Рабочая программа и задание на курсовой проект с методическими указаниями для студентов VI курса по специальности
| Вид материала | Рабочая программа |
- Рабочая программа и задание на курсовой проект с методическими указаниями для студентов, 310.53kb.
- Рабочая программа и задание на курсовой проект с методическими указаниями на выполнение, 596.27kb.
- Рабочая программа и задание на курсовой проект с методическими указаниями для студентов, 156.95kb.
- Рабочая программа и задание на курсовой проект с методическими указаниями для студентов, 301.25kb.
- Рабочая программа и задание на курсовой проект с методическими указаниями для студентов, 384.39kb.
- Рабочая программа и задание на курсовой проект с методическими указаниями для студентов, 499.79kb.
- Рабочая программа и задание на курсовую работу с методическими указаниями для студентов, 452.76kb.
- Рабочая программа и задание на контрольную работу с методическими указаниями для студентов, 116.18kb.
- Рабочая программа и задание на контрольную работу c методическими указаниями для студентов, 843.29kb.
- Рабочая программа и задание на контрольную работу с методическими указаниями для студентов, 526.56kb.
РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
| Одобрено кафедрой «Здание и сооружение на транспорте» | Утверждено деканом факультета «Транспортные сооружения и здания» |
Проектирование станций метрополитена
Рабочая программа и задание на курсовой проект
с методическими указаниями
для студентов VI курса
по специальности
270201 Мосты и транспортные тоннели
Москва – 2007
Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования в соответствии с государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки инженера путей сообщения по специальности 270201 (МТ).
Составил: канд. техн. наук, проф. И.И. Филиппов
Рецензент:
Рабочая программа
1. Цель изучения дисциплины
В дисциплине «Проектирование станций метрополитена» изучаются: основные принципы проектирования, конструкция, внутреннее обустройство перегонных тоннелей и станций метрополитена, гидротехнических, коммунальных и судоходных тоннелей и тоннелей городских пересечений.
Цель изучения дисциплины «Проектирование станций метрополитена» - дать студентам знания, развить навыки и привить умения в области проектирования, конструирования тоннельных обделок и расчета обделок станций метрополитена.
Изучение дисциплины основано на использовании оптимальных методов планирования и вычислительной техники. Данной дисциплине предшествует изучение таких дисциплин, как «Сопротивление материалов», «Строительная механика», «Строительные материалы в мосто- и тоннелестроении» и др. Она тесно связана с такими дисциплинами, как «Инженерная геология», «Механика грунтов», «Основания и фундаменты», «Строительные работы и машины в мосто- и тоннелестроении» и др.
1.1. Последовательность изучения дисциплины:
Согласно учебному плану дисциплина изучается на VI курсе. На установочной сессии читаются лекции по наиболее важным темам, проводятся консультации и практические занятия по выполнению курсового проекта на тему: «Конструкция станции метрополитена» и по подготовке к экзамену по дисциплине.
Контроль усвоения студентами материала по дисциплине, полученных знаний, выработки необходимых навыков и умений проводится в ходе защиты курсовых проектов и при сдаче экзамена по дисциплине.
2. Требования к уровню освоения
содержания дисциплины
Изучив дисциплину, студент должен:
2.1.Знать основные принципы проектирования метрополитенов и основные сведения о подвижном составе, оборудовании и устройстве метрополитена; конструкцию перегонных сооружений станционного комплекса метрополитена; методику расчета обделок перегонных тоннелей, станций и эскалаторных тоннелей метрополитена.
2.2. Уметь проектировать конструкцию и внутреннее обустройство перегонных сооружений и станционных комплексов метрополитена, определять основные параметры и планировочные решения станций метрополитена; определять нагрузки на несущие конструкции всех сооружений метрополитена и выполнять их расчет; выбирать и проектировать технологию сооружения перегонных сооружений и станционных комплексов; осуществлять организацию, техническое руководство и контроль за всеми видами строительно-монтажных работ при сооружение перегонных сооружений и станционных комплексов метрополитена.
