СХЕМЫ ОТДЕЛЬНЫХ ПАРКОВ

Подход линий к сортировочным станциям

Если к сортировочной станции подходят несколько ли­ний. то их объединение перед парком приема сокращает пропускную способность в сравнении с раздельным вводом. Так как пути подходов для пассажирских и грузовых транзитных поездов или обходные пути для грузовых транзитных поездов с обменом и без обмена вагонов дол-

жны проходить вдоль станции с одной или с двух сторон, то, кроме то­го, от главных путей подходов должны ответвляться выходы в парк приема и обходные пути. Расположение парка приема на отметках выше главных путей подходов содействует устройству пересечения в районе ответвления в разных уровнях. Однако парк приема почти никогда не располагается на высоте целого «этажа» (7 м), а значи­тельно ниже.

Если ответвления и примыкания к парку приема располагаются от­дельно, то лежащие между ними участки пути должны иметь по мень­шей мере длину, равную длине поездов, для возможности остановки при необходимости поезда, освобождая при этом предыдущие участки ответвления или примыкания. Эти районы на схемах рис. 5.12 выделены жирной линией. Делать короткими и располагать на подъеме такие участки нельзя по динамике движения особенно при паровой тяге. Па­ровоз поезда, следующего в парк приема, в этом случае должен развить такое давление пара, чтобы после остановки мог обеспечить трогание поезда с места на подъеме.

На рис. 5.12, а — д показаны районы примыкания путей подходов к парку приема при устройстве обходных путей U, а на рис. 5.12, е — з — при продолжении путей подходов. Во многих вариантах две линии вводятся в парк приема раздельно. Лишь в случае рис. 5.12, е вследствие слишком длинного подхода предусматривается вначале однопутный участок. В этой схеме район ответвления хотя и сосредото­чен в одном месте (только одна путепроводная развязка), однако для сквозного движения из пункта В требуется преодоление потерянной высоты. Этот недостаток устранен в схеме рис. 5.12, ас. Кроме того, мар­шруты прибытия грузовых поездов из А в парк приема и пропуск поез­дов из В не враждебны друг другу.

Пересечения сквозных маршрутов противоположных направлений в одном уровне Кг не могут быть положе 1 :9. При необходимости мо­жет применяться пологое глухое пересечение 1 : 18,5 с подвижными сер­дечниками в тупой крестовине. Если необходимо избежать применения этого глухого пересечения, то район пересечения заменяется двумя обыкновенными стрелочными переводами (замененное пересечение а Кг).

На двусторонней сортировочной станции парки приема и отправле­ния обеих систем расположены на разных отметках. Это может быть использовано при устройстве развязок для маршрутов прибытия и от­правления (рис. 5.13).

Назначение и устройство. Парк приема предназначен для приема грузовых поездов, прибывающих в переработку с разных направлений. Пути парка приема поэтому являются приемо-отправочными и должны иметь выход на сортировочную горку для возможности осуществления непосредственно с них надвига на основную горку.

При подаче составов на основную горку путь надвига должен быть как можно короче. Это обеспечивается при расположении парка прие­ма почти на высоте горба сортировочной горки (рис. 5.14). Такое вы­сокое расположение обусловливает в большинстве случаев соответству­ющий объем земляных работ (насыпь), который по сравнению с воз­никающими при этом эксплуатационными преимуществами (небольшая высота подъема Ah₂ при надвиге с помощью горочного локомотива, ко­роткий путь надвига Ь₂) экономически оправдан. В связи с этим каждый прибывающий в разборку поезд должен преодолеть соответствующую высоту с помощью более мощного локомотива, чем маневровый.

Так как составы вагонов на путях парка приема находятся дли­тельное время без локомотива, то продольный уклон i во избежание самопроизвольного ухода вагонов на новых станциях принимается не круче 1,5%о, включая возможное сопротивление от кривой Wk- При этом Wk определяется по формуле ®_ft==330: R (вагоны с тележками с расстояниями между осями 2 м). Если продольный уклон устраивается с подъемом в сторону горки с учетом работы при надвиге составов, то сопротивление в кривых должно соответствовать уклону i_h= 1,5%₀. Это означает, что при R = 573 м и применении двухосных вагонов с расстоянием между осями 6 м (Wh=860: R) продольный уклон дол­жен быть равен нулю.

Число путей в парке приема зависит от:

числа поездов в наиболее загруженное время суток (часы интенсив­ного прибытия);

времени занятия путей;

перерабатывающей способности сортировочной горки.

