thuyết minh đồ án thiết kế đường sắt

đồ án tốt nghiệp
Sinh Viên: Phan Ngọc Anh
Mục luc
Lời Nói đầu 8
Thiết kế tuyến 11
Giới thiệu chung 12
1.1.Căn cứ lập dự án đầu t tuyến đờng sắt 12
1.2.Tài liệu sử dụng 12
1.3.Mục tiêu đồ án 12
1.4.Phạm vi nghiên cứu giới hạn nghiên cứu 12
1.4.1.Phạm vi: 12
1.4.2.Giới hạn nghiên cứu 13
1.5.Sự cần thiết phải xây dựng tuyến đờng sắt 13
Giới thiệu tuyến 15
2.1.Tình hình nền kinh tế xã hội vùng đi qua 15
02.1.1. Tình hình địa chất công trình 15
12.1.2. Tình hình vật liệu xây dựng: 15
2.2.Điều kiện tự nhiên 15
2.2.1.Vị trí địa lý 15
2.2.2.Khí hậu 16
2.2.3. Tình hình thuỷ văn: 16
2.3.Tình hình giao thông vận tải 16
2.4.Tình hình đất đai , phân bố vật liệu nơi tuyến đi qua: 17
Các thông số kỹ thuật cơ bản 19
3.1.Chọn khổ đờng: 19
3.2.Chọn số đờng chính 20
3.3.Chọn loại sức kéo, loại đầu máy : 21
3.4.Chọn loại toa xe: 22
3.5.Chọn ip : 22
3.6.Xác định trọng lợng đoàn tàu Q , chiều dài Ltàu 23
3.6.1. Tính trọng lợng đoàn tàu Q : 23

3.6.2. Kiểm tra điều kiện khởi động 24
Lớp Đờng sắt K48 Trờng ĐHGTVT
1
đồ án tốt nghiệp
Sinh Viên: Phan Ngọc Anh
3.6.3. Tính trọng lợng hàng của đoàn tàu: 25
3.6.4.Số toa xe của đoàn tàu : 25
3.6.5.Chiều dài đoàn tàu là: 25
3.7.Chọn chiều dài dùng đợc của đờng ga 26
3.7.1. Tính chiều dài sử dụng của đờng đón tiễn: 26
3.7.2. Chọn chiều dài nền ga: 26
3.7.3. Xác định số đờng trong ga: 26
3.8.Chọn trị số dốc gia cờng: 27
3.9.Chọn RMin., Rmax 27
3.9.1. Khổ đờng và cấp đờng: 27
3.9.2. Vận tốc chạy tàu: 27
3.9.3. Điều kiện địa hình: 28
3.10.Tiêu chuẩn nền đờng 28
3.10.1.Bề rộng mặt đỉnh nền đờng: 28
3.10.2.Mui luyện: 29
3.10.3.Ta luy nền đờng 1:m 29
3.10.4. Cao độ vai đờng 30
3.10.5.Thiết kế rãnh thoát nớc 31
3.10.6.Ranh giới chiếm đất của đờng sắt. 32
3.10.7.Trắc ngang nền đờng 32
3.10.8 Nền đờng trong ga 33
3.11.Chọn loại kiến trúc tầng trên. 34
3.11.1.Chọn loại ray 34
3.11.2.Chọn loại tà vẹt: 35
3.11.3.Lớp đá ba lát 36

3.11.4.Chọn loại ghi: 37
3.11.5.Thiết bị phòng xô 38
3.11.6.Chọn loại lập lách: 38
3.12.Tần suất thiết kế: 38
3.13.Kiến trúc 38
3.14.Thông tin tín hiệu 39
3.14.1.Thiết bị thực hiện 39
3.14.2.Thiết bị thông tin: 39
3.15.Vòng quay đầu máy: 40
3.16.Khổ giới hạn: 41
Lớp Đờng sắt K48 Trờng ĐHGTVT
2
đồ án tốt nghiệp
Sinh Viên: Phan Ngọc Anh
Thiết kế bình đồ trắc dọc tuyến 43
4.1. Thiết kế bình đồ 43
4.1.1. Các phơng pháp vạch tuyến: 43
4.1.2. Nguyên tắc chung khi thiết kế bình đồ: 43
4.1.3. Thiết kế bình đồ tuyến: 44
4.2. Thiết kế trắc dọc: 49
4.2.1. Thiết kế đờng đỏ trên trắc dọc. 49
4.2.2. Kiểm tra thiết kế trắc dọc đảm bảo chạy tàu an toàn và êm thuận 50
4.2.3. Khi thiết kế trắc dọc phải đảm bảo chạy tầu liên tục 51
4.2.4. Chọn chiều dài dốc : 52
4.2.5. Kiểm tra vị trí điểm đổi dốc theo vị trí bình đồ và công trình nhân tạo 52
4.2.6.Thiết kế trắc dọc cho phơng án cục bộ 53
4.3 Nguyên tắc phân bố điểm phân giới 53
4.3.1 Phân theo tiêu chuẩn thống nhất 53
4.3.2 Phân bố theo yêu cầu riêng của từng tuyến (tiêu chuẩn riêng): 53
4.3.3 Yêu cầu về bình đồ trắc dọc 54

4.3.4 Nội dung phân bố điểm phân giới 54
4.3.5 Đánh giá việc phân bố ga 58
thiết kế và bố trí các công trình thoát nớc 61
5.1. Bố trí tính toán lu lợng và khẩu độ cống 61
5.1.1.Bố trí cầu cống 61
5.1.2.Tính thủy văn cống 62
5.1.3.Tính khẩu độ cống Lc 69
5.3. Thiết kế rãnh trên nền đào dài 73
5.3.1. Rãnh đỉnh: 73
5.3.2. Rãnh biên 74
Tính toán công trình phí 74
6.1. Khối lợng đào đắp trên đờng chính tuyến 75
6.1.1.Nền đắp: 75
6.1.2. Nền đào: 75
6.2.Khối lợng đào đắp trong ga 76
6.3.Khối lợng công trình phụ gồm 76
6.4.Khối lợng cống, hầm 76
Lớp Đờng sắt K48 Trờng ĐHGTVT
3
đồ án tốt nghiệp
Sinh Viên: Phan Ngọc Anh
6.4.1. Chiều dài cống 76
6.4.2.Chiều dài hầm : 77
* Vị trí cửa hầm, chiều dài hầm 77
6.5.Chiều dài kiến trúc tầng trên và ghi 80
6.5.1. Tính khối lợng kiến trúc tầng trên PAC (cả tuyến) 80
6.5.2.Tính khối lợng kiến trúc tầng trên đoạn cục bộ 82
6.5.3.Tính khối lợng kiến trúc tầng trên phơng án chính đoạn có cục bộ 84
6.6.thông tin tín hiệu 85
6.6.1. Phơng án chính 85

