Развитие железнодорожного узла 'О'

Развитие железнодорожного узла 'О'

РОСЖЕЛДОР

СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (СГУПС)

Кафедра «Железнодорожные станции и узлы»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

на тему: Развитие железнодорожного узла «О»

по дисциплине «Железнодорожные станции и узлы»

Выполнил:

студент группы У-515

Панина А.А.

Проверил:

к.т.н., доц. Климов А.А.

НОВОСИБИРСК - 2013

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ РАЗВИТИЯ УЗЛА

1.1 Разработка принципиальных схем развития узла

1.2 Анализ вариантов схем развития узла и выбор лучшего

2. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ УЗЛА

2.1 Расчет размеров движения в узле и пропускной способности линий узла

2.3 Основные положения технологии работы узла

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТАНЦИЙ УЗЛА

3.1 Расчет объемов работы и разработка схем станций узла

3.2 Проектирование плана станций узла

3.3 Профилирование станций узла

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГЛАВНЫХ ПУТЕЙ В УЗЛЕ

5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ ТРАССИРОВАНИЯ В УЗЛЕ

Заключение

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Новосибирская область является крупнейшим транспортно-распределительным узлом Сибири и Дальнего Востока. Здесь проходят основные транспортные артерии страны, идущие с запада на восток, на юг (страны Средней Азии и Монголия), на юго-запад (Республика Казахстан), на север, Южный Кузбасс. Железнодорожный транспорт Новосибирской области является основным видом транспорта при осуществлении грузовых перевозок. Через Новосибирскую область проходит Транссибирская магистраль, имеется железнодорожный выход в Казахстан и страны Средней Азии.

По словам, к. т. н. К.Л. Комарова и к.ф.н. консультант Комитета по транспорту, дорожному комплексу, связи и информатике Новосибирского областного Совета депутатов С.А. Максимова - «формирование на основе Новосибирского узла мультимодальной транспортной системы позволяет реализовать ряд дополнительных преимуществ по сравнению с обычными комплексами. Это оптимизация использования транспортных средств и инфраструктуры, возможность комплексного использования различных видов транспорта, обеспечение эффективного контроля за прохождением грузов и их сохранностью, расширение возможностей внедрения новых транспортных технологий. Создаются благоприятные условия для конкуренции отечественных перевозчиков перед иностранными. Серьезным преимуществом является и то, что отправители работают с одним оператором перевозок, отвечающим за весь процесс доставки грузов "от двери до двери" разными видами транспорта. Это существенно сокращает сроки доставки грузов и транспортные расходы».[1]

Железнодорожная сеть ОАО «РЖД» до 2007 г. насчитывала 51 важнейшую сетевую сортировочную станцию и 11 сортировочных станций дорожного уровня. К 2015 г. на сети железных дорог не потребуется сооружения новых сортировочных станций для работы с транзитными немаршрутизированными вагонопотоками. Сетевую сортировочную работу с дальними транзитными вагонопотоками предстоит сконцентрировать на 32 важнейших сортировочных станциях. 26 сортировочных станций дорожного уровня будут перерабатывать вагонопотоки, зарождаемые и погашаемые в их зонах тяготения [2].

Совершенно очевидно, что общее направление политики ОАО «РЖД» по концентрации сортировочной работы на нескольких сортировочных станциях, столь нужное для увеличения производительности труда автоматизации процессов, не приемлемо для станции Инская по причине дефицита мощности. Поэтому необходимо произвести деконцетрацию работы и вынос её части на станции Новосибирск-Западный и Новосибирск-Восточный. При грамотной организации поступающих с запада и востока вагонопотоков, можно будет достигнуть снижения пробега вагонов по узлу, а также снижения простоя вагонов на Инской под накоплением, простоя поездов по неприёму и все вытекающие отсюда улучшения в работе станции.

В Новосибирском регионе расположен железнодорожный узел, в состав которого входит более 20 станций с соответствующим путевым развитием. Важнейшим принципом технологии его работы является рациональное распределение всех видов перевозочного процесса между станциями узла в соответствии с их техническим оснащением и перерабатывающей способностью. Это распределение влияет на решение вопросов организации вагонопотоков и графика движения поездов в узле и должно обеспечивать минимальное возможное время нахождения поездов и вагонов в узле, что способствует соблюдению сроков доставки грузов, а также снижению затрат на перевозочную работу [6].

В узлах, имеющих одну сортировочную станцию, при достижении на ней объёмов переработки, равных по величине её перерабатывающей способности производится перенос части её работы (в основном по формированию сборных и вывозных поездов) на ближайшие участковые или грузовые станции [6]. Прогнозируемый на 2015 г. объем перевозок 1765 млн. т на 38,6 % больше, чем в 2005 г. Сохранение в этих условиях неизменными принципов распределения сортировочной работы и ее технологии вызовет неизбежное снижение транзитности вагонопотоков и замедление доставки грузов из-за нарастания дефицита станционных мощностей [2].

Простой местного вагона в Новосибирском узле в 2011 году составил 80,99 ч, что выше заданного норматива на 0,04 ч. При этом по Инской при плане простоя местного вагона 62,13 часа фактический простой составил 87,06 ч, в том числе, на ответственности ОАО «РЖД» перепростой составил 2,94 ч.

Рациональная организация вагонопотоков на полигоне Новосибирского железнодорожного узла предусматривает:

распределение работы между сортировочной и грузовыми станциями с учётом технически допустимых объёмов переработки вагонов и числа назначений формируемых поездов по сортировочным системам и грузовым станциям;

специализацию станций по организации поездов сетевого плана формирования и местных назначений, обеспечивающую ускорение продвижения вагонов;

установление границ участков обращения поездных локомотивов и локомотивных бригад в узле и на подходах к нему, с учётом специализации станций [5].

