铁路选线设计

课程名称：铁路勘测设计

设计题目：向阳~东风铁路新线选线

院 系： 土木工程系 专 业： 建筑设计 年 级： 姓 名： 指导教师： 梁 东

西南交通大学峨眉校区

课 程 设 计 任 务 书

专 业： 建筑设计 姓 名： 文 学 学 号： 201011528

题 目 向阳~东风铁路新线选线

一、设计的目的

方法对问题进行综合分析和评价。通过设计，使学生在巩固所学牵引计算、能力计 算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的能力。通过设计熟悉掌握铁路选线设计的 相关知识。

二、设计的内容及要求

2、设计该站间的纵断面； 3、能力检算； 4、计算工程费和运营费； 5、编写简要说明书，按要求装订成册。

三、指导教师评语

四、成 绩

指导教师签章)

2012年 1 月 7 日

目录

任务要求———————————————————————————1说明书正文————————————————— —————————2 1牵引计算资料

1.1牵引质量计算———————————————————————5 1.2起动、到发线有效长度检算—————————————————6 1.2.1启动检算 ———————————————— ——— —— ———6 1.3确定牵引定数———————————————————————6 1.4列车长度、牵引净重、列车编挂辆数计算———————————7 2. 区间能力检算

4.1 运行时分计算————————————————————9 4.2 区间能力检算———————— ————— ———— ———— —10 3. 工程费、运营费计算

5.1运营费计算 ———————————————————————11 5.2工程投资计算 ——————————————————————11 5.2.1土石方工程费计算 11 5.2.1.1挡土墙工程费计算 5.2.1.2路基工程费——————————————————————14 5.2.2.1桥梁工程费—————————————————————11 5.2.2.2涵洞工程费—————————————————————11 5.2.3.1隧道工程费——————————————————————12 5.2.4土地征用费———————————————————————13 5.2.5轨道工程费———————————————————————13 5.2.6机车、车辆购置费————————————————————13 5.2.7工程总投资———————————————————————14 5.3换算工程运营费————————————————————— 14

附表 附图————————————————————————————16

说明书正文

设计说明书内容编写要求一、课程设计任务书（出发资料）

出发资料

（1） 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 向阳 车站，中心里程 AK00+00 ，设计高程 35.00 m ，

该站为会让站；终点站 东风 车站，为中间站，站场位置及标高自己选定。

（4） 运量资料（远期重车方向）：

货运量 12 Mt/a，货运波动系数β=1.15，通货能力储备系数α=0.5； 客车 6 对/d；摘挂 2 对/d；零担 2 对/d；快货 1 对/d。

（5） 限制坡度i x = ‰。 （6） 牵引种类：

近期电力牵引；远期电力牵引。

（7） 机车类型：

近期 SS3 ；远期 SS3 。

（8） 到发线有效长 650 m 。

（9） 最小曲线半径 800 m ，困难地段600m 。 （10） 信联闭设备为半自动闭塞，t B +tH =6min。 （11） 近期货物列车长度计算确定。 （12） 车辆组成：

每辆货车平均数据为：货车自重（gz ）22.133t ，总重（g ）78.998t ，净载重（gj ）56.865t ，车辆长度13.914m ，净载系数为0.720，每延米质量（gm ）5.677t/m，守车质量16t ，守车长度8.8m 。 （13） 制动装置资料：空气制动，换算自动率0.28。

（14） 车站侧向过岔速度允许值V=45km/h，直过岔道速度取设计速度。 二、 要求完成任务

1、定出向阳车站~东风车站的线路平面； 2、设计该站间的纵断面； 3、 能力检算； 4、 计算工程费和运营费；

5、编写简要说明书，按要求装订成册。

一、牵引计算资料（一）牵引质量计算

按列车在限制坡道上一机车计算速度作等速运行为条件，牵引质量按下式计算：

G =

λF -P (w +i ) g

'

i

j

X

(w 0+i X ) g

"

(t )

式中 G —牵引质量（t ），取10t 整倍数，舍去不足10（t ）的余数； P —机车计算质量或其和（t ）；取138t 。 Λy —机车牵引使用系数，取0.9；

Fj —机车计算牵引力（N ）, 可以在“常用机车牵引性能参数表”中查出；ss 3的机车性能 Fj =317.8（kN ） i X —限制坡度 取11‰；

g —重力加速度，一般计算可取10m/s2；

w 0’、w 0”—计算速度v 下机车、车辆单位基本阻力（N/KN）。 机车单位基本阻力按下式计算：

w 0=2.25+0.0190V +0.000320V (N /kN )

'

2

车辆单位基本阻力 重车：（滚动轴承）

w 0=0.92+0.0048V +0.000125V (N /kN )

由电力机车牵引性能参数表知道v j =48.0（km/h）

w

' 0

" 2

=2.25+0.0190V +0.000320V =3.89928(N /kN )

2

故 w =0.92+0.0048V +0.000125V

" 0

2

=1.4384(N /kN )

所以：

G =

λi F j -p ωo +i x g

（ω

，，o

(

，

)

+i x ）g

=

0. 9⨯317800-138⨯(3. 89928+12) ⨯9. 81

9. 81⨯(1. 4384+12)