6.6.2. Phơng án cục bộ 85
6.6.3. Phơng án chính đoạn có cục bộ 85
6.7.Ghi 86
6.8.Khối lợng xây dựng nhà ga (m2) 86
So sánh kinh tế - kỹ thuật các phơng án 87
Kiến nghị 89
Thiết kế thi công chỉ đạo 90
Nhiệm vụ thiết kế 90
1.1. Nhiệm vụ thiết kế: 90
1.2. Tài liệu xuất phát: 91
1.3. Giới thiệu tình hình chung của tuyến: 91
1.1. Địa hình địa mạo 91
1.2. Tình hình địa chất thuỷ văn: 92
1.3. Khí hậu: 92
1.4. Giao thông vận tải: 93
1.5. Vật liệu xây dựng: 93
1.6. Các vấn đề khác 94
Khối lợng công trình 94
2.1. Khối lợng đào đắp đất đá 94
2.1.1. Điều phối đất : 94
2.2 cống 101
2.2.1. Khối lợng cống 101
Lớp Đờng sắt K48 Trờng ĐHGTVT
4
đồ án tốt nghiệp
Sinh Viên: Phan Ngọc Anh
2.3. Khối lợng kiến trúc tầng trên: 101
2.3.1.Ray: 101
2.3.2.Tà vẹt: 101
2.3.3.Lập lách: 101

2.3.4.Bulông nối: 101
2.3.5.Ghi: 101
2.3.6.Đá balát: 101
2.3.7.Khối lợng phụ kiện nối giữ ray: 101
2.4.Khối lợng nhà ga: 102
2.5. Thông tin tín hiệu 102
2.7. Khối lợng Hầm 102
Xác định phơng án - trình tự thi công 103
3.1.Phơng pháp thi công 103
3.1.1. Công tác chuẩn bị: 103
3.1.2. Thi công nền: 103
3.1.3. Thi công cống : 104
3.1.4. Thi công đặt ray : 104
3.1.5. Thi công rải đá : 104
3.1.6. Thi công thông tin tín hiệu nhà ga cấp nớc 105
3.1.7. Công tác hoàn thiện và bàn giao 105
3.2.Thời gian và trình tự thi công : 105
3.2.1. Công tác chuẩn bị: 105
3.2.2. Công tác thi công nền đờng : 106
3.2.2.1.Chọn máy thi công : 106
3.2.2.2.Định mức máy thi công : 107
3.2.2.3.Tính số máy móc và nhân lực 111
3.2.3. Thi công cống, hầm: 115
3.2.3.1: Công tác thi công cống: 115
3.2.4. Thi công đặt ray: 118
3.2.4.1.Chọn chiều đặt ray: 118
3.2.4.2.Phơng pháp đặt ray: 118
3.2.4.3.Tổ chức đặt ray: 121
3.2.4.4.Tiến độ đặt ray: 121
3.2.5Thi công rải đá: 122

3.2.5.1 Lựa chọn và tổ chức lấy đá : 122
Lớp Đờng sắt K48 Trờng ĐHGTVT
5
đồ án tốt nghiệp
Sinh Viên: Phan Ngọc Anh
3.2.5.2. Tiến độ rải đá: 122
3.2.6. Thông tin tín hiệu 124
3.2.7. Thi công nhà ga và cấp thoát nớc 125
3.2.8.Thời gian hoàn thiện bàn giao công trình 125
Kế hoạch cung cấp nhân lực thiết bị máy móc 126
4.1.Mục đích yêu cầu: 126
4.2.Kế hoạch cụ thể: 126
4.2.1.Kế hoạch cung cấp nhân lực: 126
4.2.2.Kế hoạch cung cấp máy móc thiết bị và phơng tiện vận chuyển: 126
4.2.3.Kế hoạch cung cấp vật t nhiên liệu: 126
Lập khái toán công trình 134
5.1. Nguyên tắc lập khái toán: 134
5.2. Phơng pháp lập khái toán: 134
5.3.Cách tính: 134
135
An toàn lao động 138
6.1.Khái quát: 138
6.1.1. Mục đích yêu cầu và tầm quan trọng: 138
6.1.2. Các biện pháp và những vấn đề chung về an toàn lao động: 138
6.2.Một số vấn đề cụ thể 139
6.2.1 Thi công nền: 139
6.2.2. Thi công cầu, cống , hầm, nhà ga, thông tin tín hiệu: 139
6.2.3. Thi công đặt ray rải đá: 139
Tổ chức quản lý thi công 141
Các công trình tạm xí nghiệp trực thuộc 143

7.1.Công trình tạm: 143
0Đờng tạm: 143
1Đờng thông tin tạm: 143
2Nhà cửa tạm: 143
7.2.Xí nghiệp trực thuộc: 143
7.2.1.Bãi lắp cầu ray: 143
Lớp Đờng sắt K48 Trờng ĐHGTVT
6
đồ án tốt nghiệp
Sinh Viên: Phan Ngọc Anh
7.2.1.1.Vị trí: 143
7.2.1.2.Sơ đồ bãi lắp và trang thiết bị: 144
7.2.1.3.Tổ chức thi công lắp cầu ray: 144
7.2.1.4.Năng suất bãi lắp cầu ray: 144
7.2.2. Công trờng sản suất cấu kiện lắp ghép: 145
7.2.3. Xởng cơ khí sửa chữa: 145
N n p l m t trong nh ng lo i cụng trỡnh ph bi n nh t. Trong h th ng
ờ sụng, ờ bi n cựng v i h ng nghỡn kilomet ng ụtụ, ng s t p
qua vựng chiờm tr ng c a ng b ng sụng H ng hay c t qua cỏc kờnh r ch
ch ng ch t c a ng b ng sụng C u Long cú t l khụng nh cỏc n n p
xõy d ng trờn n n t y u. 148
Lớp Đờng sắt K48 Trờng ĐHGTVT
7
®å ¸n tèt nghiÖp
Sinh Viªn: Phan Ngäc Anh