Как было сказано ранее, местные вагоны до небольших малодеятельных станций узла отправляются в составе сборных поездов, идущих за пределы узла. Необходимо рассмотреть целесообразность постановки таких вагонов в состав вывозного поезда, следующего с Новосибирск-Западного по Новосибирскому узлу, что избавит от необходимости остановки поездов на данных станциях. К возможным вариантам направления вагонопотов с Новосибирска-Западного в восточную часть узла можно отнести несколько способов, через Главный и через Инскую. На юг до Сибирской можно отправлять вагоны в составе поезда Западный-Главный-Южный-Сибирская.

Важной задачей при распределении сортировочной работы в узле между станциями является установление оптимальных параметров передаточного движения, а именно количества передаточных поездов и величины их составов. Поэтому для каждого варианта распределения работы с местными вагонами необходимо определить количество передаваемых вагонов при перераспределении потоков с одной станции на другую, с учётом существующего передаточного движения между последними, и для этих вагонопотоков установить оптимальные размеры движения передаточных поездов, а также потребное количество локомотивов для их обслуживания

В настоящее время транспорт обслуживает подавляющее количество перевозок грузов. Наметившаяся тенденция к росту объёмов перевозок требует развития и усовершенствования имеющихся технических средств и устройств для наиболее полного удовлетворения населения в перевозках грузов и пассажиров.

Целью данного курсового проекта являлась разработка комплекса обоснованных инженерно-технических решений по развитию железнодорожного узла «О» с учетом требований действующих нормативных документов в области проектирования железнодорожных станций и узлов.

В процессе работы над проектом последовательно решались следующие задачи:

1)    обоснование потребного количества пассажирских, сортировочных, грузовых станций и других устройств в узле для выполнения заданных объемов работы;

2)      разработка вариантов принципиальных схем железнодорожного узла и обоснование выбора рационального варианта для последующей разработки плана путевого развития;

)        разработка основных положений технологии работы узла для итоговой схемы развития;

)        разработка принципиальных схем станций узла, обоснование их путевого развития;

)        привязка станций к плану местности, их накладка на план развития узла в условном масштабе;

)        разработка для выбранной принципиальной схемы в масштабе плана главных путей, с учетом рационального расположения путепроводных развязок;

)        разработка продольного профиля главных путей в узле, включая развязки;

)        профилирование станций, входящих в состав узла;

)        разработка альтернативных местных вариантов развития плана железнодорожного узла (трассирование главных путей, развязка подходов, положение станций и др.);

)        технико-экономическое сравнение местных вариантов узла с обоснованием выбора лучшего варианта.

Основой для решения поставленных задач развития железнодорожного узла в курсовом проекте является разработанный в графической части план местности станции «О».

1. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ РАЗВИТИЯ УЗЛА

1.1 Разработка принципиальных схем развития узла

Основой для разработки проекта развития узла является Задание на курсовой проект, в которое входит планшет - фрагмент местности района 25∙6 км (150). Задание для курсового проекта представлено в Приложении 1.

На планшете показана трасса (план и продольный профиль) существующей однопутной линии АБ, границы станционной площадки существующей участковой станции «О», очертание городской территории, грузовой район (положение существующих путей необщего (п/п 1-4) и общего (ТСК) пользования), очертания локомотивного хозяйства.

Помимо этого, на плане местности обозначены границы территории новых промышленных зон, рельеф земной поверхности.

Первоначально необходимо определить перспективный тип схемы железнодорожного узла. На основании требований [8], выбирается узел с параллельным расположением основных станций. Преимуществами узла такого типа является разделение грузовых и пассажирских поездопотоков на подходах к узлу, что позволяет организовать их поточную переработку на соответствующим образом специализированных сортировочной и пассажирской станциях.

В курсовом проекте запроектирован узел с параллельным размещением пассажирской и сортировочной станций.

Для максимального использования существующей инфраструктуры и с учетом требований к ее расположению пассажирская станция размещается на площадке существующей участковой станции, в непосредственной близости к городу, между 631 и 638 км. Пассажирская техническая станция размещается на площадке существующего локомотивного хозяйства участковой станции «О», с восточной стороны проектируемой пассажирской станции, с противоположной стороны городу.

Существующие пути необщего пользования (п/п 1-4 и ТСК), обслуживаемые ранее существующей участковой станцией, примыкают к проектируемой на ее месте пассажирской станции.

Сортировочная станция размещается параллельно пассажирской, на удалении порядка 7 км.

Локомотивное хозяйство в узле проектируется объединенным, для обслуживания как грузовых, так и пассажирских поездных локомотивов и размещается на сортировочной станции. Вагонное хозяйство для удобства развития устройств, экономии капитальных затрат и эксплуатационных расходов располагается на одной площадке с локомотивным.

Для дальнейшего развития узла необходимо осуществить примыкание двухпутного подхода Г, а для увеличение объёмов местной работы в связи с развитием новых промышленных центров (промышленные зоны 1-4) принято решение запроектировать дополнительно Грузовую станцию 1 для обслуживания промышленных зон 3,4 и Грузовую станцию 2 для обслуживания промышленных зон 1,2, так как грузооборот по промышленным зонам 1 и 2 составил 95 вагонов в сути, а по 3 и 4 составил 117 вагонов в сутки.

Основанием для сооружения отдельных грузовых станций обосновывается[7]:

значительным объемом сортировочной работы при обслуживании одной или нескольких промышленных зон, то есть для рассосредоточения сортировочной работы в узле;

концентрация групп вагонов, поступающих с предприятий мелкими отправками и значительная неравномерность их поступления с последующим формированием грузовых поездов.