2.3. Иметь представление об особенностях геодезических работ при строительстве метрополитенов, о физической сущности процессов, протекающих в грунтовом массиве при раскрытии выработки; о вентиляции и освещении, электроснабжении, сигнализации, централизации, блокировке (СЦБ) и связи, водоснабжении, канализации и отоплении на метрополитенах; о поперченном сечении и оборудовании гидротехнических, коммунальных и судоходных тоннелей, тоннелей городских пересечений.
3. Объем дисциплины и виды учебной работы
| Вид учебной работы | Всего часов | Курс - VI |
| Общая трудоемкость дисциплины | 100 | |
| Аудиторные занятия: | 16 | |
| Лекции | 4 | |
| Практические занятия | 4 | |
| Лабораторный практикум | 8 | |
| Самостоятельная работа: | 39 | |
| Курсовой проект | 45 | 1 |
| Вид итогового контроля | - | Экзамен |
4. Содержание дисциплины
4.1.Разделы дисциплины и виды занятий
| № п/п | Раздел дисциплины | Лекции, час | Практические занятия, час | Лабораторный практикум, час |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1 | Основные принципы проектирования станций метрополитена | 4 | 1 | |
| 4 | Станции метрополитена | | 1 | |
| 8 | Гидротехнические тоннели | | | 8 |
| 9 | Коммунальные тоннели | | 2 | |
4.2. Содержание разделов дисциплины
4.2.1. Основные принципы проектирования
станций метрополитена
Понятие о массовом городском пассажирском транспорте и его основных характеристиках (пассажиропоток, пассажирооборот). Установление пассажиропотоков и объем пассажирских перевозок для районов города. Уличный и внеуличный транспорт. Метрополитен и его преимущества перед другими видами городского транспорта. Условия целесообразного применения метрополитена. Типы метрополитенов. Принципы проектирования схемы линий метрополитена. Связь линий метрополитена и городского уличного транспорта. Размещение станций метрополитена. Расположение вестибюлей. Совмещение входов на станции с подземными переходами под магистралями.
Эксплуатационная схема линии метрополитена и ее основные элементы. Связь метрополитена с пригодными железными дорогами. Организация пересадок со станций пригодных железных дорог на линии метрополитена. Вылетные линии. Устройство глубокого железнодорожного ввода.
План и продольный профиль метрополитена глубокого и мелкого заложения. Назначение расстояния между однопутными перегонными тоннелями глубокого заложения и глубины расположения станций метрополитена. Краткий обзор развития отечественного и мирового метростроя [7].
4.2.2. Подвижной состав, путевые устройства и
электрооборудование метрополитенов
Подвижной состав метрополитена. Габариты перегонных тоннелей кругового и прямоугольного сечений. Особенности габаритов станционных тоннелей.
Конструкция верхнего строения пути метрополитена. Технология укладки пути на жестком основании. Сварка рельсов в тоннеле.
Электроснабжение метрополитена. Схема и расположение тягово-понизительных подстанций. Контактный рельс. Обеспечение безопасности движения электропоездов метрополитена. Автоблокировка и автостопы. Система автоматического регулирования скорости (АРС). Блуждающие токи и борьба с ними. Освещение тоннелей, пассажирских и служебных помещений [7].
4.2.3. Перегонные сооружения метрополитена
Перегонные тоннели, сооружаемые закрытыми и открытыми способами. Камеры съездов. Тоннели тупиков. Раструбы. Выходы тоннелей на поверхность.
Обделка тоннелей и камер из монолитного бетона и железобетона, из монолитно-прессованного бетона, чугунных тюбингов и железобетонных элементов. Сопряжение тоннелей разных диаметров. Обеспечение гидроизоляции сопряжений. Особенности конструкций перегонных тоннелей метрополитена в сейсмических условиях [7].
4.2.4. Станции метрополитена
Классификация станций по глубине заложения, характеру эксплуатационной работы, числу платформ и конструктивным формам. Определение параметров станций (размеры платформ и станционных залов, число выходов и эскалаторов, ширина лестниц и переходов, количество дверей в вестибюле) в зависимости от расчетных пассажиропотоков.
Комплекс станционных сооружений и устройств: наземный вестибюль с машинным залом, эскалаторный тоннель, натяжная камера, станционные залы, тягово-понизительная подстанция, санузел, медпункт, служебные помещения. Основные принципы планировки сооружений станционного комплекса.
