Thiết kế môn học đường sắt f1

PhÇn I: NhiÖm vô thiÕt kÕ m«n häc I/sè liÖu ban ®Çu: C¸c sè liÖu ban ®Çu ®­îc giao bao gåm: - TuyÕn thiÕt kÕ: NA D¦¥NG – Kú LõA (2) - B×nh ®å tuyÕn víi tû lÖ 1/10000. - L­îng vËn chuyÓn: ( Sè liÖu dù b¸o ) N¨m thø 2 5 10 Khèi l­îng hµng cÇn vËn chuyÓn (triÖu tÊn/n¨m) ( ®i-vÒ) 1,8 2,7 3,8 Sè ®«i tµu kh¸ch/ngµy ®ªm 1 2 3 Sè ®«i tµu lÎ/ngµy ®ªm 2 3 4 Khæ ®­êng: 1000 (mm) §é dèc h¹n chÕ: ip = 9 0/00 Søc kÐo: §Çu m¸y lo¹i Diezel D9E - Toa xe bao gåm: (STT : 4) : STT Lo¹i toa xe Tû lÖ (%) Tù träng (T) T¶i träng (T) ChiÒu dµi (m) 1 TQ 70 24 65 14 2 LX 30 20 30 11.5 Toa xe tr­ëng: Lxe tr­ëng= 8 (m). HÖ sè chÊt hµng: a = 0,9 Ii/néi dung thiÕt kÕ: . 1.C¨n cø vµo nhiÖm vô thiÕt kÕ ®å ¸n vµ c¸c tµi liÖu ®­îc giao t«i tr×nh bµy ®å ¸n nh­ sau: *. Néi dung thiÕt kÕ: -Giíi thiÖu tãm t¾t vÒ c¸c ®iÒu kiÖn tù nhiªn vµ ®iÒu kiÖn x· héi vïng tuyÕn ®i qua. - Chän c¸c th«ng sè kü thuËt c¬ b¶n. - TÝnh to¸n vµ kiÓm tra khèi l­îng ®oµn tµu, chiÒu dµi ®oµn tµu, chän chiÒu dµi sö dông vµ chiÒu dµi nÒn ga . - V¹ch tuyÕn vµ thiÕt kÕ tr¾c däc cho c¸c ph­¬ng ¸n, thiÕt kÕ tuyÕn víi hai khu gian cã tæng chiÒu dµi 8-12 km. - TÝnh to¸n ph©n bè ga theo thêi gian ®i vµ vÒ trªn khu gian - TÝnh to¸n c«ng tr×nh tho¸t n­íc. - Tính toán khối lượng đào đắp. Iii/ tµi liÖu sö dông: - Quy ph¹m thiÕt kÕ ®­êng s¾t khæ 1000(mm) cña ViÖn thiÕt kÕ giao th«ng. - Sæ tay thiÕt kÕ cña ViÖn thiÕt kÕ ®­êng s¾t. - Gi¸o tr×nh kh¶o s¸t thiÕt kÕ tuyÕn ®­êng s¾t (Tr­êng §HGTVT). - C«ng tr×nh v­ît s«ng. - Quy tr×nh tÝnh søc kÐo ®Çu m¸y. Ch­¬ng I: Giíi thiÖu tuyÕn I . §iÒu kiÖn tù nhiªn : I .1. §Þa h×nh ®Þa m¹o : H­íng tuyÕn c¬ b¶n ®i theo quèc lé 4B vµ s«ng Kú Cïng . TuyÕn ®i qua c¸c vïng ®åi nói cao ,cã ®é cao tõ 290-350 mÐt , ®é dèc s­ên nói tõ 20-40%,ë c¸c vïng nµy c©y cèi kh¸ rËm r¹p vµ mét sè ruéng bËc thang cña c¸c s­ên dèc ®­îc khai ph¸. TuyÕn tæng qu¸t theo h­íng s«ng ,v× ®Æc ®iÓm s«ng cã qu¸ lín vµ thÒm s«ng qu¸ dèc cho nªn tuyÕn c¸ch s«ng tõ 0,2-1,5 km.ChÝnh v× vËy nªn tuyÕn ph¶i v­ît qua mét sè ®­êng ph©n thuû , yªn ngùa . I.2 §Þa chÊt c«ng tr×nh , ®Þa tÇng : §Þa tÇng vïng nµy n»m trong cÊu t¹o chung cña miÒn §«ng B¾c ,B¾c Bé c¸c ®¸ bÞ uèn nÕp vµ vß nhµu m·nh liÖt ,®¸ v«i bÞ phong ho¸ vµ nøt nÎ nhiÒu. Sa th¹ch diÖp th¹ch bÞ uèn nÕp vµ phong ho¸ c¸c chÊt ®¸ bÒ mÆt bao gåm c¸c lo¹i sÐt, ¸ sÐt,¸ c¸t vµ cuéi sái.C¸c ®¸ gèc ®­îc ph©n bè trªn toµn khu vùc . C¸c hiÖn t­îng xãi lë bê s«ng Kú Cïng do dßng s«ng ®æi h­íng dßng ch¶y . HiÖn t­îng khe xãi r·nh , xãi ph¸t sinh trªn c¸c s­ên ®åi chñ yÕu do n­íc mÆt bµo mßn . C¸c vïng kh¸c chñ yÕu lµ sa th¹ch vµ diÖp th¹ch cã tõng phñ 1®Õn 3 mÐt d­íi tÇng phñ ®¸ gèc I.3 §Þa chÊt cÇu cèng : C¸c cÇu nhá cã khÈu ®é gÇn b»ng 6m ®Òu n»m ë vÞ trÝ æn ®Þnh ®¸ lé ,®¸ c¬ b¶n ë s©u d­íi 1m. Do vËy chñ yÕu lµ mãng n«ng . §Þa chÊt cÇu cèng æn ®Þnh c¸c ®Þa chÊt ®Òu ®¬n gi¶n v× ®­êng vïng nói . I.4 §iÒu kiÖn khÝ hËu thuû v¨n : -KhÝ hËu : L­îng m­a n¨m 1400 mm/ n¨m nh­ vËy lµ nhá so víi nhiÒu vïng trong n­íc . -NhiÖt ®é : NhiÖt ®é trung b×nh 21,30C ®Õn 21,70C thÊp nhÊt lµ - 40C cao nhÊt lµ 37,80C. -§é Èm :Trung b×nh 82 %/ n¨m nhá nhÊt lµ78%/ n¨m . -Lò : Theo thèng kª víi hÖ thèng s«ng Kú Cïng vµo c¸c n¨m 1945, 1955, 1968, 1970, 1980 ( C¸c sè liÖu trªn ®­îc l©ý tõ tr¹m thuû v¨n L¹ng S¬n trong th¸ng 3 n¨m 1997 ). I.5 T×nh h×nh vËt liÖu ®Þa ph­¬ng: KÕt qu¶ ®iÒu tra däc tuyÕn nh­ sau : R¶i r¸c däc tuyÕn cã thÓ khai th¸c má ®¸ lé thiªn ®Ó lµm vËt liÖu .§¸ s¸t s«ng Kú Cïng , ë nh÷ng ®o¹n s«ng réng vµ tho¶i cã nhiÒu c¸t cuéi sái cã thÓ tËn dông lµm vËt liÖu ®Ó ®óc c¸c èng cèng. §¸t pha sÐt dïng ®Ó ®¾p nÒn ®­êng s¾t rÊt tèt. Däc tuyÕn cã thÓ khai th¸c tre nøa gç lµm l¸n tr¹i t¹m thêi. II . T×nh h×nh kinh tÕ x· héi cña khu vùc nghiªn cøu dù ¸n TuyÕn ®­êng s¾t Kú Lõa - Na D­¬ng n»m trªn vïng nói biªn giíi phÝa B¾c n­íc ta thuéc tØnh L¹ng S¬n . §©y lµ khu vùc hÊp dÉn vÒ kinh tÕ , nhÊt lµ c¸c nghµnh th­¬ng m¹i , bu«n b¸n tiÓu ng¹ch víi n­íc ngoµi . Ngoµi ra L¹ng S¬n cßn lµ mét n¬i du lÞch hÊp dÉn c¸c du kh¸ch ®Õn L¹ng S¬n ngµy cµng ®«ng . §­îc sù quan t©m cña §¶ng vµ Nhµ n­íc , L¹ng S¬n ®· ®­îc ®Çu t­ vÒ nhiÒu mÆt trong ®ã giao th«ng ®ãng vai trß quan träng sù ph¸t triÓn chung ®ã. III . T×nh h×nh giao th«ng , thuû lîi , ®iÖn lùc vµ viÔn th«ng. III.1.Giao th«ng ®­êng bé. L¹ng S¬n cã hai tuyÕn ®­êng bé chÝnh lµ d­êng 1A & 1B cïng nhiÒu ®­êng nh¸nh to¶ ®i c¸c vïng trong tØnh . §Æc biÖt cã quèc lé 4B c¬ b¶n ®i däc theo tuyÕn thiÕt kÕ . §©y lµ ®iÒu kiÖn thuËn lîi cho c«ng t¸c kh¶o s¸t & x©y dùng tuyÕn ®­êng s¾t Kú Lõa - Na D­¬ng .§­êng quèc lé 4B lµ ®­êng cÊp 4 , cÇu trªn ®ã ®Òu thiÕt kÕ víi t¶i träng H13 trë lªn . Do vËy khi tiÕn hµnh x©y dùng ®­êng s¾t cã thÓ tËn dông ®­îc c¸c lo¹i m¸y mãc cã t¶i träng lín vËn chuyÓn tíi ®Þa ®iÓm thi c«ng . III.2 Giao th«ng ®­êng thuû : L¹ng S¬n lµ tØnh vïng cao , do ®ã hÖ thèng s«ng ngßi Ýt , nhÊt lµ c¸c s«ng lín. TuyÕn ®i qua s«ng Kú Cïng cã khÈu ®é lín nh­ng l¹i ch¶y ng­îc lªn phÝa B¾c , do ®ã kh«ng thuËn lîi cho vËn t¶i ®­êng thuû . III.3.Giao th«ng ®­êng s¾t. §Þa bµn tØnh L¹ng S¬n cã tuyÕn ®­êng s¾t quèc gia Hµ Néi -§ång §¨ng ®i qua .Khæ ®­êng hiÖn ®ang sö dông lµ khæ ®­êng 1m .Do ®ã viÖc x©y dùng tuyÕn ®­êng s¾t Kú Lõa –Na D­¬ng rÊt lµ thuËn lîi. III.4.Giao th«ng tíi c¸c xÝ nghiÖp thÞ trÊn : Giao th«ng ®Õn c¸c xÝ nghiÖp , thÞ trÊn ë L¹ng S¬n chñ yÕu b»ng ®­êng bé . Trong khu vùc cã tuyÕn ®­êng s¾t ®i qua , hÖ thèng ®­êng bé ë ®©y t­¬ng ®èi hoµn chØnh , chñ yÕu lµ quèc lé . HÖ thèng ®­êng rÏ tíi c¸c xÝ nghiÖp ,thÞ trÊn , b¶n lµng ®Òu ®­îc nèi víi quèc lé 4B . III.5.HÖ thèng tr¹m ®iÖn vµ ®­êng d©y t¶i ®iÖn : Trªn c¸c vïng thÞ trÊn ®Òu cã c¸c tr¹m ®iÖn , tuyÕn ®i men theo ®­êng quèc lé 4B rÊt thuËn tiÖn . MÆt kh¸c , hÖ thèng d©y cét cña c¸c khu vùc tr¹m ®iÖn ë ®©y rÊt tèt , cét bª t«ng cèt thÐp , d©y ®ñ tiªu chuÈn . §­êng s¾t qua vïng nµy cã thÓ lîi dông nguån ®iÖn ®ã . III.6.HÖ thèng m­¬ng m¸ng thuû lîi vµ hå chøa n­íc : TuyÕn ®i qua vïng nói nªn ph¶i bè trÝ rÊt nhiÒu hÖ thèng tho¸t n­íc , mÆt kh¸c vïng nµy cã hÖ thèng thuû lîi t­¬ng ®èi nhiÒu . Khi thiÕt kÕ tuyÕn h¹n chÕ Ýt ®i qua nh÷ng vÞ trÝ cã c«ng tr×nh thuû lîi ®Ó kh«ng lµm ¶nh h­ëng tíi ®IÒu kiÖn canh t¸c cña ®Þa ph­¬ng . ch­¬ng II:chän c¸c th«ng sè kü thuËt c¬ b¶n. I. Chän khæ ®­êng : Khæ ®­êng ®­îc chän c¨n cø vµo : -ý nghÜa tuyÕn ®­êng -L­îng vËn chuyÓn -§iÒu kiÖn nèi ray vµo ®­êng cò . HiÖn nay ®­êng s¾t cã hai khæ ®­êng chÝnh :Khæ ®­êng 1435mm vµ khæ ®­êng 1000mm. *) Khæ ®­êng 1435mm: thÝch hîp cho ®Þa h×nh Ýt phøc t¹p ,nã cho phÐp t¨ng tèc ®é tµu vµ vËn chuyÓn víi khèi l­îng lín .Tuy nhiªn yªu cÇu vÒ kÜ thuËt ,thi c«ng cao h¬n ,chi phÝ ®Çu m¸y toa xe cao vµ kh«ng thÝch hîp víi mét sè ®Þa h×nh ë ViÖt Nam. *) Khæ ®­êng 1000mm: lµ khæ ®­êng ®ang ®­îc sö dông réng r·i ë ViÖt Nam. Nã thÝch hîp cho ®Þa h×nh ë ViÖt Nam vµ phï hîp víi ®iÒu kiÖn ®Çu m¸y toa xe ë ViÖt nam nh­ng kh«ng vËn chuyÓn ®­îc khèi l­îng lín vµ viÖc n©ng cao tèc ®é ch¹y tÇu khã kh¨n . Trong viÖc lùa chän khæ ®­êng s¾t hiÖn nay ta cßn ph¶i c¨n cø vµo :§Þnh h­íng chiÕn l­îc vÒ khæ ®­êng s¾t cña n­íc ta . Th«ng b¸o sè 46-TB ngµy 26/3/1994cña thñ t­íng chÝnh phñ ®½ ®Þnh h­íng cho ®­êng s¾t ViÖt nam chØ cã mét khæ ®­êng lo¹i 1000mm QuyÕt ®Þnh sè 1533/ KHDT ngµy11/6/1997 cña Bé Giao Th«ng VËn T¶i quyÕt ®Þnh khæ ®­êng s¾t cñaViÖt Nam lµ 1000mm thêi gian ®Çu lµ ®­êng ®¬n sau ®ã lµ ®­êng ®«i . ViÖc chän khæ ®­êng s¾t tuyÕn Kú Lõa –Na D­¬ng xuÊt ph¸t tõ nh÷ng c¨n cø trªn vµ nhiÖm vô thiÕt kÕ m«n häc , t«i chän khæ ®­êng lµ 1000 mm . II. Chän sè ®­êng chÝnh : Khi thiÕt kÕ tuyÕn míi viÖc lùa chän ®­êng ®¬n hay ®­êng ®«i ph¶i c¨n cø vµo yªu cÇu vËn chuyÓn hµng ho¸ vµ kh¶ n¨ng th«ng qua cña tuyÕn ®­êng ®ã ,ph¶i xÐt ®Õn vÊn ®Ò ®¶m b¶o vËn tèc vËn tèc cña ®oµn tÇu còng nh­ kh¶ n¨ng trang bÞ kü thuËt cho tuyÕn hiÖn t¹i vµ t­¬ng lai ®Ó ®Ò ra c¸c ph­¬ng ¸n . Qua thùc tÕ khi kh¶ n¨ng th«ng qua cÇn thiÕt : N > 60 I70 (§«i tµu/ ngµy ®ªm ) th× lµm ®­êng ®«i tõ ®Çu. N ³ 20 (§«i tµu / ngµy®ªm ) th× lµm ®­êng ®«i tõng ®o¹n . N < 20 ( §«i tµu /ngµy ®ªm ) th× lµm ®­êng ®¬n . C¨n cø vµo n¨ng lùc th«ng qua yªu cÇu ë n¨m thø 10 ®Ó quyÕt ®Þnh chän cÊp ®­êng. N¨ng lùc th«ng qua: N = (1+p)(nh + nk ek + n1.el) Trong ®ã: p = 0,2 lµ hÖ sè dù tr÷ ek = 1,2; el = 1,5 lµ hÖ sè tÝnh ®èi tÇu kh¸ch, tÇu lÎ ra tµu hµng nk= 5 , nl = 4: sè ®«i tµu kh¸ch,tµu lÎ. nh : sè ®«i tÇu hµng Trong ®ã : QH (T) lµ träng l­îng hµng cña ®oµn tµu. g = 1,1 lµ hÖ sè tù ®éng. G10 = 3.8 (TT) c­êng ®é ho¸ vËn n¨m thø 10. Thay sè vµo ta cã: nh= (®«i tµu/ngµy ®ªm) KÕt luËn: Theo nh­ kÕt qu¶ tÝnh to¸n vÒ kh¶ n¨ng th«ng qua cña n¨m vËn doanh thø 10 nh­ ë trªn th× tuyÕn trong t­¬ng lai sÏ ph¶i më ®­êng ®«i tõng ®o¹n, cßn hiÖn t¹i chØ lµm ®­êng ®¬n. III. Chän lo¹i søc kÐo, ®µu m¸y. III.1.Chän lo¹i søc kÐo. HiÖn nay c¸c ngµnh c«ng nghiÖp nãi chung vµ ngµnh ®­êng s¾t nãi riªng chñ yÕu sö dông 3 lo¹i søc kÐo chÝnh: §iÖn,Diezel vµ H¬i n­íc. Tuy theo c¸ch cÊu t¹o vµ sö dông n¨ng l­îng mµ mçi lo¹i kÐo cã hiÖu suÊt kh¸c nhau. HiÖu suÊt cña ®Çu m¸y h¬i n­íc lµ 6¸8% kÐo cã hiÖu suÊt kh¸c nhau. HiÖu suÊt cña ®Çu ®iÖn lµ 18 ¸25% HiÖu suÊt cña ®Çu m¸y ®iezen lµ 24¸ 28% Do ­u thÕ cña ®Çu m¸y ®iÖn vµ Diezel nªn chóng ngµy cµng ®­îc øng dông réng r·i cßn søc kÐo h¬i n­íc Ýt ®­îc sö dông h¬n vµ chØ cßn l¹i rÊt Ýt c¸c n­íc trªn thÕ giíi sö dông. -XÐt trong hiÖn tr¹ng ®Çu m¸y ë n­íc ta, ®ång thêi xÐt ®Õn ®iÒu kiÖn cung cÊp nhiªn liÖu, tæ chøc söa ch÷a b¶o d­ìng c¸c lo¹i ®Çu m¸y toa xe ®ã, ®ång thêi xÐt ®Õn khèi l­îng kÝch cì chñng lo¹i hµng ho¸ cÇn vËn chuyÓn. III.2. Chän loai ®Çu m¸y Do nhiÖm vô thiÕt kÕ t«i ®­îc giao ®Çu m¸y Diezel truyÒn ®éng ®iÖn lo¹i D9E víi mét sè chØ tiªu kü thuËt sau: ChiÒu dµi ®Çu m¸y L§M = 11.644 (m) Søc kÐo tÝnh to¸n Fk® = 12000(kG) Søc kÐo khëi ®éng Fkk® =15600(kG) VËn tèc tÝnh to¸n Vp = 12 km/h VËn tèc cÊu t¹o Vmax =114 km/h Träng l­îng chØnh bÞ P =52 (T) V.Chän ®é dèc ip §é dèc h¹n chÕ lµ ®é dèc lín nhÊt cã chiÒu dµi kh«ng h¹n chÕ mµ do ®ã tµu hµng do mét ®Çu m¸y kÐo lªn dèc víi träng l­îng Q vµ vËn tèc tÝnh to¸n nhá nhÊt Vp. TrÞ sè ip cã ¶nh h­ëng lín ®Õn chiÒu dµi tuyÕn, c«ng tr×nh phÝ vµ vËn doanh phÝ do ®ã nã cÇn ®­îc x¸c ®Þnh trªn c¬ së c¸c yÕu tè sau: + ý nghÜa tuyÕn ®­êng. + Khèi l­îng chuyªn chë hµng ho¸ vµ nhÞp ®é t¨ng tiÕn cña nã. + §Þa h×nh mµ tuyÕn ®i qua. + Tiªu chuÈn träng l­îng ®oµn tµu thèng nhÊt cña tuyÕn l©n cËn. + Lo¹i søc kÐo n¨ng suÊt cña ®Çu m¸y,sè ®­êng chÝnh. + §¹i l­îng ®é dèc h¹n chÕ cña ®­êng nèi tiÕp. §Ó ®¸p øng yªu cÇu vËn hµng ho¸ vµ hµnh kh¸ch ngµy cµng t¨ng nªn kinh tÕ tuyÕn míi ph¶i cã ®é dèc phï hîp víi cÊp ®­êng quy ®Þnh. Víi tuyÕn ®­êng s¾t Kú Lõa –Na D­¬ng lµ tuyÕn ®­êng quan träng ®­îc nèi víi m¹ng ®­êng s¾t quèc gia, khèi l­îng vËn chuyÓn t­¬ng ®èi lín, ®ång thêi ®Ó hîp lý ho¸ víi khèi l­îng ®µo ®¾p vµ nhiÖm vô ®­îc giao t«i chän dèc h¹n chÕ ip= 9ä.VËy chän ip = 9 ä. VI . X¸c ®Þnh träng l­îng ®oµn tµu q vµ chiÒu dµi tµu ltµu VI .1. TÝnh träng l­îng ®oµn tµu Q Q =(6.1.1) Trong ®ã : + Fkp = 19000KG + P = 84(T) + Vp = 15,6km/h + ip = 9ä + w’0 lµ lùc c¶n ®¬n vÞ cña ®Çu m¸y,®èi víi ®Çu m¸y Diezel ch¹y më m¸y ta cã: w’0 = 3,6+=3,6+0,06=4,06( kG/T) w’0 = 4,06 (KG/T) + w’’0: lùc c¶n c¬ b¶n cña ®oµn toa xe tÝnh theo c«ng thøc: w’’0 = w’’0(1) b1 + w’’0(2) b1 (6.1.2) b1; b2 : tû lÖ toa xe theo träng l­îng,tÝnh theo c«ng thøc: b1 = ; b2 = 1-b1 trong ®ã g1,g2 lµ tû lÖ % toa xe lo¹i 1, lo¹i 2: g1=0,7,g2=0,3 Thay sè ta cã: b1 == 0,66 : b2 = 0,34 - w’’0(1) , w’’0(2) : lùc c¶n c¬ b¶n cña lo¹i toa xe 50T vµ 60T, ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: w,,0( i ) = trong ®ã: qi = (qb×(i) +a qtt(i) ) / n - Víi lo¹i toa xe 4 trôc 50 tÊn: q1 = (qb× + a qtt )/n =(14+50. 