Приняты следующие проектные решения:

минимальное значение радиусов кривых на главных путях перегонов принято для пассажирского движения - 1200 м, грузового - 800 м;

участковая станция «О» переустраивается в пассажирскую, при этом к ней предусмотрено примыкание подъездных путей 1-4 и ТСК;

новая ПТС размещается на площадке бывшего локомотивного хозяйства;

для обслуживания промышленных зон 1-2 принято решение проектировать грузовую станцию 1 тупикового типа;

для обслуживания промышленных зон 3-4 принято решение проектировать грузовую станцию 2 тупикового типа;

в точках слияния линий грузового и пассажирского движения по отправлению грузовых поездов предусмотрены улавливающие тупики;

для организации местной работы в узле предусмотрены специальные соединительные пути, связывающие пассажирскую и грузовую станции с сортировочной прямым ходом;

для обеспечения наименьшего объёма земляных работ принято решение расположить входную горловину парка приёма на 3 м выше выходной горловины парка отправления с учётом направления сортировки;

марка крестовин стрелочных переводов на главных путях - 1/18 (при движении только грузовых поездов), 1/11 (при движении по линии пассажирских поездов);

развязка главных путей железнодорожных линий в узле выполняется в разных уровнях с устройством путепроводов, что позволяет исключить задержки у пересечений, повысить пропускную способность подходов и безопасность пропуска поездопотоков.

В курсовом проекте разрабатывается два варианта схемы развития узла, они отличаются количеством развязок.

В первом варианте развития узла со стороны примыкания двухпутных подходов Б и Г для организации движения предусмотрено три путепровода.

Схема развязок в узле разработана с учетом расположения станций, плана существующей линии АБ, рельефа местности.

Первый вариант схемы развития узла представлен на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 - Первый вариант схемы развития узла

Развязка подходов выполняется по роду движения и направлению. Развязка главных путей в данном варианте требует сооружения двух путепроводов. Предполагаемые углы пересечения - 90 и 30,45°.

Во втором варианте развития развития узла со стороны примыкания двухпутных подходов Б и Г для организации движения предусмотрено два путепровода.

Второй вариант схемы развития узла представлен на рисунке 1.2.

С западной стороны как и в первом варианте для повышения эффективности обслуживания промышленных зон предусмотрена организация грузовых станций 1 и 2.

Для обеспечения передаточного движения между пассажирской и сортировочной станцией, а также пропуска поездных пассажирских локомотивов с пассажирской станции в локомотивное хозяйство, расположенное на сортировочной станции, и обратно укладывается соединительный путь. Путь примыкает к горловинам указанных станций с восточной стороны, поскольку в данной части узла более простая конфигурация подходов и развязок главных путей, меньшие размеры движения.

Рисунок 1.2 - Второй вариант схемы развития узла

1.2 Анализ вариантов схем развития узла и выбор лучшего

Рациональность применения схем развития узла определялась на основании анализа двух разработанных вариантов по следующим показателям:

количеству путепроводов при сооружении развязки;

суммарной длине соединительных ветвей и ходов;

общему расположению развязки (с одной или с обеих сторон от существующих главных путей);

положению путепроводов (на трассе существующих путей или новом месте);

размерам занимаемой территории;

дальнейшему развитию узла и увязке его с планировкой города.

К дальнейшей разработке принимается второй вариант развития узла, поскольку: количество путепроводов во второй варианте меньше на один и с восточной стороны во втором варианте имеется большая петля для приема пассажирских поездов с подхода Г на сортировочную станцию, которая занимает значительную территорию, и в соответствие с рельефом местности может создать трудности при проектировании.

2. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ УЗЛА

2.1 Расчет размеров движения в узле и пропускной способности линий узла

Для выбранной принципиальной схемы развития узла выполняются расчеты, позволяющие укрупнено оценить загрузку отдельных участков линий и проверить возможность упрощения схемы соединения путей и развязок.

С этой целью, прежде всего, определяются размеры движения в узле.

Для определения возможности объединения попутных поездопотоков с нескольких подходов и упрощения схем путепроводных развязок, полученных на первом этапе, требуется оценить загрузку отдельных линий.

Первоначально производится нумерация всех линий узла различающихся друг от друга размерами движения, представлено на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 - Деление схемы узла на расчетные участки

Расчет загрузки участков узла на основании определенных размеров движения и максимальной наличной пропускной способности линий сведен в таблицу 2.1.

Максимальная наличная пропускная способность принята:

-     расчетного участка, являющегося частью двухпутной линии и работающего в одном направлении - 144 поезда в сутки;

-       расчетного участка, являющегося частью однопутной линии и работающего в одном направлении - 48 поездов в сутки;

-       расчетного участка, являющегося частью однопутной линии и работающего в обоих направлениях - 48 пар (96 поездов) в сутки.

Размеры передаточного движения определены на основании разработанной диаграммы суточных внутриузловых вагонопотоков, представленной на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 - Диаграмма суточных внутриузловых вагонопотоков

Количество вагонов, следующих в направлении грузового пункта  и с грузового пункта , определено по формуле:

, (2.1)

где  - среднесуточное количество следующих в рассматриваемом направлении порожних и груженых вагонов.

Для упрощения расчетов в курсовом проекте принято, что сдвоенных операций на грузовых пунктах не выполняется, поэтому вся погрузка обеспечивается подводом порожних вагонов. Также с грузовых пунктов выводится весь порожняк из-под выгрузки. В этом случае количество вагонов, следующих в направлении на грузовой пункт (груженых и порожних) равно количеству вагонов, выводимых с грузового пункта:

, (2.2)

где  - среднесуточное количество погруженных и выгруженных вагонов на данном грузовом пункте.