=2006.33（t ）

取G=2100（t ）

（二）起动、到发线有效长度检算 启动检算

G q =

λy F q -p ωo +i q g （ωo +i q ）g

，，

(

，

)

式中：G q —起动条件允许牵引质量（t ）； F q —机车计算起动牵引力（N ），由“常用机车牵引性能参数表”可知F q =470KN；

W q ’—机车单位起动阻力（N/kN），电力机车为5N/kN； i q —起动地点的加算坡度值i=12（‰）。 W q ”—货车单位起动阻力（N/Kn），按下式计算： W q ”=3.5 （N/kN）

在本次课程设计中，启动地点的加算坡度为0，所以： G q =22729.24（t ）> G=2100（t ） 由此可以知道，列车可以起动。 到发线有效长度对牵引质量限制检算：

G yx =(L yx -l a -N j L j )q =(650-30-21. 7) ⨯5. 667

0t ) =3390. 57(t ) >210(

由此可知，牵引质量不受到发线有效长度限制。 （三）确定牵引定数

根据上列计算，取其中最小值作为设计区段的牵引定数，并取为10t 的整倍数，不足10t 的舍去。

（四）列车长度、牵引净重、列车编挂辆数计算

分别按下式计算： L i =L J +

G q

=21. 7+

2100

=391. 613m 7 5. 677

G J =K J . G =0. 72⨯2100=151(2t ) n =

经计算，列车长度391.61m ，牵引净载为1473.81t ，列车编挂辆数为26辆。

二、区间能力检算

站间平面、纵断面设计好后，应检查站间的输送能力是否能完成国家要求的运输任务。为此需要完成下列任务：

（1） 计算区间往还行车时分；本设计中，计算区间往还行车时分 时均用均衡速度法。 （2） 区间能力检算。 （一）运行时分计算

均衡速度法是假定列车在每个坡道上运行时，不论坡道长短，也不论进入坡段时的初速度高低，都按该坡道的均衡速度或限制速度作为等速度运行考虑。按这样的速度来计算列车运行时分的方法。根据这一假定，在第i 坡道上的行车时分可按下式计算：

上坡 t il =

60L i V jh

G q p

=

210078. 998

=26. 58（辆）

（min ）

下坡 t il =

60L i V x

（min ）

式中 L i ---------第i 坡段的长度（km ）

t il ---------第i 坡段相应的走行时分（min ）

V jh 、V x ---第i 坡段相应的均衡速度、限制速度（km/h），可以根据加

算坡度值从合力图中查的。

对A —B 两站，按一个方向停车，一个方向通过考虑，行车时分为：

T A -B =

∑t

il

+t q +t t =

∑t

il

+3 （min ）

T B -A =

∑t

il

（min ）

行车时分计算格式表

（二）区间能力检算

（1）通过能力计算：

N =

1440-T t

T Z

(对/天)

T Z =(t w +t f ) +(t b +t h ) （min ）

N =

1440-90

24

=56(对/天）

T t - -为天窗的维修时间，电力牵引取90min ，内燃牵引取30min ；其余的符号意

义见《铁路选线设计》、《铁道工程》。

（2）输送能力计算：

(Mt/a) 6

10β

+N L μL +N Z μZ +N K H μK H C =

365N H G J

N H =N PT N PT =

N

1+α

-(N K εK +N L εL +N Z εZ +N K H εK H )

μ----满轴系数，取μL =0.5 μz =0. 7 5 μkh =0.75

ε----扣除系数，取εK =1.3 εL =2. 0 εZ =1. 5 εK H =1. 2

α----储备系数 α=0.2 经计算，C=22.61(Mt/a)

（3）输送能力检查及评估：

经计算，C=22.61Mt/a)>12Mt/a，则输送能力满足要求。 三、工程费、运营费计算

(一) 运营费计算 1、列车走行费

列车走行费采用列车公里法计算：

（1） 货物列车单方向运行一次走行费计算：

ε1=

查附表

∑e ⨯l +0.0105∑α⨯(P +G ) ⨯a ⨯10

-3

（元/列）

e---各种坡度（按线路的设计坡度）每列车公里走行费（元/km∙列）， l ---各种坡度相对应的坡段长度（km ）

ε1=

∑e ⨯l +0. 0105α⨯∑

P +(G ⨯) ⨯a

-3

10=116.81（元/列）

（2） 货物列车数计算：

N H =

C ⨯10

6

365⨯G ⨯K J

=3085⨯

C G

( 对/天)

经计算得取N H =33对/天。 （3）年走行费计算：

-4

εx =365⨯(N H +N k ⨯η) ⨯∑ε1⨯10 ( 万元/年)

经计算得εx =157.75万元/年 2、列车起停附加费用

列车年起停附加费用按下式计算：

εqt =365e qt K qt N H ⨯10

-4

万元/年

经计算得εqt =14.99万元/年

2、固定设备维修费用（固定设备运营支出定额见表4） 表4 固定设备运营支出定额

牵引变电所：1所/60km，本设计不计

εG =[L ZX (e zx +eXL )+L DF ⨯e DF +L BZ ⨯e BZ +L Q ⨯e Q +∑N C ⨯e c ]⨯10（万元/年）

-4

经计算得: εG = 138.23(万元/a)