0,95 )/ 4 = 15,375 (T) Thay sè ta cã: w,,0( 1 ) = w,,0( 1 ) = 2,67 (KG / T) - Víi lo¹i toa xe 4 trôc 60 tÊn q2 = ( qb×(2) + a qtt(2)) /n = (22 +0,95.60) / 4= 19,75(T) Thay sè ta cã: w’’0(2) = w’’0(2) = 2.36 (KG / T) Thay sè ta ®­îc c¶n c¬ b¶n cña ®oµn toa xe: w’’0 =2,67.0,66 + 2,36.0,34 = 2,565 (KG/ T) Thay c¸c gi¸ trÞ trªn vµo c«ng thøc (6.1.1) ta cã: Q==1559 ( T ) Chän träng l­îng ®oµn tÇu tiªu chuÈn cho viÖc tÝnh to¸n tiÕp theo lµ:Q= 1560 (T) VI.2. KiÓm tra träng l­îng ®oµn tµu khi khëi ®éng : Qk® = (6.2.1) Trong ®ã : Fkk®=15600 KG; P=52 T ikk®: ®é dèc khëi ®éng ikk® =0 wk® : lùc c¶n khëi ®éng cña ®oµn tµu trªn i = 0%0,lÊy wk® = 4(KG/T) XÐt ®iÒu kiÖn khëi ®éng víi ®é dèc h¹n chÕ ip= 9% nªn ikkd=9 - 4=5%0 Thay vµo c«ng thøc(6.2.1) ta ®­îc:Qkkd==2749(T) Qkkd >Q=1559(T) VËy ®oµn tµu ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn khëi ®éng. VII.3. TÝnh chiÒu dµi cña ®oµn tµu ta cã: L tµu = n 1l 1+ n2l 2+ L®m +Ltxt. Trong ®ã: Ltxt = 8 (m): chiÒu dµi toa xe tr­ëng L®m =15,226( m ): chiÒu dµi ®Çu m¸y l1= 11,5 m chiÒu dµi toa xe 50(T) l2 = 14,5 (m) chiÒu dµi toa xe 60(T) n1 sè toa xe lo¹i 50 (T): n1 = b1 = =22 (toa) n2 sè toa xe lo¹i 60 (T): n2= b2 = 10( toa). Chän sè toa xe lo¹i 1 lµ n1 =22 toa. Chän sè toa xe lo¹i 2 lµ n =10 toa. VËy L tµu = 22.11,5+ 10.14,5+15,226 +8=421,226(m) Chän Ltµu=422(m) VI .4. TÝnh träng l­îng cã hiÖu cña ®oµn tµu: QH = a n1q50+ a n2q 60 =22.0,95.50 + 10.0,95.60 = 1615 (T) VII.Chän chiÒu dµi dïng ®­îc cña ga, chiÒu dµi ga vµ sè ®­êng trong ga. VII .1. TÝnh chiÒu dµi sö dông cña ®­êng ®ãn tiÔn Lsd = Ltµu + 30 ( m) =422+30=452 (m) C¨n cø vµo ®iÒu 214 cña quy ph¹m thiÕt kÕ ®­êng s¾t khæ 1000mm Chän Lsd= 500 (m) VII .2. Chän chiÒu dµi nÒn ga - Lo¹i h×nh ga: c¨n cø vµo ®Þa h×nh tuyÕn ®i qua trªn b×nh ®é ta chän lo¹i h×nh ga lµ ga xÕp ngang - Lo¹i ga c¨n cø vµo chiÒu dµi sö dông tÝnh to¸n ë trªn - C¨n cø vµ b¶ng 7 ®iÒu 25 QPTKKT ®­êng s¾t khæ 1000mm ta chän lo¹i ga lµ ga trung gian vµ ga nh­êng tr¸nh - ChiÒu dµi nÒn ga lÊy nh­ sau: * Ga tr¸nh : Lga= 720( m) * Ga trung gian : Lga= 650( m) VII .3. X¸c ®Þnh sè ®­êng trong ga Theo ®iÒu 210 QPTKKT ®­êng s¾t 1000mm th×: Sè l­îng vµ chiÒu dµi dïng ®­îc cña ®­êng ga trung gian vµ ga nh­êng tr¸nh xÐt ë n¨m thø 2 ph¶i lín h¬n quy ®Þnh ë b¶ng 20 -TÝnh kh¶ n¨ng th«ng qua cÇn thiÕt cña n¨m thø 2: ¸p dông c«ng thøc: N = (1+p)( nh+ nkek+nlel) Trong ®ã: p = 0,2 ; ek = 1,2; nk = 2; el=1,5; nl=1 =2 N =1,2.(2+1,2.2+1,5.1)=7(®«i tµu/ngµy ®ªm) VËy ta chän sè l­îng ®­êng ®ãn tiÔn nh­ sau: Ga nh­êng tr¸nh 2 ®­êng Ga trung gian 3 ®­ßng . VIII. Chän b¸n kÝnh ®­êng cong nhá nhÊt Rmin b¸n kÝnh ®­êng cong lín nhÊt Rmax . VIII.1. B¸n kÝnh ®­êng cong nhá nhÊt. B¸n kÝnh ®­êng cong nhá nhÊt cã ¶nh h­ëng ®Õn chiÒu dµi cña tuyÕn ,khèi l­îng c«ng tr×nh ,vËn tèc ®oµn tÇu ,sù hao mßn cña kiÕn tróc tÇng trªn vµ ®Çu m¸y toa xe . ViÖc sö dông b¸n kÝnh ®­êng cong nhá nhÊt sÏ lµm t¨ng hao mßn ray vµ ®Çu m¸y toa xe ,lµm gi¶m vËn tèc ch¹y tÇu ,lµm gi¶m søc kÐo b¸m cña ®Çu m¸y,gi¶m träng l­îng ®oµn tµu .Ngoµi ra dïng b¸n kÝnh nhá cßn lµm t¨ng chiÒu dµi tuyÕn ®­êng ,kinh phÝ x©y dùng c¸c c«ng tr×nh phô trî sÏ lín (vÝ dô m¹ng l­íi d©y ®iÖn ). Khi chän Rmin cÇn xÐt tíi c¸c yÕu tè sau : -CÊp ®­êng vµ khæ ®­êng . -VËn tèc ch¹y . -§iÒu kiÖn ®Þa h×nh . -Lo¹i ®Çu m¸y vµ toa xe vËn dông . *)CÊp khæ ®­êng : §· x¸c ®Þnh cÊp ®­êng lµ cÊp thø yÕu khæ 1000mm ®iÒu 18 QPTKKT ®­êng s¾t 1000mm qui ®Þnh ë ®iÒu kiÖn b×nh th­êng lÊy Rmin=300m .NÕu khã kh¨n lÊy Rmin=250 m. *)VËn tèc ch¹y tÇu : Víi ®Çu m¸y D18E cã Vmax =105 km/h.Rmin ph¶i tho¶ m·n víi ®iÒu kiÖn vËn tèc Vmax=3,5.R0,5 Rmin900 m *)§iÒu kiÖn ®Þa h×nh : Nh­ ®· giíi thiÖu th× tuyÕn ®i qua nhiÒu khu vùc cã ®Þa h×nh kh¸c nhau cã ®o¹n qua ®åi nói thÊp ,cã ®o¹n qua nh÷ng d¶i ®åi nèi tiÕp nhau ,cao ®é dao ®éng rong kho¶ng 254÷320 m. §Ó chän Rmin ta ph¶i tiÕn hµnh so s¸nh c¸c Rmin víi nhau theo ®iÒu kiÖn kinh tÕ ,kü thuËt nh­ng ë giai ®o¹n nµy do h¹n chÕ vÒ thêi gian nªn gi¶m bít b­íc so s¸nh vµ chän Rmin. Tõ c¸c ®iÒu kiÖn trªn ta lÊy theo tèc ®é th× Rmin sÏ qua lín kh«ng thùc hiÖn ®­îc v¹ch tuyÕn , do ®ã theo qui tr×nh ta chän Rmin=100 m. VIII.2. B¸n kÝnh ®­êng cong lín nhÊt . Khi b¸n kÝnh ®­êng cong cµng lín th× ®iÒu kiÖn chuyÓn ®éng cña ®oµn tµu cµng thuËn lîi ,®é æn ®Þnh vµ an toµn cao ,vËn tèc lín . Nh­ng b¸n kÝnh ®­êng cong qu¸ lín sÏ rÊt khã cho thi c«ng vµ b¶o d­ìng. Dùa theo ®iÒu 18 QPTKKT ®­êng s¾t 1000mm t«i lÊy Rmax= 2000 m. IX. Tiªu chuÈn vÒ nÒn ®­êng . IX.1.BÒ réng mÆt ®Ønh nÒn ®­êng B. §Ó phï hîp víi viÖc duy tu b»ng c¬ giíi vµ t¨ng thªm ®é æn ®Þnh cho kÕt cÊu kiÕn tróc tÇng trªn cña ®­êng s¾t ,®ång thêi phï hîp víi c«ng v¨n sè 1070/§-SHHT ngµy 28/11/1996cña liªn hiÖp ®­êng s¾t ViÖt Nam qui ®Þnh: *) Trªn ®­êng th¼ng : +BÒ réng mÆt ®Ønh nÒn ®­êng ®¬n B=5,0 m( nÒn ®µo ,nÒn ®¾p nöa ®µo ,nöa ®¾p hoÆc kh«ng ®µo kh«ng ®¾p ). +BÒ réng mÆt ®Ønh nÒn ®­êng ®«i B=9,0 m. *) Trªn ®­êng cong : Trong khu gian ph¶i níi réng nÒn ®­êng vÒ phÝa l­ng ®­êng cong C¨n cø vµo ®iÒu 56 QPTKKT ®­êng s¾t khæ 1000 mm: Khi R< 400 m th× níi réng B= 0,25m Khi R 400 m th× níi réng B =0,15 m IX.2.Mui luyÖn : MÆt ®Ønh nÒn ®­êng ph¶i cã mui luyÖn ®Ó dÔ tho¸t n­íc vµ lµm kh« nÒn ®­êng. ThiÕt kÕ mui luyÖn c¨n cø vµo ®iÒu 59 QPTKKT ®­êng s¾t khæ 1000mm.Tr¾c ngang mui luyÖn lµ h×nh thang chiÒu dµi c¹nh trªn lµ 1,4(m) ,cao 0.15 (m) . C¹nh d­íi n»m ngang vµ b»ng chiÒu réng mÆt nÒn ®­êng (5,0 m) Trong mäi tr­êng hîp , mÆt ®Ønh nÒn ®­êng ph¶i lu«n æn ®Þnh ,b¶o ®¶m c­êng ®é , ®Ó chèng l¹i sù ph¸ ho¹i cña thiªn nhiªn th× mÆt ®Ønh lu«n kh« r¸o.ChiÒu réng 1,4(m) kh«ng thay ®æi trªn ®­êng th¼ng vµ ®­êng cong .NÒn trong ga ph¶i b¶o ®¶m tho¸t n­íc , tuú sè l­îng ®­êng mµ thiÕt kÕ sao cho ®é dèc hai bªn hîp lý . IX.3.Ta luy nÒn ®­êng : *)Yªu cÇu : -Ph¶i ®¶m b¶o ®é æn ®Þnh kh«ng sôt lë trong mäi tr­êng hîp . -M¸i dèc phô thuéc vµo nÒn ®µo hay nÒn ®¾p ,t×nh h×nh ®Þa chÊt ,thuû v¨n vµ chiÒu cao ®µo ®¾p . +Víi nÒn ®µo: ®iÒu 63 QPTKKT ®­êng s¾t khæ 1000 mm quy ®Þnh khi h 12m, ®Êt lµ sÐt, dÊt sÐt c¸t, cã tÇng ®ång nhÊt th× ®é dèc ta luy 1: m= 1 :1I1:1,5. §Þa chÊt lµ cuéi, ®¸ d¨m kÕt th× m¸i ta luy 1: 0,5I1: 1.5 +Víi nÒn ®¾p: ®iÒu 65 QPTKKT ®­êng s¾t khæ 1000 mm khi: h 6m ®Þa chÊt lµ sÐt, c¸t pha sÐt th× 1: m = 1: 1I1: 1,5 h= 6I12m ®Þa chÊt lµ sÐt, c¸t pha sÐt th× 1: m = 1: 1,75 +NÕu h> 12m: ®èi víi c¶ ®µo vµ ®¾p ph¶i thiÕt kÕ ®Æc biÖt . *) §é chÆt: §Ó ®¶m b¶o æn ®Þnh nÒn ®­êng ph¶i ®¶m b¶o ®­îc ®é chÆt cÇn thiÕt theo chiÒu cao nh­ sau: 0 < h 1,2 th× K = 0,9 I 0,95 1,2 < h 10 th× K = 0,85I 0,9 h >10 th× K = 0,9 I 0,95 IX.4.Cao ®é vai ®­êng. Cao ®é vai ®­êng ¶nh h­ëng tíi khèi l­îng ®µo ®¾p , ®é æn ®Þnh cña nÒn ®­êng. §Ó x¸c ®Þnh cao ®é vai ®­êng ph¶i c¨n cø vµo møc n­íc tÝnh to¸n Htt vµ tÝnh to¸n thªm: cao ®é n­íc dÒnh hd , mao dÉn vµ chiÒu cao sãng chåm hs. C¨n cø vµo c¸c ®iÒu 67,68,69 QPTK ®­êng s¾t khæ 1000mm th× cao ®é vai ®­êng ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: + ë ®Çu cÇu lín, cÇu trung: Hvd Htt + hd + hs + 0,5m + ë ®Çu cÇu nhá, cèng Hvd Htt + Hd + 0,5m IX.5.R·nh tho¸t n­íc : C¨n cø vµo ®iÒu 71 QPTK ®­êng s¾t khæ 1000 mm: ThiÕt kÕ thiÕt bÞ tho¸t n­íc cña nÒn ®­êng ®­êng s¾t ph¶i xÐt phèi hîp phôc vô yªu cÇu cña thuû lîi vµ n«ng nghiÖp . C«ng tr×nh tho¸t n­íc mÆt nÒn ®­êng bao gåm r·nh biªn ,r·nh ®Ønh ,m¸ng n­íc ,hè lÊy ®Êt vµ m­¬ng tho¸t n­íc cña ®­êng ®¾p . Khi ®é dèc ngang mÆt ®Êt lín ,n­íc ë mÆt ®Êt chØ cã thÓ ch¶y tõ mét bªn dèc vµo nÒn ®­êng th× r·nh biªn vµ r·ng ®Ønh chØ viÖc lµm ë phÝa ®ã th«i . ë vïng ®ång b»ng ,®é dèc ngang kh«ng râ rµng vµ chiÒu cao nÒn ®­êng d­íi 2m th× ph¶i bè trÝ m­¬ng tho¸t n­íc ë hai bªn nÒn ®­êng ®¾p . *)KÝch th­íc r·nh: C¨n cø vµo ®iÒu 72,73,74 QPTKKT ®­êng s¾t khæ 1000 mm +Víi nÒn ®µo : ChiÒu réng ®¸y cña r·nh 0,4 m ChiÒu s©u 0,6 m +NÒn ®¾p : ChiÒu réng ®¸y r·nh 0,6 m +ChiÒu réng ®­êng b¶o hé 2m (c¸ biÖt lµ 1m) vµ dèc ra ngoµi ch©n m¸i dèc nÒn ®­êng 2ä +NÒn kh«ng ®µo ,kh«ng ®¾p : Khi chiÒu cao nÒn ®¾p < 0,5m,mÆt c¾t ngang r·nh bªn vµ r·nh ®Ønh ph¶i kiÓm to¸n theo l­îng n­íc tÇn suÊt 25 n¨m víi ®­êng chñ yÕu vµ 20 n¨m víi ®­êng thø yÕu : *§é dèc däc ®¸y r·nh: C¨n cø vµo ®iÒu 75 QPTKKT ®­êng s¾t khæ 1000 mm quy ®Þnh :i=3I5 ävµ i2% , i8% *Ta luy r·nh : Víi nÒn ®¾p :Ta luy r·nh däc 1: m =1 : 1,5 Víi nÒn ®µo: Ta luy r·nh däc 1: m1 =1: 1, 1: m2 =1: 1,5 <1-2m > 0,6m < 0,6m < 0,4m < 0,4m R·nh nÒn ®¾p R·nh nÒn ®µo. IX.6.Ranh giíi chiÕm ®Êt cña ®­êng s¾t: C¨n cø vµo ®iÒu 101,102 QPTK §­êng s¾t khæ 1000 mm: ChiÒu réng chiÕm ®Êt bao gåm nhu cÇu chiÕm ®Êt cña ®èng ®Êt ®æ ,thïng ®Êu, r·nh tho¸t n­íc vµ c¸c c«ng tr×nh kiÕn tróc kh¸c cã liªn quan ®Õn nÒn ®­êng . Kh«ng nªn lÊy ®Êt ë ruéng n­¬ng , nªn tËn dông ®Êt tõ nÒn ®µo chuyÓn xuèng nÒn ®¾p . Kho¶ng c¸ch tÝnh tõ ch©n nÒn ®­êng ( ®èi víi nÒn ®­êng ®¾p ) hay tõ mÐp ®Ønh ( ®èi víi nÒn ®ßng ®µo ) tíi ghíi h¹n chiÕm ®Êt lµ 5m hoÆc lµ kÓ tõ ch©n r·nh däc hay mÐp ngoµi cña r·nh ®Ønh t¬Ý giíi h¹n chiÕm ®Êt lµ 3m . Víi vïng chuyªn s¶n xuÊt n«ng nghiÖp th× kho¶ng c¸ch nµy lµ 2m. IX.7.Tr¾c ngang nÒn ®­êng: *.Tr¾c ngang nÒn ®¾p: 5,0m 1,4 m 2 - 4 m 1-2 m >0,4 m *Tr¾c ngang nÒn ®µo: 1-2 m 4-5 m 5,0 m 4-5 m 1,4 m >0,4 m IX.8.NÒn ®­êng trong ga : Tuú theo sè ®­êng trong ga mµ ta thiÕt kÕ bÒ réng mÆt nÒn ga kh¸c nhau. C¨n cø vµo ®iÒu 61 QPTKKT ®­êng s¾t khæ 1000 m , thiÕt kÕ mÆt nÒn ®­êng trong ga dèc mét mÆt i=2ä . C¨n cø vµo ®iÒu 57 QPTK §­êng s¾t khæ 1000m , kho¶ng c¸ch tõ tim ®­êng ga ngoµi cïng ®Õn mÐp ®­êng kh«ng nhá h¬n 3,5m. >3,5 m >3,5 m ch­¬ng III:thiÕt kÕ b×nh ®å - tr¾c däc i. Nguyªn t¾c chung khi thiÕt kÕ b×nh ®å: ThiÕt kÕ b×nh ®å tuyÕn lµ c¨n cø vµo ®Þa h×nh, ®Þa m¹o, ®Þa chÊt thuû v¨n sao cho v¹ch tuyÕn ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn kinh tÕ – kü thuËt lµ tèt nhÊt. Do vËy ta ph¶i tu©n thñ c¸c nguyªn t¾c sau : Ph¶i tu©n thñ nh÷ng quy ®Þnh trong Quy ph¹m thiÕt kÕ kü thuËt ®­êng s¾t nh­ Rmax, Rmin ,L0, chiÒu dµi ®o¹n th¼ng nèi gi÷a hai ®­êng cong §¶m b¶o cho sù vËn chuyÓn tr­íc m¾t vµ l©u dµi, kÕt hîp gi÷a vËn t¶i giao th«ng ®­êng bé, ®­êng thuû,®­êng s¾t t¹o thµnh m¹ng l­íi giao th«ng thuËn lîi phôc vô cho viÖc ph¸t triÓn nÒn kinh tÕ quèc d©n vµ an ninh quèc phßng. Dùa vµo ®Þa h×nh ®Ó v¹ch tuyÕn sao cho tËn dông ®­îc kh¶ n¨ng thi c«ng c¬ giíi cao, ®Èy nhanh tiÕn ®é thi c«ng nh¨m t¨ng n¨ng suÊt lao ®éng, gi¶m gi¸ ¸ thµnh x©y dùng vµ nhanh chãng ®­a vµo khai th¸c. Khi v¹ch tuyÕn cÇn b¸m s¸t ®Þa h×nh, b¸m s¸t ®­êng chim bay ®Ó tuyÕn ®i lµ ng¾n nhÊt. Khi v¹ch tuyÕn ph¶i ®¶m b¶o kinh tÕ trong x©y dùng, duy tu, b¶o d­ìng ®­îc thuËn lîi. Khi thiÕt kÕ tuyÕn nªn tr¸nh nh÷ng chç cã ®Þa chÊt xÊu nh­ ®Êt sôt, hang ®éng kast¬ . NÕu tuyÕn ph¶i v­ît qua th× ph¶i t×m nh÷ng ph­¬ng ¸n tèt nh©t ®¶m b¶o an toµn ch¹y tµu vµ kinh tÕ. TËn l­îng thiÕt kÕ c¸nh tuyÕn th¼ng dµi, b¸n kÝnh lín trong tr­êng hîp kh«ng ph¸t sinh khèi l­îng lín, ®Ó ®¶m b¶o vËn doanh phÝ rÎ, ch¹y tµu an toµn. Chän h­íng tuyÕn ph¶i hÕt søc coi träng diÖn tÝch chiÕm dông ®Êt n«ng nghiÖp chó ý ®Õn yªu cÇu thuû lîi.Khi v¹ch tuyÕn giao c¾t víi ®­êng bé ph¶i chó ý ®Õn tÇm nh×n sao cho phï hîp, tr¸nh ph¶i n©ng h¹ ®­êng cò qu¸ nhiÒu . §èi víi giao c¾t ®­êng s¾t cã thÓ lµm giao b»ng hoÆc giao lËp thÓ tuú theo ®Þa h×nh cô thÓ. B¶ng thèng kª c¸c yÕu tè ®­êng cong cña ph­¬ng ¸n chÝnh TT A%%d R T P K Isc L W 1 52d57'21'' 1000 498.102 117.186 924.255 3 20 0.4 2 17d11'27'' 1200 181.387 13.632 360.049 3 20 0.4 3 10d44'9'' 1400 131.551 6.167 262.332 3 20 0.4 4 18d52'41'' 1200 199.501 16.471 395.386 3 20 0.4 ii. Nguyªn t¾c chung khi thiÕt kÕ tr¾c däc. ii.1. Tr¾c däc ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn chuyÓn ®éng an toµn . Ph¶i tuyÖt ®èi tu©n theo nh÷ng Quy ®Þnh trong quy ph¹m thiÕt kÕ kü thuËt ®­êng s¾t khæ ®­êng 1000 mm. HiÖn t­îng ®øt mãc toa xe hay x¶y ra ë nh÷ng n¬i mµ mãc nèi lµm viÖc ë tr¹ng th¸i ®ét ngét , nÐn chÆt kÐo c¨ng . §©y lµ vÊn ®Ò khi thiÕt kÕ ph¶i chó ý. VËy ph¶i thiÕt kÕ tr¾c däc sao cho tÇu ch¹y chuyÓn ®æi tr¹ng th¸i nµy sang tr¹ng th¸i kh¸c diÔn ra mét c¸ch ªm thuËn . §Ó ®¹t ®­îc ®iÒu nµy ph¶i chó ý theo quy ®Þnh vÒ tr¾c däc nh­ sau : + Dèc lâm cã DH ³10 m ; i > 4 (0/00). + Dèc h×nh thang cã DH ³10 m ; i > 4 (0/00). + Dèc låi, ë ch©n dèc lâm cã DH ³10 m ; i > 4 (0/00). +) Tr¾c däc h×nh lâm i > 40/00 H ≥ 10m Di ≤ ip /2 +) Tr¾c däc h×nh bËc thang . Di ≤ ip /2 H ≥ 10m H1 H2 L<2ltµu +) Dèc låi ë ch©n dèc lâm Di ≤ ip /2 Di < ip H ≥ 10m L<2Ltµu ChiÒu dµi yÕu tè tr¾c däc ph¶i phï hîp, kh«ng lÊy dµi qu¸ hoÆc ng¾n qu¸. Nªn lÊy ldèc > ltµu. Tuy nhiªn ldèc kh«ng nhá h¬n 200 m. Trong mét sè tr­êng hîp ®Æc biÖt sau th×®­îc phÐp dïng ldèc b»ng 200 m. + Cã mét nÒn ®µo dµi, ph¶i ®¶m b¶o tho¸t n­íc + Dèc ®Öm :Lµm dèc ®Öm khi chiÒu cao dèclín h¬n 10 m, ®é dèc lín h¬n 4 0/00 + Lªn dèc liªn tôc ®Ó v­ît ®Ìo. ii.2. ThiÕt kÕ tr¾c däc ®¶m b¶o nÒn ®­êng tµu kh«ng bÞ ngËp n­íc. §Ó d¶m b¶o nÒn ®­êng ®­îc an toµn kh«ng bÞ ph¸ ho¹i do ngËp n­íc th× cao ®é vai ®­êng ( Hv® ) ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn : + ë ®Çu cÇu lín , cÇu trung : Hv® ³ Htt + Hs + Hd + 0,5m Trong ®ã : Htt – Cao ®é tÝnh to¸n cña mùc n­íc theo tÇn suÊt tÝnh to¸n. Hs - ChiÒu cao sãng cuén . Hd - ChiÒu cao mùc n­íc dÒnh . 0,5m - HÖ sè xÐt tíi an toµn . + ë ®Çu cÇu nhá vµ cèng : Hv® ³ Htt + Hd + 0,5m + ë nh÷ng ®o¹n qua ruéng : Ph¶i ®¶m b¶o nÒn ®­êng kh«ng bÞ ngËp n­íc . + §¶m b¶o ®iÒu kiÖn tho¸t n­íc däc vµ ngang nã ®­îc ®¶m b¶o b»ng mÆt c¾t ngang nÒn d­êng vµ c¸c r·nh däc theo tuyÕn d­êng. C¸c r·nh ph¶i ®¶m b¶o ®é dèc däc ®Ó n­íc cã thÓ tho¸t hÕt mµ kh«ng ø ®äng. §é dèc d¸y r·nh kh«ng lín h¬n 8% vµ kh«ng nhá h¬n 2%. Th«ng th­êng lÊy ®é dèc ®¸y r·nh i®¸y r·nh = 3 ¸ 5 % ii.3. ThiÕt kÕ tr¾c däc ®¶m b¶o tÇu ch¹y liªn tôc . a/ TriÕt gi¶m dèc däc trong ®­êng cong : Khi vµo ®­êng cong ®oµn tµu chÞu mét lùc c¶n do ®­êng cong wr. Do vËy muèn ®oµn tµu víi träng l­îng Q chuyÓn ®éng víi vËn tèc Vp trªn dèc ip ta ph¶i triÕt gi¶m dèc ®i mét l­îng ir= wr . Nh­ vËy dèc thùc tÕ trong ®­êng cong lµ: itt £ igh - ir Trong ®ã : Itt : §é dèc thiÕt kÕ . ip : Dèc h¹n chÕ . ir = wr : Lùc c¶n phô do ®­êng cong. Trong ®ã ir ®­îc tÝnh nh­ sau: - NÕu KT0= lcong ³ Lt th× : ir = 700/R Trong ®ã R lµ b¸n kÝnh ®­¬ng cong (m). -NÕu KT0 = lcong< L th× : ir = Trong ®ã L ®­îc lÊy nh­ sau: + NÕu ltµu£ ldèc th× lÊy L=ltµu. + NÕu ltµu > ldèc th× lÊy L= ldèc. Khi vµo ®­êng cong cã b¸n kÝnh R £ 400m th× ph¶i ph¶i triÕt gi¶m ij ®Ó xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cña hÖ sè b¸m l¨n gi¶m . Khi triÕt gi¶m ij cÇn triÕt gi¶m trªn ®­êng cong vµ c¶ phÝa tr­íc ®­êng cong phÝa lªn dèc mét ®o¹n lµ Lt (TrÞ sè ij tra b¶ng 1b , ®iÒu 7 - QPTKKT ®­êng s¾t khæ 1000 mm) , tøc lµ : itt = ip- ir- ij b/ KiÓm tra ®iÒu kiÖn khëi ®éng tr­íc khi vµo ga : §Ó ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn khëi ®éng tr­íc khi vµo ga , dèc vµo ga : ivg £ (ip - 4) ( 0/00) trªn mét ®o¹n lín h¬n hoÆc b»ng chiÒu dµi ®oµn tÇu Lt . ii.4. Chän chiÒu dµi dèc . Nªn lÊy chiÒu dµi dèc lín nh­ng ®Ó b¸m s¸t ®Þa h×nh kh«ng nªn lÊy dèc dµi qu¸ , th­êng chän chiÒu dµi dèc : Ld > Lt vµ nªn lÊy lµ béi sè cña 50m . Chó ý chØ cã 3 tr­êng hîp cã thÓ ®i víi chiÒu dµi dèc tèi thiÓu lµ 200m : - Dèc ®Öm ë ch©n dèc cã h¹i ®¶m b¶o chèng ®øt mãc toa xe . - Dèc 0 ä ph©n chia nÒn ®µo theo tr¾c däc h×nh låi . - §o¹n tranh thñ ®i hÕt dèc ip khi qua ®Þa h×nh khã kh¨n . ii.5. Bè trÝ ®iÓm ®æi dèc theo vÞ trÝ b×nh ®å vµ c«ng tr×nh nh©n t¹o . §Ó ®¶m b¶o cho ®oµn tµu chuyÓn ®éng ®­îc ªm thuËn th× ta ph¶i tiÕn hµnh nèi ®èc ®øng t¹i c¸c vÞ trÝ g·y khóc trªn tr¾c däc b»ng c¸c ®­êng cong trßn. Theo qui ph¹m qui ®Þnh : khi Di = ïi1 – i2ï£ 4 ( 0/00) th× kh«ng cÇn nèi dèc ®øng. Khi Di > 4ä th× ph¶i lµm ®­êng cong nèi dèc ®øng , b¸n kÝnh ®­êng cong nèi dèc ®øng lµ R = 5000m . §Ó tr¸nh ¶nh h­ëng cña ®­êng cong nèi dèc ®øng víi c¸c yÕu tè cña b×nh diÖn khi ®iÓm ®æi dèc ph¶i ®Æt c¸ch hai ®Çu cña ®­êng cong hoµ ho·n ®­êng vµ c¸ch ®Çu cÇu kh«ng cã ®¸ ba l¸t mét ®o¹n lµ T=2,5 Di.C¸c ®iÒu kiÖn trªn ®­îc qui ®Þnh ë §iÒu 16 QPTKKT §S khæ 1000 mm. C¸c kÕt qu¶ thiÕt kÕ vÒ ®­êng cong ph­¬ng, c¸c yÕu tè tr¾cdäc ®­îc thèng kª thµnh b¶ng ë trang bªn. iii. Ph©n bè ®iÓm ph©n giíi. iii.1.Nguyªn t¾c ph©n bè ®iÓm ph©n giíi. Ph©n bè ®iÓm ph©n giíi lµ ®¶m b¶o kh¶ n¨ng th«ng qua c©n thiÕt vµ ®¶m b¶o cho viÖc khai th¸c tuyÕn ®­êng ®­îc thuËn tiÖn nh­ viÖc thay ®æi ®Çu m¸y, thay ®æi ban l¸i m¸y, thay ®æi tæ phôc vô, c¾t mãc toa xe, xÕp dì hµng ho¸, hµnh kh¸ch lªn xuèng ®­îc thuËn tiÖn . VÊn ®Ò ph©n bè ®iÓm ph©n giíi rÊt phøc t¹p, nã ph¶i xÐt tíi nhiÒu ®iÒu kiÖn, nh©n tè. §iÒu kiÖn ®Ó phan bè ®iÓm ph©n giíi tr­íc tiªn ph¶i ®¸p øng ®­îc kh¶ n¨ng th«ng qua cÇn thiÕt. §ã lµ ®¶m b¶o khèi l­îng vËn chuyÓn hµng ho¸, hµnh kh¸ch. Nh­ng hµng ho¸ vµ hµnh kh¸ch kh«ng cè ®Þnh mµ lu«n thay ®æi theo sù ph¸t triÓn cña nÒn kinh tÕ quèc d©n. NÕu ta ®Æt Ýt ®iÓm ph©n giíi th× kh¶ n¨ng th«ng qua thÊp, kh«ng d¸p øng ®­îc nhu cÇu vËn chuyÓn. Ng­îc l¹i nÕu ph©n bè ®iÓm ph©n giíi nhiÒu th× kho¶ng c¸ch gi÷a hai ®iÓm ph©n giíi