Передаточные поезда в узле будут обращаться:

1)    Между грузовой и пассажирской станцией (передача вагонопотока предприятий, обслуживаемых: через грузовую станцию 1 промышленных зон 1 и 2, через пассажирскую станцию путей необщего пользования 1-4 и ТСК);

2)      Между сортировочной и грузовой станцией;

)        Между грузовой и сортировочной станцией (передача вагонопотока предприятий, обслуживаемых через грузовую станцию 2: промышленных зон 3 и 4).

Количество передаточных поездов определяется делением суммарного вагонопотока, следующего по соответствующему расчетному участку в каждом направлении, на установленное количество вагонов в составе передаточного поезда, а именно 36 вагонов.

Размер передаточного движения в узле определён по следующей формуле:

n = (Nпог1+ Nвыг1+(Nпог2+ Nвыг2)/mпер (2.3)

где Nпог, Nвыг - суточные объемы погрузки и выгрузки, вагонов;

mпер - число вагонов в передаточном поезде.

n = (Nпогр(ПНОП1-4)+ Nпогр(ТСК)+Nвыгр(ПНОП1-4)+ Nвыгр(ТСК))/mпер, (2.4)

где Nпог, Nвыг - суточные объемы погрузки и выгрузки, вагонов на ТСК и на ПНОП 1 и 4.

Таким образом,

- между ГС1 и сортировочной станцией следуют: поезда/сут.,

между ГС2 и сортировочной станцией следуют:

поезда/сут.,

- между пассажирской и сортировочной станцией:

n =(105+31+107+25)/36=7,4=8 поездов/сут.

По результатам расчета таблицы 2.1 определяется целесообразность объединения поездопотоков на участках пути, имеющих незначительную загрузку. Объединению подлежат только сонаправленные участки двухпутных линий, имеющие суммарную загрузку:

до 0,5 по прибытию.

Таким образом, возможно объединение участков как приема, так и отправления с пассажирской станции; отправления с сортировочной станции.

Суммарная загрузка объединенного участков составит 0,1875 (0,0764+0,01111), что не превышает допустимой как по отправлению, так и по прибытию; 0,4792 (0,2361+0,2431), что не превышает допустимой по отправлению.

Итоговая схема развития узла представлена на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 - Итоговая схема узла с учетом объединения линий

После разработки итоговой схемы развития узла необходимо разработать основные положения технологии работы узла.

.3 Основные положения технологии работы узла

Все пассажирские поезда с подходов А, Б и Г пропускаются через специализированную пассажирскую станцию, изолированно от маршрутов следования грузовых транзитных поездов.

Локомотивы дальних и местных пассажирских поездов проходят ТО и ремонт в объединенном локомотивном хозяйстве, расположенном на сортировочной станции. Для передачи пассажирских локомотивов в ЛХ и обратно на пассажирскую станцию используется проектируемый соединительный путь.

Составы пригородных и пассажирских поездов обрабатываются на пассажирской технической станции, проектируемой в непосредственной близости к пассажирской станции. Для передачи составов между пассажирской и пассажирской технической станциями укладываются специальные соединительные пути.

Грузовые поезда (транзитные с переработкой и без переработки) поступают с подходов на сортировочную станцию. Транзитные четные поезда без переработки принимаются в транзитный парк ТР-2, нечетные - в ТР-1. Обработка таких поездов включает технический и коммерческий осмотр, смену локомотивов и локомотивных бригад.

Поезда, поступающие в расформирование, принимаются со всех подходов в парк приема, расположенный с восточной стороны сортировочной станции. После подготовки к расформированию состав надвигается на горку и расформировывается с одновременным формированием на путях сортировочного парка поездов новых назначений (включая передаточные), а также групп вагонов для подачи на обслуживаемые данной станцией пути необщего пользования.

Составы поездов своего формирования переставляются из сортировочного парка на пути парка отправления и после выполнения необходимых технологических операций отправляются на нужное направление.

Все местные вагоны поступают в составе разборочных поездов на сортировочную станцию. После расформирования на специальных сортировочных путях происходит накопление местных вагонов, при этом для каждого передаточного поезда назначением на ПС или ГС1,2 выделяется отдельный сортировочный путь. Для предприятий, обслуживаемых сортировочной станцией, также выделяются отдельные сортировочные пути для накопления передач. После накопления передаточные поезда отправляются на станции узла - ПС, ГС1,2, где производится их расформирование и формирование подач на обслуживаемые предприятия. Порожние и погруженные вагоны обратным порядком в составе передаточных поездов поступают на СС, где перерабатываются и в составе поездов своего формирования отправляются из узла. Для упрощения расчетов в курсовом проекте принимается, что сдвоенных операций в узле не производится.

Грузовые станции тупикового типа, обслуживает промышленные зоны 1, 2 и 3, 4. Поступающие с сортировочной станции передаточные поезда принимаются на пути парка приема. После обработки вытягиваются на вытяжку и расформировываются, накопленные на путях сортировочного парка группы вагонов для подаются на грузовые пункты.

Промзоны обслуживаются собственными локомотивами предприятий, маневровую работу по подборке вагонов по грузовым фронтам, выполняют на своей территории.

Подъездные пути 1-4, ТСК - обслуживаются локомотивом ОАО «РЖД», вся сортировочная работа выполняется на территории станции примыкания.

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТАНЦИЙ УЗЛА

3.1 Расчет объемов работы и разработка схем станций узла

Согласно разработанной схеме развития узла, представленной на рисунке 2.3, необходимо проектирование следующих станций:

–       одной сортировочной с выносом за пределы города и расположением на ходу, параллельном существующей линии АБ ;

–       одной пассажирской на площадке существующей участковой станции;

–       одной пассажирской технической с использованием площадки существующего локомотивного хозяйства участковой станции;

–       двух грузовых станций тупикового типа с расположением с западной стороны узла, для обслуживания существующих промышленных зон 1, 2, 3 ,4.

