毕业设计任务说明书

设计任务说明书第一章铁路设计概述及能力计算第一节设计概述一、设计目的铁路选线设计是土木工程、交通运输等专业的一门专业拓展实践类课程。主要训练学生综合运用所学基础知识的能力，培养学生用定性分析方法问题进行综合分析和评价。本设计是对“平面设计、纵断面设计和横断面设计、土石方计算、经济比较”的步伐知识的拓宽与综合应用。通过毕业设计使学生在巩固所学线路选择、平纵面设计和方案经济比较的基本方法，熟悉并运用《铁路线路设计规范》，从而加深对所学内容的理解，提高综合分析和解决问题滴能力，为毕业后从事设计、施工或继续深造奠定基础。铁路运输时实际中应用非常广泛的一种运输方式，具有运输量大、运输费用较低、车路一体、路权专用、行车平稳、资本密集的特点，有很强的适应性，因此，掌握铁路线路的设计方法对于土木工程专业的学生来说具有重要意义。二、设计基础要求学生在进行本毕业设计之前，要通过对以下专业课及专业基础课的认真学习，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、平纵断面设计及铁路定线方法；掌握方案经济比较的指标确定和方法；横断面土石方量的计算方法；三、设计任务（1）丘陵地段选线，地形图比例尺1：25000.（2）设计线标准为Ⅰ级单线铁路，列车的设计速度是120km∕h。（3）始点A（XX车站中心），设计标高见分组名单，里程K0+000。终点B（XX车站中心）。A车站为会让站，B车站为中间站，不考虑区段站布置，车站是否设置货物线自定，战场位置，坡度及标高自定。（4）远期客货运量：12Mt∕a。货运波动系数β=1.15，通过能力储备系数α=0.2;（5）客车8对对其中：客车：8对∕天零担:1对∕天摘挂：2对∕天快货：1对∕天（6）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：12‰。闭塞方式：半自动闭塞；到发线有效长度：750m；机车类型:SS3。（7）车辆组成每辆货车平均数据为：货车自动（gz）22.133t，总重（g）78.998t，净载量（gj）56.865t，车辆长度13.914m，净载系数0.720，每米延米质量（gm）5.677t∕m,守车质量16t，守车长度8.8m。（8）制动装置资料空气制动换算制动率0.26:；（9）车站通过速度：V=45km∕h第二章铁路能力第一节、牵引质量计算及检查牵引质量就是指在限制坡道上，机车以计算速度作等速运行时所能牵引的车辆质量；1、牵引质量计算公式G=iiFxxjyggP.0),'(0（t）式中G——牵引质量（t），取为10t的倍数；P——机车计算质量（t）；Fj——机车计算牵引力（N）；x——机车牵引力使用系数，取0.9；ix——限制坡度（﹪）；0'0——计算速度vj时机车、车辆单位基本阻力（N/t）机车类型：SS3查表得：Vj=480Km/hFJ=317.8KN=317800NP=138tg=10m/s2'0=(2.25+0.019vj+0.00032vj2).g=(2.25+0.019x48+0.00032x482)x10=38.99N/t0=(1.07+0.0011vj+0.000236vj2).g=(1.07+0.0011x48+0.000236x482)x10=16.17N/tG=iiFxxjyggP.).(.0'0=121067.16121099.38(1383178009.0）=1932t取G=1930t2、牵引质量的检查（1）启动检查列车启动时，启动阻力较大，故应检查按限制坡度所求牵引质量是否能在车站上启动。启动条件限制的牵引质量按下式计算：Gq=iiFxxjyggP.0),'(0（t）式中Gq——启动条件限制的牵引质量Fq——机车启动计算牵引力（N）'q——机车启动单位阻力q——货车启动单位阻力iq——启动地点的加算坡度值，由启动地点的线路坡度、曲线换算坡度、隧道换算坡度组成（‰）当Gq≥G时，列车可以启动；当Gq＜G时，列车不能启动，应降低牵引质量或减小车站内设计坡度。