Конструкции станций глубокого заложения, планировочные решения и основные сведения о последовательности сооружения станций:
- трехсводчатые пилонные станции с обделками из монолитного бетона, чугунных тюбингов и железобетонных элементов с балочными или клинчатыми перемычками;
- трехсводчатые колонные станции с обделками из монолитного бетона, чугунных тюбингов и железобетонных элементов, опирающихся на стальные прогоны или чугунные перемычки и поддерживаемые стальными или чугунными колоннами;
- трехсводчатая колонная станция с обделкой из чугунных тюбингов со сближенными тоннелями и стандартными перемычками, поддерживаемыми колоннами;
- колонная станция без боковых платформ;
- односводчатые станции с обделками из монолитного бетона, чугунных тюбингов или железобетонных элементов, обжимаемых в породу.
Конструкции трехпролетных и односводчатых станций мелкого заложения из монолитного и сборного железобетона. Особенности их гидроизоляции.
Внутренние конструкции станции метрополитена. Посадочные платформы. Путевые и подплатформенные стены. Водозащитные зонты и желоба. Вентиляционные каналы и решетки. Распределение подплатформенного пространства.
Статический расчет обделок станций метрополитена: определение нагрузок; обоснование расчетных схем; учет упругого отпора окружающей среды и взаимодействия обделок смежных тоннелей; определение усилий в элементах обделок; применение ЭВМ для статического расчета станционных обделок; особенности расчета конструкций трехсводчатых станций глубокого заложения из сборного железобетона; расчет проемных и пилонных колец; расчет балочных и клинчатых перемычек; расчет односводчатых станций, опирающихся на массивные опоры; особенности расчета станций мелкого заложения [7].
4.2.5. Связь станций метрополитена с поверхностью земли
Лестничные спуски. Эскалаторы и лифты. Преимущества эскалаторов. Схема эскалатора и его конструктивные элементы. Производительность эскалатора. Габариты и размещение эскалаторных установок. Лифты и условия их рационального применения.
Схема одномаршевых вухмаршевых эскалаторных комплексов. Конструкция эскалаторного тоннеля, натяжной камеры и сопряжения между ними. Использование эскалаторного тоннеля в качестве вентиляционного канала. Внутреннее обустройство эскалаторного тоннеля и натяжной камеры. Планировка и конструкция машинного помещения. Сопряжение машинного помещения с эскалаторным тоннелем.
Наземные и подземные вестибюли метрополитена, их планировка и архитектурное оформление. Привязка наземных вестибюлей на плане городской застройки.
Конструкция подземных вестибюлей. Подземные вестибюли, совмещенные с подуличными переходами. Промежуточные вестибюли, их назначение и конструкция [7].
4.2.6. Пересадки на линиях метрополитена
Схемы планировочных решений пересадок. Схемы пересадок по высоте.
Конструкция пересадочных тоннелей и их пересечений со станциями.
Конструкция объединенных пересадочных станций глубокого и мелкого заложения [7].
4.2.7. Санитарно-технические устройства метрополитена
Задачи вентиляции тоннелей метрополитена и принципы проектирования системы вентиляции. Определение объема проветривания. Вентиляционные установки и их подбор.
Устройства для подачи и распределения воздуха, их конструкция и размещение: киоски, вентиляционные шахты, камеры и тоннели.
Водоотвод и водоотлив: источники поступления вод в тоннели; устройства для отвода воды со станций и перегонов; водоотливные установки (основные, транзитные, местные), их размещение, конструкция обделки и оборудование.
Водоснабжение, отопление и канализация линии метрополитенов [7].
4.2.8. Гидротехнические тоннели
Основные сооружения гидроэнергоузлов. Деривационные тоннели. Уравнительные шахты и напорные бассейны. Подземные машинные здания. Особенности проектирования деривационных тоннелей в плане и профиле. Внутреннее очертание и размеры сечений напорных и безнапорных тоннелей. Конструкции обделок гидротехнических тоннелей. Особенности их статистического расчета [7].
4.2.9. Коммунальные тоннели
Проектирование коммунальных тоннелей в плане и профиле. Поперечные сечения и конструкции обделок. Основные способы сооружения. Применение щитового способа работ и продавливания готовых секций [7, c. 535-536].