Согласно разработанной схеме развития узла, проектируемые грузовые станции 1 и 2 тупикового типа. Каждая станция обслуживает две промзоны. Тупиковый тип станции обусловлен характером работы и топографическими условиями местности. Согласно [4] расположение парков станции зависит от объёмов выполняемой работы, от этого зависит также мощность сортировочных устройств.

Объемы переработки вагонов на станции за сутки:

, (3.3)

, (3.4)

где  - суммарный объем погрузки (равен количеству поступающих порожних вагонов) и выгрузки (равен количеству груженых вагонов) по станции;

- коэффициент, учитывающий отправление количества вагонов, равного прибывшему на станцию.

Таким образом, среднесуточный объем переработки вагонов:

по грузовой станции 1:

N1=21+30+23+21 =95 ваг/сут.

-по грузовой станции 2:

N2=31+25+34+27=117 ваг/сут.

Объём работы одной грузовой станции 1 равен N1=95 вагонов в сутки, другой N2=117 вагонов в сутки. В соответствии с расчетами и [4] приняты схемы с параллельным расположением парков.

Для расформирования передач с сортировочной станции принято решение проектировать профилированную вытяжку, и в качестве нее будем использовать соединительный путь при следовании на пассажирскую и сортировочные станции, в соответствии с [4].

Каждая станция имеет единственный выход на сортировочную станцию и обслуживается только передаточным движением.

Сортировочный парк расположен параллельно приёмо-отправочному, что позволяет с наибольшей степенью поточности перерабатывать поступающие поезда.

Примыкание соединительных путей (путей следования от грузовых станций), по [4] примыкаем как дополнительный подход, при этом:

)        исключается примыкание к главным путям;

)        объединяются дополнительные пути следующие от отдельных рядом расположенных предприятий;

)        проектируются устройства обеспечения безопасности движения.

Число приемоотправочных путей на грузовой и пассажирской станции определяется по формуле:

 (3.5)

где - число путей для приема передаточных поездов с сортировочной станции (один путь при приеме таких поездов с одного направления, принимаем для пассажирской станции по одному пути для приема с ГС1, а также с СС, а для грузовых станций 1, 2 по одному пути на прием и отправление);

- число путей для отправления передаточных поездов (принимаем для пассажирской станции два пути при мощности одного назначения меньше 12 поездов в сутки на это назначение выделяется два отправочных пути, по [7]);

- число путей для приема и отправления транзитных поездов, (принимаем для пассажирской станции 2, по таблице 3.4 [7]);

 - число дополнительных приемо-отправочных путей для маршрутных поездов (не предусмотрено).

Общее число путей в сортировочном парке грузовой станции:

 (3.6)

где  - общее число путей для расформирования передач не менее маневровых районов, (принимаем для пассажирской станции по одному пути на каждый путь необщего пользования и на ТСК, итого 5 путей, для грузовых станции принимаем 2 пути);

 - число сортировочных путей для подборки по местам погрузки выгрузки, определяется по таблице 3.5 [7], принимаем по 3 для ГС 1 и ГС 2.

По [4] число выставочных путей на грузовых станциях ГС 1 и 2 и для пассажирской станции принимаем по 2.

Схема грузовой станции 1 и 2 приведена на рисунке 3.1 и 3.2. Выбранные схемы дорабатываются с учетом местных условий.

Рисунок 3.1 - Схема грузовой станции 1

Рисунок 3.2 - Схема грузовой станции 2

При разработке принципиальных схем пассажирской и пассажирской технической станций за основу приняты типовые решения.

Пассажирская станция.

-     тип станции - сквозной;

-       характер работы - комбинированный (как с пассажирскими, так и с грузовыми передаточными поездами);

-       места примыкания обслуживаемых предприятий не изменяются, но при переустройстве возможно изменение конструкции примыкания;

-       ПТС располагается на площадке бывшего ЛХ, последовательно ПС с объемлющими главными путями.

Для обеспечения грузовой работы пассажирской станции проектируется специализированный грузовой парк, включающий в себя приемоотправочные пути для работы с передаточными поездами и сортировочные пути.

Парк располагается относительно главных путей со стороны, противоположной городу, поскольку с этой же стороны расположены основные обслуживаемые предприятия с наибольшим объемом погрузки и выгрузки. Примыкание остальных предприятий выполняется с пересечением главных путей в одном уровне, что обуславливается незначительным объемом их работы.

Парк целесообразно расположить параллельно пассажирской станции со сдвижкой в восточном направлении для обеспечения лучших условий примыкания обслуживаемых путей необщего пользования.

ПТС размещается последовательно пассажирской станции с максимальным использованием площадки существующего локомотивного хозяйства. Для сокращения враждебности маршрутов перестановки составов на ПТС и обратно запроектирован обводной главный путь вокруг ПТС.

Принципиальная схема пассажирской станции и ПТС представлена на рисунке 3.3.

Рисунок 3.3 - Принципиальная схема пассажирской станции и ПТС

Конструктивная схема пассажирской станции (в осях путей) и ПТС приведена на рисунке 3.4.

Согласно [1] запроектирована односторонняя сортировочная станция с горкой средней мощности, так как объём переработки менее 6000 ваг/сут. Тип станции - с последовательным расположением парков - согласно [4], так как позволяют местные условия (площадка для размещения станции имеет соответствующую длину). Направление сортировки - нечётное, что определяет расположение всех основных устройств.

Расположение транзитных секций - параллельно парку отправления и парку приема. Именно при таком расположении парков обеспечен их наименьший пробег по станции.

