñư ng cong trái chi u nhưng ph i ñ m b o m t ñoàn tàu n m v a trên ñó và ñ m b o ñ t m nhìn ñ d n tàu an toàn và ñ tàu ch y qua ga không ph i gi m t c ñ . Trong ga có th ñ t siêu cao, ñư ng cong hoà hoãn, ñư ng th ng gi a các ñư ng cong như trên khu gian nhưng ghi ph i ñ t trên ño n th ng. Ga x p d c cho kh năng thông qua l n hơn ga x p ngang, ch n lo i nào tuỳ theo ñi u ki n ñ a hình. a) b) c) Hình 2-25. Các ko i hình ga: a. Ga x p ngang; b. Ga n a d c n a ngang; c. Ga x p d c 2.4.2. Yêu c u tr c d c t i ñi m phân gi i. Ga nên ñ t trên ño n b ng, n u ñ a hình khó khăn khi mà ñ t ga trên ño n b ng d n ñ n tăng kh i lư ng công tác n n ho c làm tuy n dài ra thì cho phép ñ t trên d c nhưng ph i ñ m b o các ñi u ki n sau: 1. ð m b o ñi u ki n kh i ñ ng. nd Fkkd ik(ga) ≤ ikkñ = - wkñ (1) (n d P + Q ) g Trong ñó: ik(ga) - d c d n xu t c a ga ikkñ - d c d n xu t kh i ñ ng nd - s ñ u máy kéo N u dùng m t ñ u máy kéo thì: 75
Fkkd ik(ga) ≤ ikkñ = - wkñ ( P + Q) g Fkp − P( w' 0 +i p ) g thay Qkñ = Q = vào công th c trên ta có: ( w"0 +i p ) g Fk ( kd ) ( w' ' 0 +i p ) ik(ga) ≤ ik(kñ) = - wkñ (2) Fkp − Pg ( w' 0 − w' ' 0 ) T công th c trên nh n th y r ng n u tr ng lư ng ñoàn tàu ñư c xác ñ nh theo ñi u ki n chuy n ñ ng ñ u v i v n t c tính toán trên d c h n ch thì ñ d c l n nh t mà trên ñó ñoàn tàu kh i ñ ng ñư c ph thu c vào ñ d c h n ch . Ngoài ra ikkñ còn ph thu c lo i ñ u máy (ph thu c giá tr Fkkñ và Fkkñ - Pw'0) cũng như vào ñoàn toa xe (ph thu c giá tr w"0 và wkñ). Vi t Nam th ng nh t l y: ikkñ = ip - 4 (‰) (2-26) 2. ð m b o ñoàn tàu d ng trong ph m vi chi u dài s d ng c a ñư ng ñón ti n lsd nh l c ép má phanh c a ñ u máy (khi nh má phanh các toa xe ñ n p gió chu n b kh i ñ ng) thì c n có ñi u ki n sau: (nñP + Q)gi ≤ 1000ϕklΣKt + (nñP + Q)gwkñ (3) Trong ñó: ΣKt - t ng l c ép tính toán c a các má phanh lên các tr c c a ñ u máy. ϕkl - h s ma sát tính toán gi a các má phanh và vành bánh xe ; có th l y ϕkl = 0,25. 250ΣK t ik(ga) ≤ T ñó: + wkñ (4) (n d P + Q ) g ΣFkp thay Q = - nñP vào công th c trên ta có: ( w0 + i p ) g 250ΣK t ( w0 + i p ) ik(ga) ≤ + wkñ (5) ΣFkp nư c ta l y ik(ga) ≤ 6‰. 3. ð m b o ñi u ki n toa riêng ñ ng m t mình không b trôi (thư ng xét các ga có c t móc toa xe). 76
Trong th i gian d n các toa xe b c t kh i ñoàn tàu dư i tác d ng c a tr ng l c k t h p v i gió th i có th b trôi. Qua thí nghi m ñ d c mà trên ñó l c c n cân b ng v i tr ng lư ng b ng 2,5‰. Như v y hai ga li n nhau m t trong hai ga không ñư c thi t k d c l n hơn 2,5‰ ñ ñ m b o c t toa vì lý do k thu t (toa h ng). 