机车类型：SS3查表Fq=47000Niq=0'q=5g=5x10=50N/tq=3.5g=3.5x10=35N/tGq=iiFxxjyggP.0),'(0=01035)01050(138470009.0=11889t因Gq=11889t≥G=1932t,故列车能启动（2）车站到发线有效长检查若车站到发线有效长度为Lyx，则可按下式检查到发现长度允许的牵引质量GyxGyx=（Lyx-La-Lj）.q(t)式中La——安全距离（m），一般取30m，重载线路可酌情增大Lyx——到发线有效长度（m）Lj——机车长度（m）q——列车每延米质量如果Gyx＞G，则牵引质量不受到发线有效长度限制。机车类型：SS3已知Lyx=750mLj=21.7La=30mGyx=（Lyx-La-Lj）.q=（750-30-21.7）x5.677=3964t＞G=1930t所以，牵引质量不受到发线有效长度限制。第二节牵引辆数、牵引净载及列车长度计算铁路设计中采用的每辆货车平均指标标记质量bg(t)装载利用率（﹪）净载质量bg(t)车辆质量bg(t)长度L(m)总质量gp（t）净载质量系数r每延长米质量q(t/m)59.8589556.86522.13313.91478.9980.7205.677（1）货物列车牵引辆数nn=1ggpsG(辆)式中gs——守车质量（t），四轴货车为16t，两轴货车为9t；gp——每辆货车平均总质量（t）G——牵引质量（t）n=1ggpsG=1998.78161930=25辆（2）货物列车牵引净载Gj=（n-1）••gj式中gj——每辆货车平均净载（3）货物列车长度L1L1=Lj+（n-1）•l+Ls式中Ls——守车长度，四轴守车取8.8m，二轴守车取7.7m；Lj——机车长度（m）l——每辆货车平均长度（m）L1=Lj+（n-1）•l+Ls=21.7+（25-1）Х13.914+8.8=364.4m第三节、铁路通过和输送能力计算一、通过能力计算铁路每昼夜可以通过的列车对数（双线为每一方向的列车数）称为通过能力。通过能力可分为单线铁路通过能力和双线铁路通过能力；本设计为单线铁路，应应用单线通过能力计算。单线通过能力可以用一下公式：N=ttttTfbfwt1400（对/d）式中1440——每一昼夜的分钟数Tt——日均综合维修“天窗”时间（min），电力牵引取90min；内燃牵引时，客货行车量超过30对/d时取30min；tw、tf——区间往返走行时分（min），与站间距离、平纵断面情况、牵引质量以及机车类型和制动条件等因素有关，可通过牵引计算获得；tb——对向列车不同时到达的间隔时分（min），即一列车到达车站中心起到对向列车到达或通车车站中心的最小间隔时分；th——车站会车间隔时分（min），即一列车到达或通过车站中心起到该车站向原区间发出另一列车时的最小间隔时分。tb、th与车站信联闭类型、股道数目和作业性质等因素有关，选线设计时，可采用下表数据。闭塞方式tb（min）th（min）电气路签5～63～4半自动闭塞4～62～3自动闭塞3～51～2自动闭塞配合调度集中3～50.5～1.0本设计采用的是单路线，所以有：tw+tf=20mintb=4minth=2minTt=90minN=ttttTfbfwt1400=2420901440=52（对/d）二、铁路输送能力铁路输送能力是铁路单方向每年能运送的货物吨数。设计线各设计每年度的输送能力不应小于经济调查得到的想要年度的货运量。