lµ ng¾n, kh¶ n¨ng th«ng qua t¨ng nh­ng kinh phÝ x©y dùng vµ chi phÝ vËn doanh còng t¨ng lªn. ViÖc ph©n bè ®iÓm ph©n giíi ph¶i xÐt ®Õn hµng lo¹t c¸c vÊn ®Ò kinh tÕ kü thuËt. - VÒ mÆt kinh tÕ : Ga ph¶i bè trÝ sao cho tiÖn lîi hîp lý trong c«ng t¸c bèc dì hµng ho¸ vµ hµnh kh¸ch lªn xuèng - VÒ mÆt kü thuËt :C¸c ®iÓm ph©n giíi bè trÝ sao cho ®¸p øng ®­îc yªu cÇu c¸c c«ng t¸c kü thuËt . Theo quan ®iÓm vïng hÊp dÉn trùc tiÕp ta ph¶i ®Æt ga ë khu d©n c­ ,nhµ m¸y, hÇm má,n«ng tr­êng ,n¬i giao l­u cña c¸c ph­¬ng tiÖn hµng ho¸ víi l­îng lín . Cã hai nguyªn t¾c ph©n bè ®iÓm ph©n giíi : - Ph©n bè theo tiªu chuÈn thèng nhÊt . - Ph©n bè theo yªu cÇu riªng cña tuyÕn . a./ Ph©n bè theo tiªu chuÈn thèng nhÊt:Tiªu chuÈn nµy ®­îc ¸p dông ®Ó thiÕt kÕ c¸c tuyÕn ®­êng s¾t quèc gia. Tiªu chuÈn thèng nhÊt cã thÓ lµ tiªu chuÈn kh¶ n¨ng th«ng qua N,còng cã thÓ lµ tiªu chuÈn thêi gian ch¹y cña mét cÆp tÇu trªn khu gian ( t®i + tvÒ). Th«ng th­êng tiªu chuÈn kh¶ n¨ng th«ng qua N ®Ò ra cho mét lo¹i ®Çu m¸y cßn tiªu chuÈn ( t®i + tvÒ) cho theo trÞ sè trung b×nh cña nhiÒu ®Çu m¸y kh¸c nhau. NÕu ph©n bè ®iÓm ph©n giíi theo tiªu chuÈn ( t®i + tvÒ) cho mét lo¹i ®Çu m¸y cô thÓ th× ®iÒu kiÖn t­¬ng ®¼ng vÒ thêi gian tµu ch¹y ë c¸c khu gian ®­îc ®¶m b¶o nh­ng khi chuyÓn sang lo¹i ®Çu m¸y kh¸c th× tiªu chuÈn nµy dÔ bÞ ph¸ vì. Cßn ph©n bè ®iÓm ph©n giíi theo thêi gian trung b×nh ho¸ cña 1Km th× ®èi víi mét lo¹i ®Çu m¸y naß ®ã kh«ng ®¹t ®­îc møc ®é t­¬ng ®¼ng cao nh­ng khi chuyÓn sang ®Çu m¸y kh¸c th× ®iÒu kiÖn t­¬ng ®¼ng kh«ng bÞ vi ph¹m qu¸ ®¸ng. Sau mét qua tr×nh nghiªn cøu c¸c nhµ nghiªn cøu ®· t×m ra cù ly ga cã lîi nhÊt lµ tõ 8¸12 Km. C¨n cø vµo thêi gian ch¹y tÇu th× cù ly ga kinh tÕ nhÊt lµ 36 phót. C¸c qui ph¹m hiÖn ®¹i cã ®Ò cËp ®Õn ¶nh h­ëng cña ip tíi ( t®i + tvÒ) nh­ sau Ip (0/ 00) 4¸5 6¸7 8¸9 10¸12 t®i + tvÒ (phót) 36 34 32 30 Khi ph©n bè ®iÓm ph©n giíi th× cÇn chó ý: nÕu tr¾c däc gi÷a hai ga lµ h×nh lâm mµ cao ®é nÒn ga so víi khu gian ³ 4m th× r©t cã lîi ( khi ra ga cã thÓ t¨ng tèc nhanh chãng) khi ®ã so víi thêi gian tiªu chuÈn cã thÓ t¨ng lªn 4 phót. NÕu gi÷a hai khu gian lµ ga cÊp n­íc th× tÇu ph¶i dõng h¬i l©u ®Ó lÊy n­íc. V× vËy kho¶ng c¸ch gi÷a hai ga cÇn ng¾n ®i ­íc tÝnh thêi gian lÊy n­íc lµ 6 phót. §èi víi khu gian gÇn ga khu ®o¹n, v× ®oµn tÇu mèi h­íng cña ga khu ®o¹n ®Òu cã t¸c nghiÖp kü thuËt nªn ph¶i gi¶m ®i 4 phót. Khi tµu ch¹yt trªn ®­êng cong cßn chÞu lùc ¶n cña ®­êng cong nªn nã ¶nh h­ëng tíi thêi gian ch¹y tµu. Trong qui ph¹m qui ®Þnh cø 1000 gãc quay t­¬ng ®­¬ng víi mét l­îng thêi gian kÐo dµi nhÊt ®Þnh = 0,44 phót. b./ Ph©n bè theo yªu cÇu riªng cña tõng tuyÕn: §èi víi ®­êng s¾t ®Þa ph­¬ng kh«ng cÇn thiÕt ph¶i ®¶m b¶o hoµn toµn tiªu chuÈn thèng nhÊt vÒ ( t®i + tvÒ) hoÆc tiªu chuÈn kh¶ n¨ng th«ng qua N mµ cã thÓ ph©n bè theo khèi l­îng chuyªn chë cña n¨m tÝnh to¸n nµo ®ã ( th­êng lµ n¨m thø 10 ). C¨n cø vµo kh«Ý l­îng chuyªn chë tÝnh ra sè ®«i tµu hµng nh, sè ®«i tµu kh¸ch vµ tµu lÎ sau ®ã tÝnh ra kh¶ n¨ng th«ng qua cña n¨m tÝnh to¸n Np tõ ®ã tÝnh ra (t®i + tvÒ). Víi tuyÕn thiÕt kÕ Kú Lõa- Na D­¬ng ta xÐt thÊy : §Þa h×nh khã kh¨n, tuyÕn cã nhiÒu ®­êng cong, dèc lín ,nªn viÖc ph©n bè ®iÓm ph©n giíi cßn tuú thuéc vµo ®Þa h×nh.ë ®©y ta ph©n bè ®iÓm ph©n giíi theo tiªu chuÈn thèng nhÊt (t®i + tvÒ). C¨n cø vµo ®Þa h×nh trªn b×nh ®å vµ tr¾c däc ta chia tuyÕn thiÕt kÕ lµm 2 khu gian víi 3 ga trong ®ã hai ga trung gian lµ ga KÐo MËt vµ ga Na D­¬ng ,ga cßn l¹i lµ ga nh­êng tr¸nh : ga Léc B×nh. iii.2. Yªu cÇu vÒ b×nh ®å vµ tr¾c däc t¹i ®iÓm ph©n giíi : a./ VÒ b×nh ®å: Tèt nhÊt lµ ®Æt ga trªn ®­êng th¼ng v× nÕu ®Æt trªn ®­êng cong th× viÖc khia th¸c sÏ kh«ng ®­îc thuËn lîi, duy tu, b¶o d­ìng khã kh¨n, bè trÝ ghi phøc t¹p.. Ga kh«ng ®¨t trªn ®­êng cong tr¸i chiÒu vµ nhÊt lµ ga xÕp ngang. Víi tuyÕn thiÕt kÕ Kú Lõa- Na D­¬ng ta bè trÝ ga trªn ®­êng th¼ng ®Ó thuËn lîi cho viÖc khai th¸c còng nh­ c«ng t¸c duy tu b¶o d­ìng sau nµy. b./ VÒ tr¾c däc: Tèt nhÊt ga ®Æt trªn dèc i= 0 (0/00). Trong tr­êng hîp khã kh¨n th× cho phÐp ®é dèc trong ga i ¹ 0 ( 0/00 ) nh­ng ph¶i tho¶ m·n c¸c ®iÒu kiÖn sau: + §¶m b¶o ®iÒu kiÖn khëi ®éng, khi ®ã ®é dèc trong ga iga £ ip - 4 ( 0/00 ). + §¶m b¶o ®iÒu kiÖn toa xe riªng kh«ng bÞ tr«i ë nh÷ng ga cã c¾t mãc toa xe vµ chØnh bÞ ®Çu m¸y ( c¸c ga trung gian ). Khi ®ã iga £ 2,5 0/00 . iii.3.Néi dung ph©n bè ®iÓm ph©n giíi: Khi ph©n bè ®iÓm ph©n giíi ph¶i ®¶m b¶o kh¶ n¨ng th«ng qua cÇn thiÕt vµ ph¶i chiÕu cè ®Õn khu d©n c­ hiÖn cã, vÞ trÝ c¸c khu c«ng nghiÖp sau nµy. B¶ng tÝnh thêi gian ch¹y tµu */ XÐt khu gian Bản Riềng – ga Bản Xế: STT KHU GIAN ChiÒu dµi dèc ( m ) §é dèc i ( 0/00 ) (t®i+tvÒ)/km ( Phót ) (t®i+tvÒ)/ Dèc ( Phót ) 1 Ga bẢN RIỀNG 2 1200 0 2.3 2.76 3 1600 -2.67 2.9 4.64 4 1700 -5.36 3.6 6.12 5 1100 -8.6 4.3 4.73 6 900 0.16 2.3 2.07 7 1900 4.63 3.4 6.46 8 600 0 2.3 1.38 9 Ga BẢN XẾ å (t®i + tvÒ ) = 28.16( Phót ). å a0 =98030’ Þ å tc =0,44( Phót ). T = 28.16+0,44=28,56( Phót ). Theo quy ph¹m víi ip = 8 ¸ 9 ( 0/00 ) th× T £ 32 ( Phót ) VËy ®¶m b¶o yªu cÇu theo quy ph¹m. iii.6.B×nh ®å vµ tr¾c däc t¹i ®iÓm ph©n giíi . *B×nh ®å : TÊt c¶ c¸c ga ®Òu ®Æt trªn ®­êng th¼ng vµ thiÕt kÕ theo kiÓu xÕp ngang . *Tr¾c däc : -Ga bè trÝ trªn ®­êng b»ng. -§¶m b¶o ®iÒu kiÖn khëi ®éng : iga(ip-4)‰. -ëc¸c ga trung gian ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn toa xe riªng kh«ng bÞ tr«i :iga2,5‰. Ngoµi ra tr­íc khi vµo ga ,®Ó ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn khëi ®éng cho ®µn tÇu th× dèc thiÕt kÕ i ( ip-4)‰ trªn mét ®o¹n b»ng LtÇu. Ch­¬ng IV:thiÕt kÕ c«ng tr×nh trùc thuéc . CÇu cèng ®¶m b¶o tho¸t n­íc cho c«ng tr×nh ®­êng . MÆt kh¸c , trong qu¸ tr×nh x©y dùng ®­êng th× cã thÓ lµm thay ®æi ®iÒu kiÖn khÝ hËu