2.4.3. Chi u dài ga. Chi u dài ga có ý nghĩa quan tr ng ph i xét nó theo s phát tri n tương lai b i vì khi c i t o kéo dài n n ga không nh ng kh i lư ng công trình tăng lên mà ph i s a ch a c bình di n, tr c d c hai ñ u ga, th m chí ph i c i l i phương hư ng c a c m t ño n ñư ng. Chi u dài ga ph thu c: a. Sơ ñ phát tri n ñư ng trong ga (sơ ñ ga): ga x p d c, x p ngang, n a d c n a ngang. Ga x p ngang có chi u dài ga ng n nh t. b. Chi u dài s d ng c a ñư ng ñón ti n: chi u dài s d ng c a ñư ng ti p phát ñư c tính t c t tín hi u xu t phát ñ n m c xung ñ t ho c ñư c tính t m c xung ñ t này t i m c xung ñ t kia, ho c ñư c tính t c t tín hi u này ñ n c t tín hi u kia. Chi u dài s d ng c a ñư ng ti p phát ñư c xác ñ nh theo chi u dài ñoàn tàu có tính ñ n hư ng phát tri n tương lai. Trong quy ph m thi t k có ñưa ra các tiêu chu n lsd ph thu c vào chi u dài ñoàn tàu nh m m c ñích th ng nh t hoá chi u dài ga, t ñó có th th ng nh t hoá tiêu chu n tr ng lư ng. Ví d lsd = 300; 400; 500; 650 ... m. c. S ñư ng trong ga: S ñư ng ga v i m i lo i sơ ñ ga và chi u dài s d ng lsd có nh hư ng l n ñ n chi u dài ga. S ñư ng này tính theo kh i lư ng v n chuy n năm th 5 (n u là ga khu ño n hay ga l n) còn n u là ga trung gian hay ga như ng tránh tính theo kh i lư ng v n chuy n năm th 2. Chi u dài ga ñư c tính như sau: 0 0 i i o o L sd Lga T' T" L s©n ga Hình 2-26. Chi u dài ga Trong ñó: lsd - chi u dài s d ng c a ñư ng ti p phát, lsd = ltàu + 10 m 77
ltàu - chi u dài ñoàn tàu 10m - chi u dài d tr ñ phòng tàu ñ u không ñúng v trí Lga - chi u dài tính t hai ñ u ghi ngoài cùng ð i v i ga x p d c Lga = 2lsd + c (m) (2-27) ð i v i ga x p ngang ho c n a d c n a ngang Lga = lsd + c (m) ñây c là chi u dài ph thu c lo i và sơ ñ ga, s ñư ng trong ga, s hi u ghi. Lsân ga - chi u dài toàn b n n ga ñư c kéo dài v 2 phía thêm chi u dài ñư ng tang n i d c ñ ng ñ không ph i ñ t ghi trong ph m vi ñư ng cong ñ ng. Lsân ga = Lga + T' + T" (m) Thư ng trong quy ph m thi t k cho bi t Lsân ga theo Lsd. 2.5. THI T K BÌNH ð , TR C D C ðƯ NG S T. 2.5.1. B trí ñi m ñ i d c theo bình ñ và công trình nhân t o. Trong th c t có th g p trư ng h p ñư ng cong n i d c ñ ng c a tr c d c trùng v i ñư ng cong hoà hoãn c a bình di n. Lúc này ray lưng v a ph i th c hi n ñư ng cong ñ ng v a ph i th c hi n ñư ng cong n m và ph i vu t siêu cao. Vì v y nh m m c ñích thu n l i khi b o dư ng và s a ch a ray nh ng v trí này ngư i ta không ñ ñư ng cong n i d c ñ ng trùng v i ñư ng cong hoà hoãn, mu n v y ñi m ñ i d c ph i cách ñi m ñ u ho c ñi m cu i ñư ng cong hoà hoãn m t kho ng cách t i thi u là Tñ. 5 0 12 7 >T ® >T ® >T ® >T ® NC N§ TC T§ Hình 2-27. B trí ñi m ñ i d c theo bình ñ Tñ = 5∆i khi Rñ = 10000 m Tñ = 2,5∆i khi Rñ = 5000 m Chú ý: Khi ∆i ≤ 3‰ v i ñư ng kh 1435 mm và ∆i ≤ 4‰ v i ñư ng kh 1000 mm thì ñi m ñ i d c ñ t ñâu cũng ñư c vì không ph i làm ñư ng cong n i d c ñ ng. 78