设计线具有的输送能力C可用下计算C=)()(13651111410ttzzttzzzkJNNNNNNNNG式中G——牵引质量（t）1——重车方向不同空率的列车净载质量系数β——货运波动系数α——通过能力储备系数，单线为0.2，双线为0.15Nk、N1、Nz、Nt——旅客、零担、摘挂、快运货物列车对数或列数k、1、z、t——旅客、零担、摘挂、快运货物列车扣除系数1、z、t——零担、摘挂、快运货物列车的货物质量与普通货物列车的货物质量的比值，称为满轴系数，一般为1=0.5、z=0.75、t=0.75本设计已知：Nk=8N1=1Nz=2Nt=1α=0.2γ=0.720k=1.11=1.2z=1.5t=1.3G=1930t1=0.5z=0.75t=0.25ttzzzkNNNN11=8Х1.1+1Х1.2+2Х1.3+1Х1.5=14.1ttzzNNN11=1Χ0.5+2Χ0.75+1Χ0.75=3.3所以，有：C=)()(13651111410ttzzttzzzkJNNNNNNNNG=)331.142.0152(15.1720.01930365104=1435（万t/年）因1435万t/年﹥1200万t/年，所以设计满足。第三章线路平面和纵断面设计第一节线路走向方案概述一.沿线地形地貌概述向阳站到东风站间为丘陵地带，中部高，两侧低，两站高差约10m，最高山头105m。右半部地势较平，走势明显；左半部地势复杂。线路必须从山脊垭口或鞍部通过沿河谷线到达东风镇，垭口或鞍部为控制点。两站间有村庄两座，村镇较少，可绕行。二.线路走向方案经初步定线，有3种方案可供比选，如下：北线方案：垭口东西边的河谷线都较为明显，等高线较均匀，但向阳出站仍需要坡度为12‰的急破到达垭口，经铁山屯附近铁山河桥-16‰的急坡，再经过一段走势较平缓地段到达东风河边，跨河后到达终点东风站。中线方案：鞍部以东的河谷线比以西明显，且走势曲折。鞍部高86m，向阳出站后，仍需以27‰的急坡上坡，再沿河谷线以-18‰的下坡至宋湾附近的铁山河桥，在经过宋湾以东两山头的鞍部，以-3‰的缓坡东行，跨过河后到达终点东风站。南线方案：向阳出站后河谷曲折，等高线不均匀，地势复杂。以27‰的急坡向东经过87m高程的垭口后，再沿河谷线以-14‰的下坡至西交跨河，跨河后经宋湾以东两山头的鞍部经过一段缓坡到达东风，跨河后到达终点东风站。经过比选，三个方案均需经过山脊、西交河以及东交河，地势差距不大，初步比选后决定选用南线方案进行设计。第二节定线方法及步骤1、定线方法（1）选择线路原则方向：认识地形，根据地形图等高线，按平面图上已给的车站位置找出线路的大致方向，判断出山头、垭口、分水岭、山谷、山咀、河流村庄等。依据等高线掌握地形起伏程度，确定地面坡度。（2）选出线路可能的原则方案：用直线联接起终点及据点、控制点的大地线称为航空线。在航空线附近找出线路可能行经的垭口、桥位、村镇等，用折线相连则得出线路的原则方向，在同一起讫点之间可能有不同的方案。（3）在各原则方向上划分出缓坡地段和紧坡地段。（4）经过初步比选（如折线长度、沿线地形、地质条件、高差大小、紧坡与缓坡地段的概略长度等）选择一个比较好的方案作为下一步定线的基础。2、定线步骤（1）根据概略定线所选定的线路基本方向，从向阳村车站中心开始，沿选定的站坪方向，量出半个站坪长度（根据到发现有效长查有货物线中间站），从站坪末开端开始用直尺（三角板）和曲线板进行试定线。（2）对紧坡地段和缓坡地段要用相应的定线原则进行定线，如紧坡地段需要展线时，要注意对展线方法的研究。（3）定线时一面定平面，一面概略点绘相应的纵断面。大约定出3到4公里进行一次大致坡度设计，若填挖量太大，不合要求，则进行修改。修改时特别要注意，对紧坡地段主要是改变平面位置，而缓坡地段除改变平面位置外还要与改善坡度相结合，直到符合要求，再进行下一阶段的工作。要坚持分段设计、多次反复、逐步逼近的原则。可借鉴书上关于线路为减少填挖量而修改平面所采取的方法。（4）每一段经反复修改，认为完全合理后，即可绘制线路平面和设计线路纵断面图。3、绘制方法（1）在平