Líp §êng s¾t K48 Trêng §HGTVT
8
®å ¸n tèt nghiÖp
Sinh Viªn: Phan Ngäc Anh

Líp §êng s¾t K48 Trêng §HGTVT
9
đồ án tốt nghiệp
Sinh Viên: Phan Ngọc Anh
Lời nói đầu
Vận tải đờng sắt cùng với vận tải đờng bộ, hàng không, đờng thuỷ tạo nên
mạng lới Giao thông không thể thiếu đợc đối với mỗi quốc gia. Đờng sắt ra đời
không sớm so với các phơng tiện khác nhng nó mau chóng trở thành phơng tiện
chủ đạo trong vận tải và trong sự phát triển của mỗi quốc gia.(Nhất là vận
chuyển hành khách, vận chuyển container, vận tải liên vùng ). Với vận tải đờng
sắt vai trò quan trọng của nó là khả năng kết nối giữa các phơng thức vận tải,
đóng vai trò quan trọng hình thành vận tải đa phơng thức. ý thức đợc điều đó với
nhiệm vụ thiết kế đợc giao ĐATN là thiết kế khả thi và thiết kế thi công chỉ đạo
tuyến đờng sắt Đồng Mỏ - Bản Thí. Với sự hớng dẫn của các thầy, cô giáo trong
Bộ môn Đờng Sắt và đặc biệt là sự hớng dẫn tận tình và chu đáo của thầy giáo
Nguyễn Hữu Thiện em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp đợc giao.
Nội dung đồ án tốt nghiệp bao gồm 3phần:
-Phần I: Lập dự án đầu t tuyến Đồng Mỏ - Bản Thí
-Phần II: Thiết kế thi công chỉ đao tuyến Đồng Mỏ - Bản Thí
-Phân III: Chuyên đề:
Em xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ quý báu của các thầy cô giáo trong
bộ môn Đờng Sắt.
Hà Nội, ngày tháng năm
Sinh viên

Phan Ngọc Anh

Lớp Đờng sắt K48 Trờng ĐHGTVT
10

®å ¸n tèt nghiÖp
Sinh Viªn: Phan Ngäc Anh
PhÇn I
ThiÕt kÕ tuyÕn
LËp dù ¸n ®Çu t tuyÕn §ång Má - B¶n ThÝ
Líp §êng s¾t K48 Trêng §HGTVT
11
đồ án tốt nghiệp
Sinh Viên: Phan Ngọc Anh
Chơng I
Giới thiệu chung
1.1. Căn cứ lập dự án đầu t tuyến đờng sắt.
- Căn cứ vào nhiệm vụ và thiết kế tốt nghiệp của bộ môn đờng sắt khoa
công trình trờng Đại học Giao thông vận tải ngày / /2012
Với nội dung:
+ Lập dự án khả thi tuyến đờng sắt Đồng Mỏ - Bản Thí
+ Lập thiết kế thi công chỉ đạo tuyến
+ Chuyên đề
1.2. Tài liệu sử dụng.
- Qui phạm thiết kế đờng sắt khổ 1000mm
- Giáo trình thiết kế đờng sắt tập I, II - Trờng ĐHGTVT
- Giáo trình thi công đờng sắt tập I, II- Trờng ĐHGTVT
- Giáo trình kiến trúc tầng trên- Trờng ĐHGTVT
- Giáo trình nền đờng sắt- Trờng ĐHGTVT
- Giáo trình sửa chữa đờng sắt- Trờng ĐHGTVT
- Sổ tay thiết kế đờng sắt tập I, II
- Thiết kế đờng ô tô-Công trình vợt sông-Nguyễn Xuân Trục
- Thiết kế cống và cầu nhỏ trên đờng ô tô-Trờng ĐHGTVT
- Bản đồ khu vực Đồng mỏ Bản thí.
- Các định mức và đơn giá.

1.3. Mục tiêu đồ án.
Thiết kế tuyến đờng sắt ĐM- BT khổ 1000mm đạt các tiêu chuẩn tốc độ
Phù hợp với quy hoạch nâng cấp và phát triển đờng sắt hiện đại hoá đờng
sắt phục vụ cho việc nối mạng với đờng sắt Đông Nam á và quốc tế trong tơng
lai.
1.4. Phạm vi nghiên cứu giới hạn nghiên cứu.
1.4.1. Phạm vi:
- Nghiên cứu lập dự án khả thi tuyến đờng sắt ĐM BT.
Lớp Đờng Sắt K48 12 Trờng ĐHGTVT
đồ án tốt nghiệp
Sinh Viên: Phan Ngọc Anh
- Thiết kế tổ chức thi công chỉ đạo.
+ Điểm đầu ga Đồng Mỏ
+ Điểm cuối ga Bản Thí.
1.4.2. Giới hạn nghiên cứu
Nội dung đồ án thực hiện nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp đợc giao với các số
liệu giả định ban đầu đợc giao:
- Bình đồ tuyến Đồng Mỏ - Bản Thí tỉ lệ 1/10.000
- Độ dốc hạn chế ip = 10
0
/
00
- Đầu máy Điezen D13E
- Loại toa xe H-TQ:
Tải trọng 50T tự trọng 18T dài 11.5m chiếm 40%
- Loại toa xe M-TQ:
Tải trọng 60T tự trọng 17.5T dài 11m chiếm 60%
- Hệ số chất hàng = 0,75
- ĐM D13E: l
đm