Ngoài ra n u c u thép không có máng ba lát thì ñi m ñ i d c cũng ph i ñ t ngoài c u m t kho ng cách t i thi u là Tñ vì trên c u th c hi n ñư ng cong n i d c ñ ng có nhi u khó khăn. V i c u bê tông c t thép và c ng thì coi như không có tr ng i gì, vì th ñi m ñ i d c ñ t ñâu cũng ñư c. >T® i2 i1 Hình 2-28. B trí ñi m ñ i d c trên c u thép không có máng ñá ba lát 2.5.2. Thi t k tr c d c theo ñi u ki n tránh ng p nư c. ð tho mãn ñi u ki n này thì t i nh ng vùng có nư c uy hi p ph i chú ý thi t k ñ n n ñư ng không b ng p. Mu n v y cao ñ vai ñư ng c a ñư ng d n vào c u l n, c u trung cũng như cao ñ vai ñư ng c a n n ñư ng ñ p qua c u nh và c ng, cũng như cao ñ vai ñư ng d c theo sông, theo h ch a nư c ho c qua vùng trũng ph i xác ñ nh theo m c nư c tính toán Hp. + ð i v i ñư ng c p 1, c p 2 có HP = H100 + ð i v i ñư ng c p 3 có HP = H50 ð ñ m b o n n ñư ng ñư c an toàn không b phá ho i khi ñ t ñ n m c nư c tính toán thì cao ñ vai ñư ng là: ≥ HP + H s + hd + 0,5 m (m) Hvai ñư ng Trong ñó: H s - chi u cao sóng v (m) hd - chi u cao nư c d nh (m) 0,5m - chi u cao ñ phòng nư c mao d n qua n n. 2.5.3. Thi t k bình ñ và tr c d c ñư ng s t khi g p c u, g p các ñư ng giao thông khác và qua h m. 1. ðư ng s t g p ñư ng s t cũ. Ch y u là giao cao ñ khác nhau, ít khi giao b ng vì giao b ng h n ch năng l c c a nhau và gây khó khăn cho khai thác. Khi giao c t l p th ch y u ph i ñ m b o tĩnh không thông tàu. 79
N u ñư ng s t thi t k ñi trên ñư ng s t cũ thì cao ñ vai ñư ng t i thi u c a ñư ng s t thi t k là: Hmin = Hñr + h + c - b (m) Trong ñó: Hñr - cao ñ ñ u ray c a ñư ng cũ (m) h - tĩnh không (xem quy ph m) (m) c - chi u cao d m tính t ñáy d m t i ñáy ray (m) b - kho ng cách t ñáy ray ñ n vai ñư ng thi t k (m) N u ñư ng s t thi t k ñi dư i ñư ng s t cũ thì cao ñ vai ñư ng t i ña c a ñư ng s t thi t k là: Hmax = Hñr - hrc - c - h - hrm - b' Trong ñó: hrc, hrm - chi u cao ray ñư ng s t cũ và ñư ng thi t k b' - kho ng cách t ñáy ray t i vai ñư ng thi t k (m) a. b. H dr h rc H min b c h hrm H ®r b' H max Hình 2-29. Sơ ñ giao c t l p th gi a ñư ng s t cũ và ñư ng s t thi t k a. ðư ng thi t k phía trên ñư ng cũ b. ðư ng thi t k phía dư i ñư ng cũ 2. ðư ng s t thi t k g p ñư ng ô tô. Có th giao b ng ho c giao l p th . Giao l p th ph i ñ m b o tĩnh không c n thi t cho phương ti n giao thông ñi dư i. Giao b ng ph i ñ m b o t m nhìn cho ngư i lái, góc giao không ñư c quá nh , t t nh t là 900, ñi m giao không nên ñ t trong n n ñào vì h n ch t m nhìn. Khi ñư ng s t thi t k c t ñư ng b nhi u l n ho c v trí giao không ñ t yêu c u ph i có phương án c i ñư ng ô tô. 3. ðư ng s t g p sông. 80
C n xác ñ nh m c nư c tính toán theo quy ph m và xác ñ nh có thông thuy n hay không cũng như c p thông thuy n. Khi g p chư ng ng i như qua sông l n có th xem xét phương án ñi h m dư i lòng sông. 4. ðư ng thi t k c a c u h m. ðư ng thi t k qua c u s t (không có ñá ba lát) nên ñ t trên ño n th ng và b ng, hãn h u cho phép ñ t trên d c ≤ 3‰ b i n u quá d c công trình ph c t p áp d ng ñ nh hình khó khăn. ð i v i c u có ñá ba lát có th ñ t trên d c l n cũng như trên ñư ng cong theo quy ph m. ðư ng thi t k qua h m yêu