Данная станция была запроектирована в процессе проектирования сортировочной горки в прошлом семестре, теперь же необходимо скорректировать схему горловин с учетом итоговой схемы узла, необходимо предусмотреть дополнительный подход по отправлению на грузовую станцию 2 и к нему сбрасывающую стрелку.

Также необходимо уточнить число путей в парке приема, с учетом диаграммы передаточного движения, по [4], нам придется увеличить число путей на один (11 поездов).

Число путей в сортировочном парке тоже подлежит корректировке, оно увеличивается на четыре по [4] (1 путь на пассажирское, 2 пути для накопления на грузовые станции, 1 путь на неравномерность и местную работу для промышленных зон).

Число путей в парке отправления, увеличивается на один по тому же принципу как и в парке приема, в соответствии с размерами передаточного движения в узле.

Заключительный этап схемы сортировочной станции в «рыбках» с доработанными изменениями представлен на рисунке 3.5.

3.2 Проектирование плана станций узла

В соответствии с разработанными схемами развития узла, сортировочной станции, пассажирской и грузовых станций запроектирован план станций узла.

Основное условие при расположении станций - обеспечение наименьшего объёма земляных работ при соблюдении основных принципов технологии работы и с учётом нормативных требований [4], [7], [8].

При проектировании главных путей и станций в плане соблюдены следующие требования:

- кривые участки пути запроектированы минимально допустимыми радиусами: на главных путях для пассажирского движения - не менее 400 м, на главных путях для грузового движения - не менее 300 м (такие же радиусы на главных путях в пределах станций), в парках приёма - отправления - не менее 300 м, в сортировочном парке, локомотивном хозяйстве, на ТСК и на ПТС - не менее 200 м;

прямые вставки между начальными точками кривых уложены на минимальных расстояниях на станциях 50 м, в особо трудных условиях допускается до 40 м по рекомендации преподавателя;

длина тупиков для смены направления движения на станциях -70 м, длина вытяжных путей - на половину длины состава.

3.3 Профилирование станций узла

На плане (приложение 2) уклоноуказательными знаками показан профиль земляного полотна всех станций. Основным критерием рационального профилирования является обеспечение минимальных объёмов земляных работ при выполнении всех нормативных требований для продольного профиля путей.

Профилирование сортировочной станции начато с сортировочного парка. Для этого на расстоянии 100 м от крайнего предельного столбика сортировочного парка определена отметка земли по оси станции. Для размещения сортировочного парка на насыпи отметка бровки земляного полотна в этой точке принимается на 1,3 м выше отметки земли, определенной интерполяцией по горизонталям. Эта величина обусловлена на учётом высоты снежного покрова (0,6 м) и высоты насыпи (0,7 м). От начальной точки влево и вправо запроектированы уклоны и точки перелома профиля земляного полотна в соответствии с нормами, установленными для сортировочных станций [7]. На масштабной схеме сортировочной станции показан средний уклон спускной части на участке от вершины горки до расчетной точки. Величина этого уклона принята 15%о и длине горочной горловины.

Приемоотправочные парки на пассажирских, технических и грузовых станциях расположены на горизонтальных площадках или на уклонах до 1,5 %, с корытообразным профилем. Главные пути перед входными и выходными горловинами станции целесообразно на протяжении 300-400 м размещены на прямой и уклонах до 2,5 %. Такое проектирование главных путей обеспечивает возможность перспективного развития станции с меньшими затратами.

Отметки при профилировании линий развязок узла рассчитаны по формуле

Н2= Н1 + i*l * 10-3, (3.1)

где Н1 - отметка бровки земляного полотна первой точки профиля;

i - уклон линии, ‰;

l - длина элемента, м.

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГЛАВНЫХ ПУТЕЙ В УЗЛЕ

При проектировании главных путей в узле использованы следующие основные нормативные принципы проектирования:

углы пересечения путей при путепроводных развязках могут быть приняты равными 15°, 30°, 45, 60° и 90°,всвязи со стандартностью и относительно небольшой стоимости конструкций под такими углами пересечения

(в западной горловине мною был запроектирован путепровод под углом 45°, а восточной два путепровода под углом 30°);

- все соединения путей выполнены по возможно кратчайшему расстоянию;

применяются стрелочные переводы марки 1/18 и радиусы круговых кривых равные 800 м, уложенные на перегонах по участкам, предназначенным только для грузового движения, при движении по участку пассажирских поездов укладываются стрелочные переводы марки 1/22 равные 1200 м;

параллельные пути различных направлений расположены на одном железнодорожном полотне;

земляное полотно малопересеченной местности запроектировано преимущественно в виде насыпей высотой 0,7 м над уровнем расчетной толщины снежного покрова 0,6 м, отметка земли (проектная) определена по формуле

Нпр = Нзем +Ннас +Нсн (4.1)

на спуске и подъеме на путепроводы применяются максимально допустимые уклоны:

а) на прямых участках: iтр = iр , руководящие уклоны на линиях установлены: для линии А - 8‰, Б - 9‰, Г - 10‰.

б) в кривых участках уклон уменьшается на величину, эквивалентную дополнительному сопротивлению от кривых:

iтр = iр - iэк, (4.2)

Если длина кривой больше длины состава, то

iэк=700/R (4.3)

Если длина кривой меньше длины состава, то

iэк= (12,2∑ λк )/lп, (4.4)

где R - радиус соответствующей кривой, м;

∑ λк - сумма углов поворота кривых в пределах элемента в градусах;

lп - длина поезда, м.