=14,33m
l
txt
= 8m
- Khối lợng chuyên chở cho các năm vận tải
Năm thứ 2 5 10
Khối lợng vận chuyển (10
6
tấn) G
đi
=G
về
1 2 3
Số đôi tàu khách (đôi tàu/ngày đêm) 1 2 3
Số đôi tàu lẻ (đôi tàu/ngày đêm) 1 2 3
1.5. Sự cần thiết phải xây dựng tuyến đờng sắt.
Đoạn đờng sắt Đồng Mỏ - Bản Thí nằm trên tuyến đờng sắt Hà Nội Lạng
Sơn. Đây là tuyến đờng quan trọng trong mạng lới đờng sắt nớc ta. Tuyến Hà
Lạng nối liền đờng sắt Thống Nhất tại Hà Nội và đi qua 3 tỉnh Bắc Ninh, Bắc
Giang và Lạng Sơn đồng thời nối liền với hệ thống quốc tế quan qua thế giới.
Do tuyến Hà Lạng là tuyến đờng liên vận giao thông qua thế giới vì vậy
tuyến có tầm quan trọng lớn.
Tuyến nối liền qua các vùng dân c các trung tâm kinh tế, chính trị , văn
hoá của các địa phơng và trung ơng nh Hà Nội, Bắc Ninh, Bắc Giang, Kép,
Đồng Mỏ, Lạng Sơn, Đồng Đăng những vùng công nghiệp, những trung tâm
công nghiệp địa phơng nh Bắc Ninh, Bắc Giang, Lạng Sơn với các ngành khá
phát triển nh chế biến cây công nghiệp và khoáng sản.
Lớp Đờng Sắt K48 13 Trờng ĐHGTVT
đồ án tốt nghiệp
Sinh Viên: Phan Ngọc Anh

Tuyến có nhiệm vụ chuyên chở hành khách từ miền xuôi lên miền ngợc
và ngợc lại nó góp phần đắc lực vào việc phát triển kinh tế, văn hoá của các tỉnh
phía Bắc, xoá bỏ sự chênh lệch giữa miền xuôi và miền ngợc, nâng cao đời sống
vật chất và tinh thần cho nhân dân.
Từ Hà Nội tuyến nối liền với các tuyến:
Hà Nội - Hải Phòng
Hà Nội- Thanh Hoá - Vinh
Hà Nội - Lào Cai
Hà Nội -Kép Uông Bí và Hà Nội-Kép Thái -Nguyên
Từ Lạng Sơn tuyến nối liền với
Lạng Sơn - Kỳ Lừa
Na Dơng - Móng Cái
Từ Đồng Đăng có đờng giao thông
Đồng Đăng - Na Sầm - Cao Bằng.
Nh vậy tuyến Hà Lạng là đờng trục chính trong mạng lới đờng sắt quốc
gia. Từ các vùng tuyến đi qua, từ các đờng nối với đờng Hà Lạng và từ điểm
xuất phát ta thấy rằng: Tuyến có ý nghĩa kinh tế - chính trị - văn hoá rất quan
trọng, nối liền với thủ đô Hà Nội với các thị xã thị trấn sầm uất, trù phú. Có tác
dụng đoàn kết các dân tộc trong nớc, nâng cao trình độ nhận thức cuả các dân
tộc thiểu số, giảm sự chênh lệch về trình độ giữa dân tộc miền xuôi và dân tộc
miền ngợc. Ngày nay tuyến góp phần rất lớn cho việc vận chuyển hàng hoá và
hành khách.
Lớp Đờng Sắt K48 14 Trờng ĐHGTVT
đồ án tốt nghiệp
Sinh Viên: Phan Ngọc Anh
Chơng II
Giới thiệu tuyến
2.1. Tình hình nền kinh tế xã hội vùng đi qua.
0 2.1.1. Tình hình địa chất công trình.
Vùng núi từ làng Nắc trở lên thuộc loại trầm tích gồm các lớp đất sét và

sa thạch lẫn nhau. Tầng phủ là đất phong hoá dày từ 1 đến 4 m. Toàn bộ địa
tầng do ảnh hởng, cấu tạo địa hình, địa chất của khu vực động đất nên bị gãy
khúc nhiều, ở một vài đoạn có lớp đá vôi dày khoảng 12m và dài khoảng 1km.
Cục bộ có đá vôi riolít 128 km trên tuyến cũ.
Tuyến đi qua khu vực địa chất ổn định, phần lớn các tầng đá dọc theo khu
vực tuyến đờng theo loại mềm dẻo, nên tuy có ảnh hởng tạo sơn nhng ít phát
sinh đứt đoạn nứt nẻ, những hố sâu có vết nứt cấu tạo của các thời đại tạo sơn
nhng không tiếp tục phát triển các lớp đất đá dọc tuyến có hớng tơng đối thống
nhất xếp về phía đông có lợi cho việc ổn định nền đờng.
1 2.1.2. Tình hình vật liệu xây dựng:
Các loại đất đá để xây dựng cầu cống và rải đờng có thể khai thác ngay từ vùng
tuyến đi qua chạy dọc từ Đồng Mỏ - Bản Thí ở phía đối diện với tuyến so với
dòng sông chất lợng đủ tốt. Hiện nay đã có các công trờng sản xuất đá Sao Mai
(Cách Đồng Mỏ 2km về phía Mai Tùng) khai thác tập trung với quy mô lớn có
thể cung cấp đá cho việc xây dựng công trình và đá dăm để rải đờng, cát, sỏi có
thể lấy từ sông Kỳ Cùng - Lạng Sơn để xây dựng công trình. Ngoài ra còn có
thể vận chuyển từ Việt Trì trong trờng hợp ở Kỳ Cùng không cung cấp đủ.
Gỗ lấy ở các dãy núi cao hơn gần đó để phục vụ cho việc làm lán trại. Tre
nứa ở vùng tuyến đi qua rất ít, có thể dùng cỏ tranh để xây dựng lán trại.
2.2. Điều kiện tự nhiên.
2.2.1. Vị trí địa lý.
Đoạn tuyến đầu tiên tuyến Hà Nội - Lạng Sơn. Nằm bắt đầu mốc ga Hà
Nội, nối liền Hà Nội với các tỉnh phía Bắc.
Vùng tuyến đi qua là vùng núi cao có độ dốc ngang của mặt đất thiên
nhiên lớn, có nhiều khe núi sâu. Sờn đồi có chỗ gần nh dốc đứng, lòng suối ở th-
ợng nguồn rất dốc, từ chân đèo xuống thoải hơn.
Lớp Đờng Sắt K48 15 Trờng ĐHGTVT
đồ án tốt nghiệp
Sinh Viên: Phan Ngọc Anh
Địa hình từ Đồng Mỏ đến Mai Tùng theo thiết kế mới địa hình còn dễ