c u v bình ñ và tr c d c cao hơn ngoài khu gian. Tr c d c trong h m ph i ñ m b o thoát nư c, thông gió và an toàn. D c có th thi t k m t mái ho c hai mái tuỳ theo ñ a hình. H m nên n m trên ño n ñư ng th ng, khó khăn có th ñ t trên ñư ng cong theo quy ph m. 2.5.4. Thi t k tr c d c ñ m b o an toàn chuy n ñ ng. Hi n tư ng m t an toàn là do ñ t móc ñ u máy toa xe. ð t móc n i có th do ch quan ngư i tài x , do kéo qúa t i nhưng ñ t móc d sinh ra nh ng nơi mà móc n i ñ i tr ng thái làm vi c m t cách ñ t ng t. Ngư i ta nghiên c u tr ng thái làm vi c c a móc n i trên tr c d c th y r ng ñ t móc hay x y ra khi móc n i làm vi c t ép ch t chuy n sang kéo căng ñ t ng t (chân d c lõm, d c b c thang, d c l i chân d c lõm) m t ñ chênh v cao ñ và m t tr s d c nh t ñ nh còn trư ng h p t kéo căng chuy n sang ép ch t thì ít x y ra. ð tránh hi n tư ng này ngư i ta thi t k tr c d c sao cho móc n i làm vi c t t . ði u này ñư c th hi n hi u ñ i s c a hai d c li n nhau và chi u dài c a nh ng d c ñó ñ ñ ñ m b o ñ êm chuy n ñ ng c a ñoàn tàu, chi u dài nh nh t ≥ 200m. ð ñ m b o an toàn ch y tàu quy ph m quy ñ nh như sau: hi u s ñ i s l n nh t c a hai ñ d c li n nhau trên tr c d c không ñư c vư t quá tr s ñ d c h n ch hư ng xe n ng ∆i ≤ ip, ngo i tr ba trư ng h p ño n d c có h i dư i ñây khi ip ≥ 8‰ thì ∆i ≤ ip/2 và khi ip < 8‰ thì ∆i ≤ 4‰. Chú ý: - D c b c thang ñư c ngăn cách b i d c b ng 0‰ ho c d c nh 1 ÷ 2 ‰. - Khi xác ñ nh H c n xem k n u xu ng d c n i b ng nhi u ño n d c mà trong ño n này có d c ≤ 4‰ nhưng chi u dài d c < 2lt thì t c ñ ñoàn tàu ch y trên d c này v n chưa ñư c hoà hoãn. Vì v y tính chi u cao H ph i tính t ñ nh (ch n i ti p 81
gi a hai ño n không có h i - chi u dài ≥ 2lt và ño n có h i) tính ñi. Ngư c l i n u ño n có d c i ≤ 4‰ (d c vô h i) có chi u dài ≥ 2lt thì t c ñ ñoàn tàu ch y trên d c này ñư c hoà hoãn vì v y tính chi u cao xu ng d c c n phân ño n ra. * D c lõm ( m t phía ho c hai phía) i i p/2 i>4% i>4% H>10m H>10m * D c b c thang i>4 i i p /2 % H>10m i i p /2 i>4% H>10m 2l t i ip i>4% H>10m i i p /2 i>4% < 2l t *D cl i chân d c lõm i ip i i p /2 i>4% H>10m < 2 lt > 2 lt ðo n d c l i chân d c lõm x y ra hi n tư ng móc n i làm vi c t ép ch t sang kéo căng do ñó làm d c ñ m nh gi a ñ ñ m b o chân d c lõm và ñ nh d c l i ∆i ≤ ip/2 , còn nơi khác thì ∆i ≤ ip. 2.5.5. Thi t k ñ m b o tàu ch y không b gián ño n (ñ m b o tàu ch y liên t c). 82
ð ñ m b o tàu ch y liên t c khi thi t k tr c d c và bình di n ñư ng s t c n ñ m b o các ñi u ki n sau: 1. L c c n th c t không ñư c vư t quá l c c n tính toán, mu n v y ph i tri t gi m các d c gi i h n nh ng nơi có ñư ng cong. Tr ng lư ng ñoàn tàu tính theo ñi u ki n chuy n ñ ng ñ u v i v n t c tính toán VP theo ñ d c ip do ñó khi có ñư ng cong thì ño n có d c ip ph i gi m ñi m t ñ i lư ng tương ñương v i wr hay là ph i gi m ñi m t lư ng là ir, như v y d