4、运营费计算：

ε=εx +εqt +εG =157.75+14.99+138.23

=310.97(万元/a)

(二) 工程投资计算 1）土石方工程费计算

f 1=P 挖方⨯V 挖方+P 填⨯V 填

'

其中 P 挖方---每挖方的单价 18.0元/m3 P 填----每填方的单价 15.0元/ m3 V 挖方----全线路基挖方的总体积m 3

V 填----全线路基填方的总体积m 3

f 1=P 挖方⨯V 挖方+P 填⨯V 填

'

= 56301⨯15+ 8692⨯18=1000971（元） 2). 挡土墙工程费计算：

挡土墙工程费计算采用综合概算计算：

F1d =(lzx +v1d +p1d )/10

4

(万元)

=40.05（万元）

L zx ----正线长度（km ）；

V 1d ---挡土墙的工程数量（m3），采用综合数量，v 1d =98.4 m3/km； P 1d ----挡土墙的综合单价，p 1d =300元/ m3 3）、路基工程费

路基工程费为土石方工程费与挡土墙工程费之和：

f 1=f 1+f 1d (万元)

'

=100.0971+40.05=140.1471（元）

2. 桥梁工程费 f z =f 2

D

+f 2

Z

+f 2 Z

=(L Q D ⨯P Q D +L Q Z ⨯P Q Z +L Q X ⨯P Q X )

=400 ⨯1.757+200⨯1.65=1032.8(万元)

式中 L Q D ，L Q Z ，L QX ------大桥、中桥和小桥的总延米数，按实际线路计算；

P Q D 、P QZ ，P Q X ------大桥、中桥和小桥的延米单价（万元/延米）；

P Q D =1.757，P QZ =1.65，P Q X =1.80。

3. 涵洞工程费

f 3=L ZX ⨯L H ⨯P H

=0

式中 L H ------均摊到每正线公里上的涵洞延米数，可按60m/km计；

P H ------涵洞延米单价，本设计取0.75万元/横延米。 4. 隧道工程费

f 4=L s ⨯P s

= 0

式中 L s ---隧道总延米数，按实际长度计算；

P s ---隧道每延米单价，本设计取2.2万元/延米。 5. 土地征用费

f 5=L ZX ⨯S D ⨯P SD (万元)

=12.05⨯71⨯1.5=1283.325（万元）

式中 S D ---均摊到每正线公里上的地亩数（亩/正线公里），其值根据限制坡度大小不同，按表5取值；

P SD ---征地费，本设计取1.5万元/亩。

6. 轨道工程费

f 6=L ZX ⨯P G D (万元)

=12.05⨯200=2410（万元）

式子中“P G D ”每公里轨道造价（万元/正线公里），本设计取200万元/正线公里。

7. 机车、车辆购置费 （1）机车车辆购置费

t 1+t 2

A j =

βL

+(t jz +t zz +2t jd ) n j

1440

N H γj a j （万元）

720⎫⎛

+ 30+20+⎪⨯10. 7⎝33⎭A =⨯33⨯1. 2⨯430 =J =1153.32（万元） 1440

18

其中 A j ——机车购置费（万元）；

t 1、t 2——列车上下行走时分，不包括起停附加时分（min ）；

βL ——旅行速度系数，取0.7；

，取30（min ）； t jz ——机车在机务段整备作业时分（min ）

t zz ——机车在折返段整备作业时分（min ），取20（min ）；

，近似值按720/N H 计算； t jd ——机车等待时分（min ）n j ——机车交路数目，本设计取1；

N H ——货物列车对数（对/天），取以上计算结果；

γj ——机车备用系数，取1.2；

，取430万元/台。 a j ——机车价格（万元/台）

（2）车辆购置费

货车车辆购置费按下式计算：

A 1=M ∙γ1∙a 1

=14⨯1. 38⨯30 =597.6（万元）

t 1+t 2

M =

βL

18

+2t qd n qd

N H n

1440

=0. 7

+2⨯10⨯11440

⨯33⨯14=14辆

A j ——机车购置费（万元）；

γj ——机车备用系数，取1.2；

a j ——机车价格（万元/台），取30万元/台；

M ——运用车辆总数；

t qd ——车辆在区段站停留时分（min ），取10min ； n qd ——区段站数目，取1；

n ——列车编挂辆数（辆/列），取计算值。

（3）机车车辆购置费

f 7=A j +A 1 =1153.32+597.6=1732.92（万元） 8. 工程总投资

将上述1～7项汇总，即为工程总投资总和：

F =f 1+f 2+f 3+f 4+f 5+f 6+f 7=140.14+1032.8+0+0+1283.325+2410+1732.92=659

93185（万元） （三）换算工程运营费

按一次投资进行比较，采用10年还本期，∆=0.1，计算换算工程运营费： E =∆⨯F +ε (万元/a)

=0.1⨯6599.185+310.97=970.89(万元/a) 式子中各符号意义同前。

附表一：

附表一：技术经济指标表