dàng, tuyến có thể men theo sờn núi và có thể nâng dần cao độ lên. đoạn từ Mai
Tùng đi địa hình một bên là núi cao, sờn núi khe sâu hình thành thế chân chim,
các khe sâu và các núi cao là điểm cần phải vợt qua không sao tránh khỏi, đó là
các điểm khống chế độ cao gây khó khăn cho việc thiết kế.
2.2.2. Khí hậu.
Nớc ta nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, nắng lắm ma nhiều. Nhìn chung khí
hậu ẩm thấp, hàng năm có gió mùa và bão lớn, lợng ma hàng năm tơng đối lớn.
Số ngày ma hàng năm đều trên 100 ngày, ma nhiều nhất là tháng 8. Tháng ma
nhiều nhất lên đến 20 ngày, lợng ma nhiều nhất là 310mm. Theo thống kế đến
năm 1937 thì trạm thuỷ văn Hữu Lũng lợng bốc hơi trung bình là 1/50 lợng ma
hàng năm. Hớng gió mùa đông là Đông Bắc còn gió mùa hè là hớng Đông Nam.
Gió mạnh nhất đạt tới 20-30 m/s vào tháng 7,8,9, nhiệt độ trung bình từ 21-
27
0
C, nhiệt độ thấp nhất là 1
0
C vào tháng12, nhiệt độ cao nhất là 40
0
C vào tháng
6,7.
2.2.3. Tình hình thuỷ văn:
Tuyến theo khu vực sông Thơng, trong đoạn này dòng sông có độ dốc
lớn, cây cối tha thớt nên mùa ma nớc lũ lên nhanh lu tốc lớn, nhng mùa khô rất
ít, dòng sông có nhiều đá cuốn trôi bị uốn khúc, bờ sông bị xói lở nhiều. Do
tuyến đi qua theo sờn núi phía tây, dòng sông và đi ở cao độ cao cho nên không
chịu ảnh hởng của mùa ma lũ và nớc dâng của dòng sông này.
2.3. Tình hình giao thông vận tải.
Tình hình giao thông đờng bộ.
Các đờng giao thông chủ yếu sau đây nối liền các ga tuyến với các đờng
lân cận.

Đờng quốc lộ 1A chạy suốt từ Hà Nội - Lạng Sơn.
Đờng quốc lộ 1B chạy suốt từ Đồng Đăng - Thái Nguyên
Đờng quốc lộ 4 chạy từ Kỳ Lừa - Na Sơn.
Đờng Đồng Đăng đi Na Sầm - Cao Bằng, Kép - Bố Hạ - Thái Nguyên Đ -
ờng số 13 từ Bắc Ninh - Đông Triều - Hòn Gai.
Trong đó các đờng: Đờng số 4 phục vụ cho việc chở than từ Na Dơng - Kỳ Lừa.
Lớp Đờng Sắt K48 16 Trờng ĐHGTVT
đồ án tốt nghiệp
Sinh Viên: Phan Ngọc Anh
Đờng Kép - Bố Hạ, chở than từ Bố Hạ - Kép, các đờng còn lại chủ yếu phục vụ
việc đi lại của nhân dân các tỉnh.
Khu vực hẫp dẫn: gồm các tỉnh Bắc Ninh, Bắc Giang, Lạng Sơn, và trong tơng
lai còn có một số tỉnh khác.
- Ngoài nhiệm vụ chở hàng hoá thông qua. Tuyến còn có nhiệm vụ chuyên chở
hành khách lẻ địa phơng. Ngoài chuyên chở hàng hoá và hành khách trong nớc
tuyến còn chuyên chở hành khách liên vận quốc tế.
Tình hình giao thông đờng thuỷ:
Lạng Sơn là tỉnh vùng cao, do đó hệ thống sông ngòi ít, nhất là các sông lớn.
Do đó không thuận lợi cho vận tải đờng thủy.
Tình hình đờng sắt cũ:
Tuyến Hà Lạng do thực dân Pháp xây dựng năm 1876 từ thị xã Bắc Giang đi
Đồng Đăng. Lúc đầu theo khổ đờng 600mm, sau đó cải tạo thành đờng 1000mm
và kéo dài thêm hai đầu: phía Bắc đến Lạng Sơn, phía nam đến Hà Nội.
Sau hoà bình lập lại, đờng sắt đợc khôi phục nhanh chóng để trao đổi kinh tế với
các nớc anh em phục vụ cho việc phát triển kinh tế của nớc ta.
Các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến đờng sắt cha đợc nâng cao, năng lực thông
qua và năng lực vận chuyển của tuyến còn bị hạn chế: dốc lớn, bán kính đờng
cong nhỏ, các khu gian phân bố không đều tốc độ chạy tàu còn bị hạn chế.
Hiện nay, với yêu cầu vận chuyển ngày càng tăng, khối lợng chuyên chở
ngày càng lớn, đòi hỏi đờng phải có tiêu chuẩn kỹ thuật cao, với các tiêu chuẩn