c th c t là i = ip - ir (i = icb - ir ; i = igc - ir). ñây ir ñư c tính theo các công th c nêu ph n s c kéo ñ u máy ph thu c vào kh ñư ng và quan h gi a chi u dài ñư ng cong và chi u dài ñoàn tàu. Khi R ≤ 400m h s bám lăn c a bánh xe ñ u máy và ray gi m d n ñ n l c kéo bám gi m, do v y ñ ñ m b o kéo h t Q tính toán ph i tri t gi m thêm m t lư ng là iϕ. f kr Ta có iϕ = fk - fkr = fk(1 - ) fk Trư ng h p tàu chuy n ñ ng ñ u trên d c gi i h n ta có: fk = w0 + ip f kr t ñó iϕ = (w0 + ip) (1 - ) fk Fk ≤ 1000ΣPgϕ k  ϕ Fkr f ⇒ = kr = kr Nhưng Fkr ≤ 1000ΣPgϕ kr  ϕk Fk fk Cu i cùng: ϕ kr iϕ = (w0 + ip)(1 - ) ϕk ñây: Fk, fk ; Fkr, fkr - l c kéo toàn ph n và l c kéo ñơn v trên ñư ng th ng và trên ñư ng cong v n t c V = Vp. w0 - l c c n ñơn v cơ b n bình quân c a ñoàn tàu v n t c V = Vp. ϕkr - h s bám tính toán trong ñư ng cong bán kính nh 250 + 1,55 R ϕkr = ϕk. 500 + 1,1R ϕk - h s bám trên ñư ng th ng v n t c V = Vp 83
Lưu ý: Phía lên d c cũng ph i tri t gi m iϕ trên chi u dài b ng chi u dài ñoàn tàu vì khi ñ u máy vào ñư ng cong, h s ma sát gi a bánh cái và ray gi m t c kh c trong khi ñoàn tàu còn n m ngoài ñư ng cong. 2. L c c n th c t không vư t quá l c c n tính toán nơi có h m. lt β ip ip ip l t + lh Hình 2-30. Tri t gi m d c trong h m Tàu vào h m ch u l c c n ph trong h m, do v y khi lh > 300m ph i gi m ñ d c gi i h n t 10 ÷ 25 % tuỳ theo chi u dài h m : ih ≤ βip, (trong ñó β là h s tri t gi m d c h m). Lưu ý: C n gi m ñ i lư ng d c không ch trong h m mà c ño n phía lên d c m t ño n b ng chi u dài ñoàn tàu. 3. L c c n th c t không vư t quá l c c n tính toán nơi lên d c vào ga. i ga ip- 4 ip - 4 lt lt Ls©n ga Hình 2-31. Tri t gi m d c ño n vào ga Do m t nguyên nhân nào ñó mà tàu chưa ñư c phép vào ga, vì tàu ph i d ng ngoài ga thì ño n d c mà tàu d ng ph i ñ m b o ñi u ki n kh i ñ ng, mu n v y i ≤ ip - 4 và li ≥ lt 4. ð phòng cát bay. C n ch n hư ng tuy n theo chi u ho t ñ ng c a gió. N u không th ñ t hư ng tuy n d c theo ñúng chi u gió ho c theo m t góc nghiêng nh nào ñ y thì lúc ñ u dùng t m ch n ñ che sau ñó ph i tr ng cây như thông ho c phi lao ñ phòng cát bay, cũng có th gi i quy t nh ng ño n ñư ng ñ p th p b ng n n ñ p cao hơn. 2.5.6. Nh ng s ño v bình ñ và tr c d c. 84
ð ñánh giá bình ñ và tr c d c c a ñư ng thi t k , nh t là khi so sánh m t s phương án c n có nh ng s ño v bình ñ và tr c d c. 1. V bình ñ . a. Chi u dài toàn b L. b. Chi u dài ño n th ng Lt, chi u dài ñư ng cong Lc theo km và t l % c a chúng so v i chi u dài tuy n. c. S góc quay (s ñư ng cong trên toàn tuy n) và s góc quay cho 1 km. d. S ñ góc quay Σ α cho toàn tuy n và cho 1 km Σ α/L. e. Bán kính trung bình c a ñư ng cong 180ΣLc 57,3ΣLc = Rtb = πΣα Σα g. Chi u dài các ñư ng cong v i các bán kính khác nhau. h. S ñi m phân gi i trên ñư ng th ng và trên ñư ng cong. 2. V tr c d c. a. Chi u dài c a nh ng ño n d c n m ngang, chi u