λк = lкр *180/πR. (4.5)

При проектировании главных путей в профиле учтены следующие требования:

продольный профиль главных путей запроектирован элементами возможно большой длины при наименьшей алгебраической разности сопрягаемых уклонов. Эта величина составляет для данной категории линий 10‰ по таблице 5.8 [7];

длина элемента профиля не менее половины стандартной длины путей;

при проектировании путепроводных развязок и устройстве разделительных площадок допускается уменьшить длину элемента профиля до 200 м, для внутриузловых соединений путей;

смежные элементы продольного профиля, алгебраическая разность которых превышает нормативную 10‰ по таблице 5.8 [7], сопряжены посредством раздельных площадок длиной 200-250 м;

вертикальные кривые следуют размещать вне переходных кривых, а также вне пролетных мостов и путепроводов, не допускается размещение остряков стрелок и крестовин в пределах вертикальных кривых.

При проектировании путепроводных развязок возможно два варианта получения отметок линии под путепроводом. В случае, если линия - существующая, то отметка под путепроводом определена по формуле (3.1). Отметка новой линии определяется с учётом высоты насыпи и снежного покрова по формуле (4.1), а отметка земли методом интерполяции.

Необходимая разность отметок головок рельсов верхнего и нижнего путей на путепроводе определена по формуле:

∆ h = hг +hс +hр, (4.6)

где hг - габаритное расстояние от УГР пути под путепроводом до низа его пролетного строения, принимаем по [4] 6,5 м;

hс - конструктивная высота пролетного строения, измеряемая от его низа до подошвы рельса верхнего пути, зависит от конструкции и величины пролетного строения (числа путей под путепроводом, угла пересечения), изменяется от 0.83 до 2.05м, принята 0.83 м;

hр - высота рельса верхнего пути. Для Р50 - 0,152 м, Р65 - 0,19м, Р75 - 0,192 м.

При типе рельсов Р65 и углах пересечения: 45˚, 30 ˚.

∆ h= 6.5 + 0.83 + 0.19 = 7.52 м;

При профилировании линии от путепроводных развязок применён принцип обеспечения минимальных объёмов земляных работ. При этом величина уклона равна величине уклона руководящего.

Приведем пример расчета путепроводной развязки 45˚ который находиться в западной части узла.

Для начала определяем что путепровод для проектируемой линии будет проходить сверху над существующей линией АБ, таким образом находим отметку земли, в месте где будет организован путепровод.

Отметка земли методом интерполяции 450,5, с учетом насыпи и земли отметка составит 451,8.

Поднимаемся на путепровод с учетом высоты 7,52 м, получаем отметку 459,32 м, организуем площадку на уклоне 0 ‰ длиной половины состава 1050/2=525 м, затем необходимо съехать с путепровода на линию А.

При спуске мы видим кривую и придерживаемся правилам указанных выше, и определяем уклон трассирования и эквивалентный. Так как длин кривой 202,14 м, меньше длины поезда 1050 м, то определяем iэк по формуле 4.2 и 4.4.

iтр =8- (12,2*14)/1050=7,84 ‰.

Далее определим отметку земли:

Н=459,32-(7,84*1230,46/1000)=449,67 м.

Но для того, чтобы спуститься с путепровода нам необходимо добиться разницы между проектной отметкой по путепроводу и по земле 0,3 м.

Для этого организуем участок длиной половину состава 525 м, и рассчитаем отметки по путепроводу и по земли.

Проектная отметка по путепроводу:

так как кривая меньше длины поезда 480,42, значит необходимо учесть эквивалентный уклон по формуле 4.2 и 4.4.

Нпут=449,67-(7,6*525/1000)=445,68.

Проектная отметка по земле:

методом интерполяции 444,27, с учетом снега и насыпи 445,58 м.

Разница между проектной по земле и по путепроводу 0,1 м, разница допустимая принимаем отметку по путепроводу и осуществляем дальнейшее профилирование линии.

5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ ТРАССИРОВАНИЯ В УЗЛЕ

В проекте технико-экономическое сравнение выполнено по приведённым годовым затратам с учётом натуральных показателей двух вариантов прокладки трассы, представленных в приложении 2.

В качестве границы местных вариантов узла принимаются точки А и Б, за пределами которых сравниваемые варианты не имеют различий ни в плане ни в профиле. Характерные сечения выполнены в определенных местах не реже 250 м. К характерным местам относят места изменения плана пути (границы кривых), точки перелома профиля (уклоноуказательные знаки).

Ширина земляного полотна между бровками определяется по формуле:

 (5.1)

где Е -величина междупутья,

m - количесвто междупутий;

 - расстояние от осей крайних путей до бровок земляного полотна, принимаем по [4], 3 м.

Площадь поперечного сечения в каждой характерной точке определена по насыпи по формуле:

 (5.2)

где H - рабочая отметка, м;

В - ширина основной площадки земляного полотна, м.

Для выемки:

F=(B+2bк+6hк+1,5Н)Н+2f, (5.3)

где Н-рабочая отметка, м;

bк, hк - ширина кювета по дну его и глубина соответственно,м;

f - площадь кювета, м2.

f= (bк+1.5hк) hк. (5.4)

Для определения строительных затрат рассчитаны объёмы земляных работ по вариантам, представленные в таблицах 5.1, 5.2.

В соответствии со СНиП 32-01-95 принимается профиль в выемке глубиной до 12 м в не дренирующих грунтах, при ширине земляного полотна для линий в не дренирующих грунтах 7,6 м для линий первой категории.

Точки нулевывх работ по 1 варианту определяются по формуле:

= L Нл /(Нл + Нпр), (5.4)

где Hл - рабочая отметка слева от нулевой точки, м;

Нпр - то же справа от нулевой точки, м;- расстояние между рабочими отметками Нл и Нпр, м.

X1вар=200*0.3186/(0.3186+0.66741)=64.62 м.

X2вар=176,29*0.96 /(0.96 +0.19)=63.68 м.