cũ thì tuyến đờng không thể đảm nhận đợc nhiệm vụ vận chuyển, vì thế việc cải
tạo, thiết kế mới là cần thiết.
2.4. Tình hình đất đai , phân bố vật liệu nơi tuyến đi qua:
- Vật liệu cho nền đờng: Chủ yếu là đất đồi, có thể lấy ở nền đào và vận
chuyển đến nền đắp hoặc lấy hai bên dọc tuyến để đắp nền và tạo các hố
mơng chứa nớc.
Lớp Đờng Sắt K48 17 Trờng ĐHGTVT
đồ án tốt nghiệp
Sinh Viên: Phan Ngọc Anh
- Vật liệu cho Balát: Balat dọc tuyến có thể lấy ở các mỏ đá dọc tuyến và
vận chuyển bằng ôtô theo mạng lới đờng bộ nằm song song hoặc giao cắt với
tuyến, hoặc bằng các đoàn tầu chuyên dụng ở những nơi xa quốc lộ. Các mỏ đá
có trữ lợng rất lớn.
- Cát sỏi lấy ở các mỏ ven sông lớn.
- Gỗ, tre nứa để xây dựng lán trại hay để phục vụ cho công trình đợc lấy
từ các khu rừng trên tuyến đi qua. Vật liệu ray, ghi, t vt lấy ở các nhà máy chế
sẵn.
- Xi măng có thể lấy ở các nhà máy lò đứng sẵn có của địa phơng hoặc
phải chở từ các nhà máy lớn tuỳ theo yêu cầu chất lợng của công trình.
Lớp Đờng Sắt K48 18 Trờng ĐHGTVT
đồ án tốt nghiệp
Sinh Viên: Phan Ngọc Anh
Chơng III
Các thông số kỹ thuật cơ bản.
3.1. Chọn khổ đờng:
Đoạn đờng sắt Đồng Mỏ Bản Thí nằm trong tuyến đờng sắt Hà Nội
Lạng Sơn là một tuyến đờng sắt chủ yếu ở miền Bắc nớc ta. Việc thiết kế tuyến
có ý nghĩa rất lớn về mọi mặt nh kinh tế, xã hội, chính trị, quốc phòng, an ninh
của các địa phơng nơi tuyến đi qua. Tuyến đợc xây dựng sẽ nối liền những vùng
nông nghiệp, lâm nghiệp, những trung tâm kinh tế chính trị văn hoá của địa ph-

ơng và trung ơng, cũng nh đáp ứng đợc nhu cầu đi lại ngày càng nhiều của nhân
dân trong vùng.
Do vậy tuyến có nhiệm vụ vận chuyển hàng hoá, hành khách giữa các vùng
và giữa miền xuôi lên miền ngợc và ngợc lại. Tuyến đã gióp phần nâng cao đời
sống vật chất, tinh thần của nhân dân .
Với khả năng vận chuyển có thể G
ct
< 3,5.10
6
tấn dùng khổ 1000mm
Với khả năng vận chuyển có thể G
ct
> 3,5.10
6
tấn dùng khổ 1435mm
Một số u, nhợc điểm về mặt kinh tế của hai loại khổ đờng trên:
Khổ 1435
0 Ưu điểm: Khả năng chuyên chở lớn, vì thế sẽ có lợi về kinh tế khi nhu cầu
vận chuyển ngày càng nhiều.
Nhợc điểm : Giá thành xây dựng cao, công nghệ phức tạp
Khổ 1000
Ưu điểm: Vốn đầu t ban đầu phù hợp với tình hình kinh tế nớc ta hiện nay.
Tiết kiệm diện tích sử dụng đất, phù hợp với địa hình chật hẹp
Nhợc điểm: Khả năng vận chuyển bị hạn chế
* Bên cạnh các yếu tố kinh tế và kỹ thuật nêu trên thì yếu tố quan trọng
nhất đó là định hớng chiến lợc phát triển về khổ đờng sắt nớc ta hiện nay đó là :
- Quyết định số1533/KHĐT ngày 11/6/97 của Bộ GTVT quyết định
khổ ĐSVN là khổ 1000mm thời gian đầu là đờng đơn, thời gian
sau là đờng đôi
+ Hiện nay đờng sắt có hai khổ đờng chính :Khổ đờng 1435mm và khổ đ-

ờng 1000mm.
Lớp Đờng Sắt K48 19 Trờng ĐHGTVT
đồ án tốt nghiệp
Sinh Viên: Phan Ngọc Anh
*. Khổ đờng 1435mm thích hợp cho địa hình ít phức tạp, nó cho phép
tăng tốc độ tàu và vận chuyển với khối lợng lớn. Tuy nhiên yêu cầu về kĩ thuật,
thi công cao hơn, chi phí đầu máy toa xe cao và không thích hợp với một số địa
hình ở Việt Nam.
*.Khổ đờng 1000mm là khổ đờng đang đợc sử dụng rộng rãi ở Việt Nam.
Nó thích hợp cho địa hình ở Việt Nam và phù hợp với điều kiện đầu máy toa xe
ở Việt nam nhng không vận chuyển đợc khối lợng lớn và việc nâng cao tốc độ
chạy tầu khó khăn .
Căn cứ vào các yếu tố trên và nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp. Khổ đờng chọn
cho tuyến là đờng khổ 1000mm
3.2. Chọn số đờng chính
Khi thiết kế tuyến mới việc chọn đờng đơn hay đờng đôi phải căn cứ vào
yêu cầu vận chuyển hàng hoá, khả năng thông qua của tuyến đờng đó ngoài ra
cần đảm bảo tốc độ lữ hành lớn và đẳng cấp của tuyến đờng.
Qua theo dõi thực tế thấy rằng khi khả năng thông qua yêu cầu:
+ N > 60 đôi tàu/ ngày đêm thì làm đờng đôi ngay từ đầu.
+ 20 N 60 đôi tàu / ngày đêm thì là đờng đơn, từng đoạn đờng đôi.
+ N< 20 thì làm đờng đơn. Để xác định số đờng chính ta phải xác định khả
năng thông qua.
Theo điều kiện về kinh tế:
Theo trình độ hiện tại về khả năng trang bị cho tuyến đờng ta có thể đa ra
hai phơng án sau:
a) Lúc đầu làm đờng đơn, sau đó đặt dần từng đoạn đờng đôi và trong t-
ơng lai sẽ đặt cho toàn tuyến.
b) Thiết kế tuyến theo tiêu chuẩn của đờng đôi nhng ban đầu chỉ thiết kế
đờng đơn

Theo tiêu chuẩn kỹ thuật:
Căn cứ năng lực thông qua yêu cầu ở năm thứ 10:
N =(1+p)
*
(n
h
+n
k
e
k
+n
l
e
l
) đôi tàu/ngày đêm
p = 0.2; e
k
= 1.2; e
l
= 1.5
Lớp Đờng Sắt K48 20 Trờng ĐHGTVT
đồ án tốt nghiệp
Sinh Viên: Phan Ngọc Anh
n
h
=
H
Q
G
.365