dài các ño n d c (km) và t l % c a chúng. b. Chi u dài c a nh ng d c có tr s d c khác nhau (bao g m c nh ng ño n ñi d c h n ch , ñi d c vô h i ...) c. T ng chi u cao ph i kh c ph c c a t ng chi u. d. S ñi m phân gi i trên ñư ng b ng và trên ñư ng d c. Trên ñây là m t s ch tiêu nêu lên m t vài ñ c tính c a tuy n ñư ng. ð ñánh giá ñ y ñ c n ph i so sánh các ñ c tính v n doanh, kh i lư ng công tác, giá thành xây d ng, chi phí khai thác c a t ng phương án. Chương 2 . Bình ñ , tr c d c ðS 5. Các y u t ñư ng cong, ưu như c ñi m c a ñư ng cong bán kính nh . Yêu c u v ño n th ng gi a các ño n cong. Xác ñ nh góc quay nh nh t. 6. Các d c gi i h n (d c h n ch , cân b ng, gia cư ng, quán tính): ñi u ki n s d ng, ñ nh nghĩa và công th c tính. D c quán tính khác các d c gi i h n khác ñi m nào. 7. Các d c thi t k (d c v n doanh). Các cách n i 2 y u t tr c d c. 8. M c ñích, phân lo i, n i dung và nguyên t c phân b ñi m phân gi i. Yêu c u v bình ñ và tr c d c t i ñi m phân gi i. Xác ñ nh chi u dài ga. 9. Cách b trí ñi m ñ i d c theo bình ñ và công trình nhân t o. 85
Cách thi t k bình ñ và tr c d c khi g p ðS cũ, ñư ng ô tô, c u, h m. 10. Cách thi t k tr c d c ñ m b o tàu ch y an toàn (không b ñ t móc t i ñi m ñ i d c). Cách thi t k tr c d c ñ m b o tàu ch y liên t c khi qua ñư ng cong, qua h m,trư c khi vào ga, CHƯƠNG 3. V CH TUY N 3.1. NHI M V V CH TUY N, CÁC PHƯƠNG ÁN V HƯ NG TUY N. 3.1.1. Nhi m v v ch tuy n. 1. Nhi m v v ch tuy n: Vi c xác ñ nh v trí h p lý c a tim ñư ng trong không gian là công vi c t ng h p v kh o sát và thi t k . ð gi i quy t v n ñ này c n có cái nhìn t ng th v các m t ñ a hình, ñ a ch t, thu văn... v m t xây d ng và khai thác, v các m t kinh t có liên quan. 2. Khái ni m v ch tuy n: là t ng h p các quá trình kh o sát nh m ñ xu t, ch nh lý, l a ch n phương án tuy n bao g m c ngoài th c ñ a và n i nghi p. M i phương án tuy n c n ñ m b o tương quan h p lý gi a chi u dài, kh i lư ng công tác, chi phí xây d ng và chi phí khai thác. Nó ph i ñ m b o nh ng yêu c u nh t ñ nh sau: a. Bình ñ và tr c d c ph i phù h p v i chu n t c c a quy ph m thi t k c a lo i c p ñư ng y. b. N n ñư ng và các công trình trên tuy n ph i ñ m b o các yêu c u v n ñ nh, an toàn và không làm gián ño n ch y tàu. Nh ng y u t nh hư ng ñ n vi c ch n tuy n: a. Y u t kinh t : ý nghĩa tuy n ñư ng, tính ch t và lư ng hàng hoá chuyên ch , ñi u ki n phân b ga ñ u, ga cu i, ñi u ki n ch n ga n i v i tuy n ñư ng s t cũ và v i các ñư ng giao thông khác. b. Y u t t nhiên: ñ a hình, ñi u ki n xây d ng, ñ a ch t và ñ a ch t thu văn, vi c ch n ñ t các c u c ng ... các ñi u ki n v khí h u (gió, mưa, nhi t ñ ..). 3.1.2. Nêu các phương án v hư ng tuy n. T c là ñ xu t ra nh ng phương án có th v hư ng tuy n gi a hai ñi m ñ u, cu i và các ñi m kh ng ch gi a chúng n u th y c n thi t. Như v y khi thi t k m t tuy n ñư ng s t m i có r t nhi u phương án v hư ng tuy n và tuỳ theo t ng giai 86