thuû v¨n cña khu vùc ®ã . V× vËy ta ph¶i bè trÝ cÇu cèng ®Ó l­u th«ng gi÷a c¸c vïng ®­îc tèt h¬n . VÒ mÆt kü thuËt vµ kinh tÕ : CÇu cèng ph¶i ®¹t ®¹t ®­îc c­êng ®é , tÝnh æn ®Þnh , tÝnh bÒn v÷ng qui ®Þnh trong qu¸ tr×nh chÕ tao , l¾p r¸p vµ sö dông . §ßng thêi ph¶i ®¶m b¶o cho tÇu ch¹y l©u dµi , khong bÞ h¹n chÕ tèc ®é víi viÖc thi c«ng dÔ nhÊt vµ gi¸ thµnh h¹ nhÊt , tu söa Ýt nhÊt . CÇu cèng ph¶i thiÕt kÕ cã tÝnh vÜnh cöu tøc lµ ph¶i b»ng c¸c lo¹i vËt liÖu bÒn nh­ : S¾t ,thÐp , bª t«ng cèt thÐp . NhÊt lµ víi tuyÕn ®­êng s¾t cÊp quèc gia . I .ThiÕt kÕ cèng. TuyÕn Kú Lõa - Na D­¬ng thuéc ®Þa phËn tØnh L¹ng S¬n thuéc vïng 8 trong b¶ng ph©n khu thuû v¨n cña ViÖt Nam . N­íc chñ yÕu ®­îc tho¸t b»ng hÖ thèng s«ng Kú Cïng ch¹y song song víi tuyÕn nhê hÖ thèng suèi ng¾n b¾t nguån tõ c¸c s­ên dèc ch¹y qua c¸c khe nói ngang tuyÕn . I.1. Nguyªn t¾c bè trÝ cèng . Khi chän vÞ trÝ cÇu cèng trªn b×nh ®å & tr¾c däc ph¶i xÐt t¬Ý ®iÒu kiÖn thuû v¨n , ®Þa chÊt cu¶ ®Þa ph­¬ng ®ã vµ chän ®iÒu liÖn kinh tÕ kü thuËt cã lîi nhÊt cho cho tuyÕn ®­êng ®Ó quyÕt ®Þnh . §Ó bè trÝ cèng , th«ng th­êng trªn tr¾c däc ta bè trÝ ë c¸c ®iÓm lâm tøc lµ ë n¬i nÒn ®¾p cao . Nh­ng ®«i khi ph¶i bè trÝ ë nÒn ®­êng ®µo trªn s­ên nói cã ®é dèc thiªn nhiªn lín , cßn trªn b×nh ®å ta bè trÝ theo vïng tô n­íc tr­íc c«ng tr×nh . I.2. Yªu cÇu vÕ mÆt kü thuËt ®èi víi cèng . Cèng ph¶i ®¹t ®­îc c­êng ®é , ®é æn ®Þnh , ®¶m b¶o ®ñ kh¶ n¨ng chÞu lùc vµ bÒn v÷ng trong qu¸ tr×nh chÕ tao , vËn chuyÓn , l¾p r¸p vµ sö dông .Gi¸ thµnh h¹ thÝc hîp víi thi c«ng c¬ giíi , ®¶m b¶o tho¸t hÕt l­u l­îng ®· tÝnh to¸n còng nh­ kh«ng bÞ t¾c , båi .ChiÒu dÇy líp ®Êt phñ mÆt cèng kh«ng®­îc nhá h¬n 0,5m . I.3 . TÝnh to¸n vµ chän khÈu ®é cèng . TÝnh to¸n thuû v¨n ta tÝnh theo quy tr×nh dßng ch¶y lò vµ m­a rµo trªn l­u vùc nhá cña ViÖn thiÕt kÕ Bé Giao Th«ng VËn T¶i víi viÖc tham kh¶o tµi liÖu '' C«ng tr×nh v­ît s«ng '' cña t¸c gi¶ Nguyªn Xu©n Trôc . §Ó tÝnh to¸n cèng ®èi víi c«ng tr×nh ®­êng s¾t ta bè trÝ cèng kh«ng ¸p ®Ó ®¶m b¶o an toµn cho c«ng tr×nh . a) TÝnh l­u l­îng: ViÖc tÝnh l­u l­îng ®ßi hái chÝnh x¸c ®Ó tõ ®ã x¸c ®Þnh ®­îc khÈu ®é cèng . L­u l­îng ®­îc x¸c ®Þnh sau khi khoanh vïng tô n­íc trªn tr¾c däc vµ ®­îc x¸c ®Þnh qua c«ng thøc sau : Q = AP . a . HP% . d . F ; ( m3/ s) Trong ®ã : - a : HÖ sè lò phô thuéc ®Æc tr­ng líp phñ mÆt cña k­u vùc , tra ë b¶ng (9 - 5 ) cña '' C«ng tr×nh vuît s«ng '' ; víi tuyÕn lÊy a = 0,95 . - HP% : L­u l­îng m­a ngµy øng víi tÇn suÊt P% theo b¶ng 15 cuèn '' C«ng tr×nh v­ît s«ng '' .Ta lÊy P% = 1% , t­¬ng øng tr¹m ®o Léc B×nh ta cã H1% = 214,2 (mm) . - d : HÖ sè xÐt tíi ¶nh h­ëng cña ao hå , ®Çm lÇy , ta lÊy d = 0,95 t­¬ng øng víi tØ lÖ 2% l­u vùc . - F : DiÖn tÝch l­u vùc ®­îc x¸c ®Þnh trªn b×nh ®å . - AP : M« ®un dßng ch¶y lò lín nhÊt t­¬ng ®èi x¸c ®Þnh theo phô lôc 143 '' C«ng tr×nh v­ît s«ng '' . Nã phô thuéc thêi gian tËp trung n­íc trªn s­ên l­u vùc TC , vïng m­a vµ ®Æc tr­ng ®Þa m¹o thuû v¨n lßng s«ng . TuyÕn Kú Lõa - Na D­¬ng thuéc vïng m­a 8 , ®Êt cÊp 3 . §Æc tr­ng ®Þa m¹o thuû v¨n jS : 1000 . L jS = mS . (lS )1/3. F1/4. (a . H1%)1/4 Trong ®ã : - L : ChiÒu dµi suèi chÝnh (Km). - lS : ®é dãc dßng chÝnh , lS = 1 ÷ 20/00 . - mS : hÖ sè nh¸m lßng tra theo b¶ng ( 9 - 2 ) cuèn '' C«ng tr×nh v­ît s«ng '' . Ta lÊy mS = 7 v× víi lßng s«ng ch¶y chu kú , mÆt n­íc kh«ng ph¼ng , quanh co . Thêi gian tËp trung n­íc trªn s­ên dèc tra theo phô lôc 14 cña ''C«ng tr×nh v­ît s«ng '' Phô thuéc vïng m­a vµ ®Æc tr­ng ®Þa m¹o thuû v¨n cña s­ên dèc l­u vùc : (1000 . bd)1/2 jSd = md . (ld)1/4. (a . H1%)1/2 Trong ®ã : - ld : §é dèc s­ên l­u vùc (%). - md : HÖ sè nhãm s­ên dèc , b¶ng (9 - 3) cuèn ''C«ng tr×nh v­ît s«ng “.Ta lÊy md = 0,25 . bd : ChiÒu dµi trung b×nh s­ên dèc l­u vùc (Km): bd= Sl : Tæng chiÒu dµi c¸c suèi nh¸nh , trong tÝnh to¸n s¬ bé t«i t¹m coi nh­ Sl = 0 . Víi l­u vùc cã hai m¸i dèc : bd = F / ( 1,8 . L ) . Víi l­u vùc cã mét m¸i dèc : bd = F / ( 0,9 .L ) . Tõ jSd ta tra ®­îc TC , kÕt hîp víi jS ta tÝnh ®­îc AP . VËy ta tÝnh ®­îc l­u l­îng cña mçi cèng theo c«ng thøc ®· nªu vµ dïng b¶ng ®Þnh h×nh tra khÈu ®é cèng cña NguyÔn Xu©n Trôc ®Ó tra khÈu ®é . Ta thÊy l­u l­îng Q lµ hµm sè thuËn víi l­u vùc F , v× vËy ®Ó tiÖn cho tÝnh to¸n t«i chän vµ tÝnh cho 5 cèng ®iÓn h×nh ®Ó x¸c ®Þnh l­u l­îng Q . Tõ ®ã vÏ biÓu ®å quan hÖ Q = f(F) vµ dùa vµo ®ã ®Ó tÝnh l­u l­îng cña c¸c l­u vùc cßn l¹i b»ng ph­¬ng ph¸p néi suy . C¸ch vÏ ®­êng quan hÖ Q=f(F) : Trôc tung lµ trôc Q(m3/s) tû lÖ (1cm=1m3).Trôc hoµnh lµ F(Km2) tû lÖ (1Km=2cm) .C¸c cèng cßn l¹i dùa vµo biÓu ®å quan hÖ sÏ tra ra Q B¶ng tÝnh to¸n cho 5 cèng ®¹i diÖn Lý tr×nh Km 0 +500 Km 2+300 Km 3 +300 Km 8 +800 Km 9+200 F(Km2) 0.06 0.12 0.16 0.2 0.42 H1% 214.2 214.2 214.2 214.2 214.2 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 L(m) 0.25 0.40 0.45 0.65 0.95 Is(‰) 2 1.7 1.65 1.5 1.5 ms 7 7 7 7 7 19.95 21.6 23.14 31.36 40.34 bd 0.15 0.33 0.37 0.376 0.526 Id 7.1 12.67 43.5 19.1 21.14 md 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 2.1 2.7 2.1 2.6 3 Tc(phót) 9.4 147.2 9.3 16.8 20 A1% 0.0776 0.082 0.079 0.076 0.064 0.95 0.95 0.95 Q(m3/s) 0.3 1.9 2.3 3.25 5.6 I.4.TÝnh chiÒu dµi cèng. ChiÒu dµi cèng ®­îc tÝnh dùa vµo tr¾c ngang nÒn ®¾p vµ cao ®é vai ®­êng . +Khi h®¾p 6m : Lc=1,5(h-φ )+5+1,5(h-φ)=5+3(h-φ ). Trong ®ã h: ChiÒu cao ®Êt ®¾p φ : §­êng kÝnh cèng . +Khi 6<h12m: Lc=2.1,75(h-b-) + 1,5.6.2 +5 = 3,5(h-) +2. +Khi h> 12m : Lc =2.2(h -12 -) +1,75.6.2 +1,5.6.2 +5 = 4(h-) - 4. Cèng trong ga ®­îc tÝnh theo c«ng thøc sau : Lc=na+3(h-φ ). Trong ®ã : n: Sè ®­êng trong ga a: Kho¶ng c¸ch c¸c ®õ¬ng trong ga. Trong ®­êng cong do nÒn ®­êng ®­îc níi réng ra cho nªn chiÒu dµi cèng sÏ níi réng ra .L­îng dµi ra ®­îc tra theo b¶ng