.
10

p: hệ số dự trữ
e
k
,

e
l
: hệ số tính đổi tàu khách, tàu lẻ ra tàu hàng
n
k
, n
l
: số đôi tàu khách, tàu lẻ / ngày đêm

Với G
10
= 3 (TriệuT)
Q
H
= 835 T(lấy ở phần tính toán sau)
= 1.1 Hệ số ba động xét tới sự vận chuyển không đều trong năm.
6
3 10 1,1
10.82
365 835
h
n

ì ì
= =
ì
(đôi tàu/ngày đêm)
N
10
= (1+0,2)
*
(10,83+2
*
1,2+3
*
1,5) = 22,7 (đôi tàu/ngày đêm)
Theo qui định với 20 N 60(đôi tàu/ngày đêm) thì làm đờng đơn, từng
đoạn đờng đôi. Tuy nhiên xét về tình hình kinh tế và kỹ thuật của nớc ta hiện
nay thì chọn phơng án làm đờng đơn là hợp lý.
3.3. Chọn loại sức kéo, loại đầu máy :
Hiện nay ở nớc ta có 2 loại đầu máy là đầu máy điêzen, đầu máy
điện.Việc lựa chọn loại sức kéo đầu máy phụ thuộc vào :
- Trang thiết bị của Nhà nớc
- Khả năng cung cấp đầu máy và nhiên liệu.
- Yêu cầu vận chuyển.
- Điều kiện địa hình.
- ý nghĩa chính trị quốc phòng
0 Đầu máy điêzen : Loại đầu máy này hiện đang đợc sử dụng phổ biến nhất
bởi khả năng chuyên chở lớn, có hiệu suất cao (18-24%), có vận tốc cao. Tuy
nhiên xét về yếu tố môi trờng thì loại đầu máy này cần phải cải thiện nhiều hơn
nữa để giảm lợng khí thải, giảm sự rò rỉ dầu ra môi trờng
0 Đầu máy điện có tốc độ vận hành lớn nhng chỉ dùng trong Đờng Sắt điện
khí hoá, ta cha có đủ điều kiện để sử dụng.

Trong tuyến đờng này ta chọn đầu máy điêzen D13E với các đặc tính sau:
Sức kéo tính toán : F
kp
= 16050kG (= 160500N)
0 Sức kéo khởi động : F
kkđ
=21600kG (= 216000N)
Lớp Đờng Sắt K48 21 Trờng ĐHGTVT
đồ án tốt nghiệp
Sinh Viên: Phan Ngọc Anh
Vận tốc tính toán : V
p
= 15,5km/h
Trọng lợng đầu máy: P = 72 Tấn (= 720KN)
Tốc độ cấu tạo : V
ct
= 96 km/h
3.4. Chọn loại toa xe:
Căn cứ vào nhiệm vụ thiết kế thì loại toa xe đợc giao là :
- Toa xe Trung Quốc loại 4 trục- Hãm 1 phía. Hệ số chất hàng
0.75

=
Tự trọng Tải trọng Chiều dài Tỷ lệ
18 50 11.5m 40%
17.5 60 11m 60%
- Chiều dài toa xe trởng L
txt
= 8 m.
3.5. Chọn i

p
:
Dốc hạn chế là dốc lớn nhất trên tuyến thiết kế, có chiều dài không hạn
chế mà trên đó tàu hàng một đầu máy kéo với trọng lợng tính toán Q đi với vận
tốc V
p
Mỗi tuyến đờng thiết kế bao giờ cũng có một độ dốc hạn chế, để quyết
định độ dốc hạn chế này cần phải căn cứ vào các yếu tố sau:
- Địa hình của tuyến.
- Phụ thuộc vào cấp đờng.
- Khối lợng hàng vận chuyển và mức độ phát triển hàng.
- Dốc i
p
của tuyến phụ thuộc vào dốc i
p
của mạng lới đờng sắt.
Dốc i
p
ảnh hởng rất lớn đến chiều dài tuyến thiết kế và khối lợng xây dựng
Khi tuyến phải vợt cao độ lớn nếu dốc hạn chế nhỏ sẽ dẫn đến khối lợng đào
đắp lớn hoặc phải tăng chiều dài tuyến để khắc phục đợc cao độ.
i
p
còn ảnh hởng đến các chỉ tiêu khai thác của tuyến đờng : Với 1 đầu máy và 1
thành phần toa xe nhất định thì dốc i
p
sẽ xác định trọng lợng đoàn tàu Q. Trong
trờng hợp trọng lợng đoàn tàu hạn chế bởi chiều dài đờng tiếp phát hoặc ấn định
bởi điều kiện thống nhất tiêu chuẩn trọng lợng của đờng sắt khác mà đờng thiết
kế nối vào thì công suất yêu cầu của đầu máy phụ thuộc vào dốc hạn chế i

p
.
Việc chọn dốc hạn chế phải xem xét kỹ tới việc thống nhất tiêu chuẩn trọng l-
ợng với đờng nối tiếp vào. Khi tuyến thiết kế dài xuyên qua các vùng địa hình
khác nhau có thể xét tới độ dốc khác nhau cho từng khu đoạn.
Theo những tiêu chí trên và xét với tình hình cụ thể của tuyến Đồng Mỏ-
Lớp Đờng Sắt K48 22 Trờng ĐHGTVT
đồ án tốt nghiệp
Sinh Viên: Phan Ngọc Anh
Bản Thí em chọn i
p
= 10
0
/
00
Do tuyến thiết kế phải vợt cao độ rất lớn từ cao độ 69m ở ga Đồng Mỏ lên
tới cao độ 268m ở ga Bản Thí trên một chiều dài tuyến ngắn nên tuyến đi theo
dốc một chiều. Chiều dài tuyến khoảng 21km tuy nhiên địa hình khó khăn phải
dùng nhiều bán kính nhỏ để bám địa hình, thêm nữa trên suốt chiều dài 4 ga hầu
nh không vợt đợc cao độ do vậy chiều dài thực tế đi đợc với độ dốc lớn chỉ
khoảng 18km.
Và do i
tntb
= (268 - 69)/18000 = 11.06
0
/
00
gần bằng i
p
=10