4.2.10. Судоходные тоннели
Требования к плану и профилю судоходных тоннелей. Поперечные сечения и типы обделок судоходных тоннелей. Оборудование для проводки судов [7, c. 537-538].
4.2.11. Тоннели городских пересечений
Требования к поперечному сечению, плану и продольному профилю городских транспортных и пешеходных тоннелей. Конструкции и гидроизоляция тоннелей. Нагрузки и основные расчетные положения. Водоотвод и вентиляция. Особенности строительства [7, c. 537].
4.3. Лабораторный практикум
| № п/п | № раздела дисциплины | Наименование лабораторных работ |
| 1 | 4.2.8 | Испытание железобетонной балки. |
4.4. Практические занятия
| № п/п | № раздела дисциплины | Наименование практических занятий |
| 1 | 4.2.1 | Построение плана и продольного профиля станции метрополитена. Защита тоннеля от подземных вод. |
| 2 | 4.2.4 | Определение расчетных нагрузок на обделку. Расчет конструкции. Постройка тоннеля. |
| 3 | 4.2.9 | Конструирование тоннельных обделок кругового очертания. Расчет геометрических размеров щитов. Состав проходческих комплексов. |
5. самостоятельная работа
Курсовой проект «Конструкция станции метрополитена». Варианты станции (2-3), выбор варианта конструкции станции; основные параметры станции; нагрузки, действующие на станцию; статистический расчет обделки и проверка несущей способности основных конструктивных элементов. Объем графической части проекта: 2 листа формата А2 и расчетно-пояснительная записка.
6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
6.1. Рекомендуемая литература
Основная
- Филиппов И.И. Тоннели и метрополитены. Часть 3. – М.: РГОТУПС, 2006 – 94с.
- Филиппов И.И. Тоннели, сооружаемые щитовым и специальными способами. М.: РГОТУПС, 2004. – 211с.
- Сонин А.Н. Колонные станции метрополитена. Уч. пособие. М.: МИИТ, 2006.
- Сонин А.Н. Пилонные станции метрополитена. Уч. пособие. М.: МИИТ, 2006.
- СНиП 32-04-97. Тоннели железнодорожные и автодорожные. М.: Госстрой России, 1997.
- Малый И.М. Тоннели и метрополитены. САО СНИИС. М.: Трансстрой, 2001.
Дополнительная
- Храпов В.Г. Тоннели и метрополитены. – М.: Транспорт, 1989.
- Богомолов Г.М. и др. Справочник инженера-тоннельщика. М.: Транспорт, 1993.
- Филиппов И.И. Тоннели и метрополитены. Часть 2. М: РГОТУПС, 2002. – 127с.
- Эстеров Я.Х. Буровзрывные работы. Учебник. М.: Транспорт, 1983.
- Средства обеспечения освоения дисциплины
Компьютерные программы: intab-12, Лира-9, АВТОКАД-2004.
7. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Специальная лаборатория «Мосты и транспортные тоннели».
8. Методические рекомендации по
организации изучения дисциплины
На установочной сессии преподаватель дает общие рекомендации по изучению дисциплины: ведение конспекта, получение в университетской библиотеке или МБА рекомендуемой учебной литературы, приобретение в книжных магазинах и в киоске университета новой нормативной, справочной и другой литературы по специальности.
По сложным и принципиально важным темам, кроме лекций, проводятся практические занятия для разработки деталей конструкций и сооружений. Примером может служить составление схем сооружения однопутного тоннеля, выбор расчетной схемы обделки.
Студентам рекомендуется для более глубокого освоения дисциплины и ее связи с практикой самостоятельно ознакомиться с имеющимися типовыми проектами, конструкциями, постоянно посещать действующие строительные выставки Российской Федерации и международные выставки по строительству, организуемые в Москве или в других городах. На них можно ознакомиться не только с экспонатами, но и с проектами, отражающими последние достижения отечественного и зарубежного тоннелестроения.
Для самостоятельного изучения дисциплины студентами и подготовки их к экзамену, по каждой теме указывается список литературы и страницы, относящиеся к этой теме.
Для подготовки к экзамену студентам заранее выдают перечень вопросов по основным темам, программам.