ño n kh o sát thi t k mà ta lo i b d n các phương án kém giá tr và ch n ra ñư c phương án có l i nh t. Trên hình v chúng ta xem xét các phương án v hư ng tuy n ñư ng s t A - B. Ngoài ñi m ñ u A và ñi m cu i B tuy n c n ñi qua m t ñi m trung gian C (ñi m kinh t ). ð c t ñư ng phân thu chúng ta ch n ñư c hai ñi m th p nh t là a, b và khi tránh h ch n ñư c ñi m c và d (ñi m kh ng ch ). T p h p các ñi m ta ñư c hai phương án cơ b n v hư ng tuy n, ñó là phương án phía B c qua các ñi m A - C - a - c - B và phương án phía Nam qua các ñi m A - C - b - d- B. Hình 3-1. Phương án hư ng tuy n 3.1.3. ðư ng chim bay và ñi m kinh t , chư ng ng i và ñi m kh ng ch . 1. ðư ng chim bay: ðư ng chim bay là ñư ng ng n nh t lư n theo hình c u c a qu ñ t, n i li n gi a hai ñi m ñ u, cu i và qua các ñi m kinh t . Trong ña s các trư ng h p vì ñi u ki n ñ a hình, ñ a ch t công trình ñư ng s t s ph i ñi ch ch kh i hư ng tuy n ng n nh t, như v y ñư ng chim bay là ch d a ñ ngư i ta d n tuy n làm sao cho h n ch ñư c chi u dài tuy n ñư ng. 2. ði m kinh t : Là các ñi m t o hàng, khu dân cư l n, b n tàu, b n xe, khu ñ u m i giao thông... 3. Chư ng ng i: Nh ng chư ng ng i v ñ a hình và ñ a ch t b ñư ng chim bay c t qua có th phân ra hai nhóm: a. Chư ng ng i bình di n: sông l n, vùng dân cư, h , ñ m l y, vùng ñ a ch t x u, vùng m khu v c c m... b. Chư ng ng i tr c d c: ñư ng phân thu cao, các gò ñ t cao, v c th m, b sông l ... 4. ði m kh ng ch : 87
ðó là nh ng ñi m xác ñ nh tuy n có th ho c không th ñi tránh ho c ñi qua các chư ng ng i. ð i v i m i chư ng ng i c n ñ nh ra các phương án v v trí c a ñi m kh ng ch ñ tránh chư ng ng i (n u có th ñư c) ho c là ñi qua nó. + N u ñi tránh tuy n s dài hơn nhưng l i làm gi m ñư c kh i lư ng công trình. + N u ñi qua tuy n s ng n hơn nhưng thư ng làm tăng kh i lư ng công trình và giá thành xây d ng , có khi ñi u ki n khai thác g p nhi u khó khăn. 3.2. PHÂN LO I V CH TUY N. Tuỳ theo ñi u ki n s d ng ñ a hình, ñ a th và các ñ d c mà trong th c t kh o sát thi t k ngư i ta phân ra lo i v ch tuy n theo hai ñ c ñi m sau: - V ch tuy n theo ñi u ki n ñ a hình, t c là l i d ng hình th c a m t ñ t. - V ch tuy n theo ñi u ki n s d ng d c h n ch hay là các d c gi i h n khác. 3.2.1. V ch tuy n theo ñi u ki n ñ a hình. 1. V ch tuy n không c t ñư ng phân thu chính: t c là không chuy n tuy n t h th ng sông này sang h th ng sông khác, bao g m: a. Tuy n men sông (a) b. Tuy n ven ñư ng phân thu (b) c. Tuy n men sư n núi (c) a c b Hình 3-2. V ch tuy n men sông 2. V ch tuy n c t m t hay m t s ñư ng phân thu chính: t c là khi tuy n ñi t h th ng sông này sang h th ng sông khác, nơi c t thư ng là nơi trũng th p ñó là ñèo (tuy n ñư ng s t qua ñèo H i Vân). Ki u tuy n này ph i h p nhi u ño n tuy n khi thì ñi men sông, khi theo sư n núi, lúc c t ñư ng phân thu . 88