d­íi. R< 400m Níi réng 0,25m R =400 y 1000m Níi réng 0,15m. §o¹n nµo ®Æt cèng ®«i ph¶i nh©n ®«i chiÒu dµi cèng . III.ThiÕt kÕ r·nh tho¸t n­íc. III.1.R·nh ®Ønh. -Khi ®é dèc thiªn nhiªn ë nh÷ng vïng nói cao hay ®­êng ®i gi÷a hai bªn nói cao dÉn ®Õn n­íc ch¶y theo m¸i dèc tù nhiªn xuèng ®­êng qu¸ nhiÒu ph¶i lµm r·nh ®Ønh ng¨n n­íc ch¶y xuèng ta luy .Tuú theo chiÒu cao mµ lµm nhiÒu r·nh ®Ønh kÕt hîp víi ®¸nh cÊp 5x5 cho ta luy s­ên dèc . -R·nh ®Ønh ph¶i lµm b¸m theo ®­êng ®ång møc ®Ó tho¸t n­íc ra trç thÊp ,kh«ng ®­îc cho r·nh ®Ønh ch¶y xu«ng r·nh biªn . -KÝch th­íc mÆt c¾t ngang ph¶i thiÕt kÕ ®Èm b¶o tho¸t n­íc tèt ë tÇn suÊt 25 n¨m (®­êng chñ yÕu ),20 n¨m (®­êng thø yÕu ). -NÕu lµm r·nh ®Êt ph¶i duy tu th­êng xuyªn .Khi cã ®iÒu kiÖn nªn lµm r·nh x©y . -§¸y r·nh ®Ønh ph¶i cã ®é dèc tho¸t n­íc kh«ng nhá h¬n 0.3%. III.2.R·nh biªn : -Vïng ®ång b»ng ®é dèc ngang kh«ng râ dµng vµ chiÒu cao nÒn ®­êng nhá h¬n 2 mth× ph¶i bè trÝ m­¬ng tho¸t n­íc hai bªn nÒn ®¾p ,chiÒu réng ®¸y r·nh kh«ng nhá h¬n 0.6 m. -§o¹n kh«ng ®µo kh«ng ®¾p chiÒu cao nÒn nhá h¬n 0.5m mÆt c¾t r·nh biªn ph¶i kiÓm to¸n theo l­u l­îng n­íc tÇn suÊt 25 n¨m (®­êng chñ yÕu)vµ 20 n¨m (®­¬ng thø yÕu ). -ë ®o¹n nÒn nµo ®¸y r·nh kh«ng nhá h¬n 0.4 m ,chiÒu réng kh«ng nhá h¬n 0.6 m. NÕu ®i qua vïng ®µo ®¸ chiÒu s©u r·nh biªn cã thÓ lµ 0.4 m -§é dèc ®¸y r·nh nãi chung ph¶i b»ng ®é dèc cña vai nÒn ®­êng vµ n»m trong kho¶ng 0.3%®Õn 0.8% ®Ó tr¸nh ø ®äng vµ sãi lë r·nh . -Ta luy r·nh phÝa nÒn ®­êng lµ 1:1,phÝa ta luy ®µo gièng nh­ ®é dèc ta luy . Khèi l­îng r·nh ®Ønh ®­îc tÝnh riªng ngoµi khèi l­îng nÒn ®­êng. i. KHèi k­îng ®µo ®¾p ®Êt ®¸ trªn ®­êng chÝnh tuyÕn Trong giai ®o¹n dù ¸n kh¶ thi nãi chung vµ ®Æc biÖt lµ trong ®å ¸n thiÕt kÕ m«n häc, ¸p dông ph­¬ng ph¸p cao ®é ®µo ®¾p trung b×nh. - T¸ch riªng ®o¹n ®µo ®¾p trªn tr¾c däc. - Trong mçi ®o¹n lÊy hiÖu sè cao ®é ®­êng ®en vµ cao ®é ®­êng ®á ë ®iÓm cao nhÊt vµ thÊp nhÊt chia 2 sÏ ®­îc cao ®é ®µo ®¾p trung b×nh. - LËp c«ng thøc tõ ®ã ta tÝnh to¸n tr­êng hîp cô thÓ trªn m¸y tÝnh. - Khèi l­îng ®µo ®¾p tÝnh theo c«ng thøc: Vi =Fi x Li (m3) Trong ®ã: Fi - DiÖn tÝch mÆt c¾t ngang nÒn ®­êng(®µo hoÆc ®¾p) theo htb (m2). Li - ChiÒu dµi ®o¹n ®µo hoÆc ®¾p (m). B¶ng tÝnh khèi l­îng ®µo ®¾p trªn ®­êng chÝnh tuyÕn Lý tr×nh KC Lẻ dt ®µo tb H ®µo dt ®¾p tb H ®¾p K.L K.L ®µo ®¾p Km:0+00 58.966 0 0 0 100 59.16 0 5916 0 Km:0+100 59.349 0 100 62.35 0 6235 0 Km:0+200 65.36 0 100 67.01 0 6701 0 Km:0+300 68.658 0 100 67.35 0 6735 0 Km:0+400 66.044 0 100 63.69 0 6369 0 Km:0+500 61.332 0 100 55 0 5500 0 Km:0+600 48.673 0 100 42.58 0 4258 0 Km:0+700 36.483 0 100 30.39 0 3039 0 Km:0+800 24.293 0 100 18.2 0 1820 0 Km:0+900 12.103 0 100 6.05 4.49 605 449 Km:1+00 0 8.977 100 0 15.67 0 1567 Km:1+100 0 22.354 100 0 29.22 0 2922 Km:1+200 0 36.084 100 0 39.91 0 3991 Km:1+300 0 43.729 100 0 50.59 0 5059 Km:1+400 0 57.46 100 0 56.93 0 5693 Km:1+500 0 56.392 100 0 115.45 0 11545 Km:1+600 0 174.51 100 0 172.56 0 17256 Km:1+700 0 170.61 100 0 111.78 0 11178 Km:1+800 0 52.949 100 0 43.78 0 4378 Km:1+900 0 34.602 100 0 22.85 0 2285 Km:2+00 0 11.101 100 10.86 5.55 1086 555 Km:2+100 21.722 0 100 33.74 0 3374 0 Km:2+200 45.758 0 100 53.08 0 5308 0 Km:2+300 60.402 0 100 61.67 0 6167 0 Km:2+400 62.941 0 100 64.21 0 6421 0 Km:2+500 65.48 0 100 58.92 0 5892 0 Km:2+600 52.367 0 100 32.51 0 3251 0 Km:2+700 12.647 0 100 6.43 3.27 643 327 Km:2+800 0.204 6.543 100 17.7 3.27 1770 327 Km:2+900 35.191 0 100 45.27 0 4527 0 Km:3+00 55.348 0 100 62.49 0 6249 0 Km:3+100 69.634 0 100 70.81 0 7081 0 Km:3+200 71.979 0 100 66.7 0 6670 0 Km:3+300 61.426 0 100 67.08 0 6708 0 Km:3+400 72.743 0 100 51.79 0 5179 0 Km:3+500 30.838 0 100 34.03 0 3403 0 Km:3+600 37.226 0 100 36.48 0 3648 0 Km:3+700 35.743 0 100 25.02 0 2502 0 Km:3+800 14.306 0 100 7.15 21.59 715 2159 Km:3+900 0 43.172 100 0 62.85 0 6285 Km:4+00 0 82.536 100 0 63.37 0 6337 Km:4+100 0 44.204 100 0 41.51 0 4151 Km:4+200 0 38.814 100 0 33.67 0 3367 Km:4+300 0 28.533 100 12.01 14.27 1201 1427 Km:4+400 24.021 0 100 12.01 3.45 1201 345 Km:4+500 0 6.895 100 0 16.69 0 1669 Km:4+600 0 26.494 100 0.85 16.25 85 1625 Km:4+700 1.703 6.001 100 0.85 31.6 85 3160 Km:4+800 0 57.204 100 0 62.62 0 6262 Km:4+900 0 68.037 100 0 65.31 0 6531 Km:5+00 0 62.582 100 0 51.51 0 5151 Km:5+100 0 40.439 100 0 29.12 0 2912 Km:5+200 0 17.793 100 6.01 8.9 601 890 Km:5+300 12.02 0 100 18.59 0 1859 0 Km:5+400 25.159 0 100 18.08 0 1808 0 Km:5+500 11.008 0 100 5.5 3.64 550 364 Km:5+600 0 7.274 100 0 25.21 0 2521 Km:5+700 0 43.138 100 0 45.38 0 4538 Km:5+800 0 47.618 100 0 52.15 0 5215 Km:5+900 0 56.673 100 0 61.9 0 6190 Km:6+00 0 67.124 100 0 87.81 0 8781 Km:6+100 0 108.5 100 0 114.97 0 11497 Km:6+200 0 121.45 100 0 140.88 0 14088 Km:6+300 0 160.32 100 0 147.31 0 14731 Km:6+400 0 134.31 100 0 95.97 0 9597 Km:6+500 0 57.639 100 28.71 28.82 2871 2882 Km:6+600 57.412 0 100 49.36 0 4936 0 Km:6+700 41.304 0 100 39.11 0 3911 0 Km:6+800 36.906 0 100 18.46 3.42 1846 342 Km:6+900 0.015 6.831 100 14.06 3.42 1406 342 Km:7+00 28.11 0 100 17.5 0 1750 0 Km:7+100 6.893 0 100 3.45 0 345 0 Km:7+200 0 0 100 0 0 0 0 Km:7+300 0 0 100 0 0 0 0 Km:7+400 0 0 100 0 0 0 0 Km:7+500 0 0 100 0 0 0 0 Km:7+600 0 0 100 0 0 0 0 Km:7+700 0 0 100 0 0 0 0 Km:7+800 0 0 100 0 0 0 0 Km:7+900 0 0 100 0 0 0 0 Km:8+00 0 0 100 0 0 0 0 Km:8+100 0 0 100 0 0 0 0 Km:8+200 0 0 100 0 0 0 0 Km:8+300 0 0 100 0 0 0 0 Km:8+400 0 0 100 0 0 0 0 Km:8+500 0 0 100 0 0 0 0 Km:8+600 0 0 100 0 0 0 0 Km:8+700 0 0 100 0 0 0 0 Km:8+800 0 0 100 0 0 0 0 Km:8+900 0 0 100 0 0 0 0 Km:9+00 0 0 100 0 0 0 0 Km:9+100 0 0 100 0 0 0 0 Km:9+200 0 0 100 0 0 0 0 Km:9+300 0 0 100 0 0 0 0 Km:9+400 0 0 63.684 0 0 0 0 Km:9+463.68 0 0 Tổng 152227 200891 Đv : m3