Потребные объемы балласта определяются по таблице 8.2 [7] на 1 км пути.

Строительные затраты определены по укрупнённым показателям и представлены в таблице 5.1.

Расходы, учитываемые при сравнении двух вариантов подразделяются на две группы:

1)      Зависимые от объема перевозок - по передвижению поездов и простою;

)        Условно независимые - расходы по содержанию постоянных устройств.

В курсовом проекте расчет эксплуатационных расходов производится по групповым нормам.

Расчет эксплуатационных расходов приведен в таблице 5.4, по [11].

Годовые эксплуатационные расходы по содержанию постоянных устройств при сравнении местных вариантов узла производится в таблице 5.5.

Годовые расходы по снегоборьбе определяются по таблице 117 [11].

Суммарные эксплуатационные расходы по каждому варианту:

Э=Эсн+Эпост+Эдв, (5.5)

При одноэтапных капитальных вложениях и одинаковых по годам эксплуатационных расходах годовые приведенные расходы определяются по формуле:

Ппр=Ен*К+Э, (5.5)

где Ен -нормативный коэффициент капитальных вложений, принимаем 0,12.

Таблица 5.3 - Расчёт капитальных затрат по вариантам

Таблица 5.5 - Эксплуатационные расходы на содержание постоянных устройств

Итоговый расчет.

Э1 = 17803,887+9095976,11+1,01*2479,65=9116284,44 (руб.),

Ппр1=41863949,73*1000*0,12+9116284,44=5032790252(руб.),

Э2 = 18067,6+9150597,67+2516,38*1,01=9171206,81(руб.),

Ппр2 =42228204,09*1000*0,12+9171206,81=5076555698 (руб.).

Как видно из расчётов, наиболее целесообразным вариантом для проектирования является второй, имеющий наименьшие приведенные расходы, в соответствии с проведенными расчетами первый вариант является наиболее экономически целесообразным.

Заключение

В ходе выполнения данного курсового проекта была разработана схема развития железнодорожного узла «О» путём разработки схем специализированных станций. Выполнены два варианта, которые отличаются схемой развязки главных путей на подходах к станциям. В ходе технического сравнения принято решение проектировать узел с параллельным расположением станций по первому варианту.

Пассажирская станция образована путём переустройства существующей участковой станции с примыканием ПТС в месте расположения локомотивного хозяйства участковой станции. Разработана и запроектирована на плане схема односторонней сортировочной станции с последовательным расположением парков и локомотивным хозяйством, а также схемы грузовых станции тупикового типа для обслуживания промышленных зон.

Масштабный план узла «О» приведён в приложении 2. На нём показано профилирование станций узла и трассирование примыкающих линий. При этом разработаны два варианта выхода грузовых поездов направления Г на путепроводную развязку и приведено технико-экономическое сравнение вариантов, в результате которого выбран первый вариант прокладки и трассирования линии, так как он является наиболее целесообразным.

железнодорожный узел станция

Список литературы

. д.т.н. К.Л. Комаров, профессор/ д. ф.н. С.А. Максимов, консультант Комитета по транспорту, дорожному комплексу, связи и информатике Новосибирского областного Совета депутатов// Новосибирск как мультимодальный транспортный узел/ Журнал "Железнодорожный транспорт"-1.06.2007 г., с.24-27.

. Бородин А.Ф Схема размещения и развития сортировочных станций ОАО «РЖД» до 2015 года/ Бородин А.Ф. // Железнодорожный транспорт, вып. 1. М., 2008 г. - С. 48-54.

. Бородин А.Ф., Агеев Р.В., Крылов А.С., Сиротич М.Б. Сортировочные станции: взаимодействие, размещение, развитие. Методологические принципы/ Бородин А.Ф., Агеев Р.В., Крылов А.С., Сиротич М.Б.// Железнодорожный транспорт, вып. 8. М., 2010 г. - С. 20-27.

. Строительно-технические нормы МПС РФ: Железные дороги колеи 1520 мм: СТН Ц-01-95: утв. МПС РФ 25.09.95.- М.: МПС РФ, 1995. - 86 с.

.Управление перевозками в железнодорожных узлах: уч. пос./ Апатцев В.И., Бородин А.Ф., Бородина Е.В. М.: РГОТУПС, 2003 г. - 155 с.

.Управление эксплуатационной работой на железнодорожном транспорте: учебник, в 2 т., Т. 2./ Ковалёв В.И., Осьминин А.Т., Кудрявцев В.А. [и др.]; под ред. В.И. Ковалёва и А.Т. Осьминина. М.: ФГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2011. - 440 с.

. Развитие железнодорожного узла. Учебн. пособие к курсовому и дипломному проектированию/ С.В. Карасев, А.А. Карасева, Л. И. Пушкарева.- Новосибирск.-СГУПС, 2013. - 94 с.

. Правила и технические нормы проектирования станций и узлов на железных дорогах колеи 1520 мм.- М.: Техинформ, 2001. - 256 с.

. Стоимость строительных работ при сооружении и развитии железнодорожных станций и узлов. Сост. Н.И. Федотов, И.Д. Булавченко и др. Новосибирск, 1988. - 18 с.

10. Железнодорожные станции и узлы: Учебник для вузов железнодорожного транспорта/ В.Г. Шубко, Н.В. Правдин, Е.В. Архангельский, В.Я. Болотный, В.А. Бураков, С.П. Вакуленко, В.А. Персианов.; под ред. В.Г. Шубко и Н.В. Правдина. - М.: УМК МПС России, 2002. - 368 с.

. Методические указания по сранению вариантов проектных решений железнодорожных линий, узлов и станций. - М.: ВПИТИТ Трансстрой, 1988. - 468 с.