0
/
00
do vậy muốn
khắc phục đợc cao độ mà hệ số triển tuyến không quá lớn và khối lợng xây dựng
không quá nhiều em quyết định sử dụng dốc gia cờng với 2 đầu máy kéo.
Khu gian đầu địa hình còn tơng đối dễ chênh cao độ không quá lớn và nếu
cố gắng nâng cao độ lên thì khối lợng đào đắp lại tăng lên rất nhiều do vậy khu
gian đầu không sử dụng dốc gia cờng. Khu gian thứ hai chênh cao tơng đối lớn,
Khu gian cuối chênh cao lớn địa hình khó khăn có những đoạn phải đào sâu đắp
cao để khắc phục địa hình em quyết định đi dốc gia cờng.
3.6. Xác định trọng lợng đoàn tàu Q , chiều dài Ltàu
3.6.1. Tính trọng lợng đoàn tàu Q :
Trọng lợng đoàn tàu Q đợc xác định theo công thức:
giw
iwgPF
Q
p
pkp
).(
).(.
"
0
'
0
+
+
=
Tính
o

'
.


2 2
0
' 2.2 0.01 0.0003 2.2 0.01 15.5 0.0003 15.5 2.42( / )V V x x N KN

= + + = + + =
Trong đó :
0
'

: Là lực cản đơn vị cơ bản của đầu máy khi mở máy.
Tính
o
''
.


Công thức tính lực cản bình quân của đoàn toa xe :
''
0
29
9 0,5
i
cabi
V
w
q

+
=
+

cabi bi tt
q q q

= +

40%cabi
q
=18+0.75x50= 55.5(T) Khối lợng hàng và bì loại toa xe chiếm 40%

60%cabi
q
=17.5+0.75x60= 62.5(T) Khối lợng hàng và bì loại toa xe chiếm 60%
Lớp Đờng Sắt K48 23 Trờng ĐHGTVT
®å ¸n tèt nghiÖp
Sinh Viªn: Phan Ngäc Anh
040%
40%
060%
60%
29 29 15.5
'' 1.211( / )
9 0.5 9 0.5
29 29 15.5
'' 1.106( / )
9 0.5 9 0.5 62.5
cabi

cabi
V
N KN
q x
V
N KN
q x
ω
ω
+ +
= = =
+ +
+ +
= = =
+ +
0 40% 040% 60% 060%
40% 40%
40%
40% 40% 60% 60%
'' . '' . ''
.
. .
cabi
cabi cabi
q
q q
ω α ω α ω
γ
α
γ γ

= +
=
+

40%
0.4 55.5
0.372
0.4 55.5 0.6 62.5
x
x x
α
= =
+
60% 60%
60%
40% 40% 60% 60%
.
. .
cabi
cabi cabi
q
q q
γ
α
γ γ
=
+
60%
0.6 62.5
0.628

0.4 55.5 0.6 62.5
x
x x
α
= =
+
⇒
0
''
ω
= 0.372x1.211+ 0.628x1.106 = 1.145(N/KN)
giw
iwgPF
Q
p
pkp
).(
).(.
"
0
'
0
+
+−
=
160500 720(2.42 10)
1359.87( )
(1.145 10) 10
Q T
− +

= =
+ ×
Ta lÊy Q = 1359(T)
3.6.2. KiÓm tra ®iÒu kiÖn khëi ®éng

( )
max
0 0
( ).
28 28
1.343( / )
7 7 13.85 7
k kd
kd kd
kd
F
i
P Q g
A
N KN
q q
ω
ω
= −
+
= = = =
+ + +
A = 28 ®èi víi toa æ l¨n.

( / )

cabi
o
q
q T truc
n
=
q
0
=min(
55.4 62.5
13.85; 15.63
4 4
= =
): T¶i träng b×nh qu©n cña 1 trôc
toa xe trªn ray.

216000
1.343 15.09( ) 10( )
(72 1359).10
kd
o o
i
oo oo
= − = >
+
Líp §êng S¾t K48 24 Trêng §HGTVT
đồ án tốt nghiệp
Sinh Viên: Phan Ngọc Anh
Vậy đoàn tàu dừng ở bất kì vị trí nào cũng đảm bảo điều kiện khởi động
3.6.3. Tính trọng lợng hàng của đoàn tàu:

40%
40%
40%
60%
60%
60%
.
0.372 1359
9.11
55.5
.
0.628 1359
13.36
62.5
cabi
cabi
Q
n
q
Q
n
q


ì
= = =
ì
= = =
Ta lựa chọn số toa :

Chọn n
40%
= 9 (toa)
Chọn n
60%
= 13(toa)
Tính lại khối lợng của đoàn tàu:
Q
TT
=n
40%
xq
cảbì40%
+ n
60%
xq
cảbì60%
Q
TT
=9x55.5+13x62.5= 1312(T)
Vì Q
TT
= 1312(T)<Q= 1359(T)

Thỏa mãn
Vậy trọng lợng hàng mà đầu máy kéo đợc là:
Q
H
=
( ) 40% 40% (40%) 60% 60% (60%)

. . . . . .
i i tt i tt tt
n q n q n q

= +

=9x0.75x50+13x0.75x60= 835(T)
3.6.4. Số toa xe của đoàn tàu :
n=n
40%
+n
60%
= 9+13= 22(toa)
3.6.5. Chiều dài đoàn tàu là:
Chiều dài đoàn tàu đợc tính theo công thức sau:
L
tàu
=L
đm
+L
txt
+
)(
.
itxi
Ln

Trong đó :
L
đm

=14.33(m) : Chiều dài của đầu máy
L
txt
: 8(m) : Chiều dài của toa xe trởng
L
tx(i)
: Chiều dài toa xe
L
tx(40%)
=11.5(m)
L
tx(60%)
=11(m)
L
tàu
=14.33+8+9x11.5+13x11= 268.83(m)
Lớp Đờng Sắt K48 25 Trờng ĐHGTVT