При составлении соответствующего графика движения необходимо стремиться к более равномерному подходу поездов. Все же вследствие возникновения задержек появляются отклонения. В связи с этим не должна допускаться такая ситуация, чтобы парк приема был полностью занят и поезда вынуждены задерживаться на подходе к станции или на предшествующих станциях в ожидании освобождения путей.

Если число путей не может быть определено по известным методам, то максимально возможное число путей рассчитывается с применением теории вероятностей [121].

Время занятия путей складывается из времени прибытия, обработки и ожидания. При этом обработка прибывшего поезда состоит из отдель­ных операций, требующих большой затраты времени (в зависимости от длины состава и огранизадии в среднем от 50 до 90 мин) и которые не всегда могут выполняться параллельно.

Обработка поезда по прибытии состоит из следующих операций: передачи поездных документов машинистом составителю поездов; составления сортировочного листка, который является основой сла­женной работы всех участвующих звеньев (постов централизации, баш­мачников, железнодорожников, подвешивающих автотормозные рука­ва) в расформировании поездов;

разъединения автотормозных рукавов и удлинения винтовой сцепки; технического осмотра вагонов на пригодность к движению (тор­моза, буксовые лапы, выбоины, греющиеся буксы и т. д.). Осмотр зани­мает очень много времени (40 с на ось при одном рабочем), поэтому его стремятся сократить.

При этом возникает дополнительное время ожидания, так как от­дельные операции не всегда могут следовать одна за другой. Сюда от­носится также ожидание освобождения пути надвига и начала роспус­ка. При постоянном числе обслуживающего персонала время ожидания растет при поступлении поездов в пакетах.

Перерабатывающая способность сортировочной горки определяется допустимой скоростью надвига Vo. Она зависит от конструкции сорти­ровочной горки (продольный профиль) и следующей за ней распреде­лительной зоны (пучки стрелочных переводов), а также от степени ме­ханизации и автоматизации (вагонные замедлители для интервального и прицельного торможения). Определяющим фактором в этом является длина спускаемых с горки отцепов.

Для горок с хорошей конструкцией вагонных замедлителей v₀ мо­жет иметь значения от 1,2 до 1,4 м/с. Более высокая скорость надвига в настоящее время вряд ли возможна. При автосцепке ^отах — 2,5 м/с.

При определении необходимого количества путей нужно учитывать, что наименьшее число путей для приема поездов достаточно только при равномерном их прибытии. Неравномерности и опоздания поездов при­водят к перебоям занятия путей. Поэтому необходимо иметь резервы для сглаживания пиков неравномерностей.

Для парка приема с прибытием поездов против направления роспус­ка время занятия путей может быть увеличено на величину враждеб­ности маршрутов. Специализацией путей для поездов, прибывающих против направления роспуска, и очередности роспуска составов (отце­пов) должны быть поэтому рационально согласованы между собой по занятию путей и регулироваться на практике станционным диспетчером при отклонениях. Время занятия путей зависит еще от того, возвраща­ется ли горочный локомотив по только что освобожденному пути или через специальный ходовой путь. Если роспуск осуществляется двумя

горочными локомотивами, то сооружается по одному ходовому пути с двух сторон парка приема.

Рекомендации по устройству сортировочных станций (1939 г.) предлагают укладывать в парке приема в общем не менее пяти путей. Определение необходимой длины путей производится по наибольшему числу осей грузовых поездов на прилегающих линиях. При установлении значений полезной длины надо учитывать, кроме того, величину предо­хранительных участков пути, изолированного рельса и участка пути для установки горочного локомотива. В общем в соответствии с реко­мендациями по устройству сортировочных станций расстояние от голо­вы прибывшего поезда (поездной локомотив) до предельного столбика может быть 20 м и более. Эта величина не соответствует обычно при­нятому расстоянию 50 м в связи со стремлением получить короткие пути надвига. Это соответственно требует осторожного приема поезда. Если для разделки маршрута после прибытия поезда устраиваются изолированные рельсы (длина 50 м или в будущем 25 м), то горочный локомотив может располагаться в этом районе (рис. 5.15).

В парке приема происходит первоначальная обработка прибывающих поездов. Для работы железнодорожников в междупутье расстояние между осями путей должно составлять на новых станциях, принимая во внимание применение в будущем вагонов с габаритом 1-WM, 5 м. В кривых радиусом до 720 м это расстояние также достаточно для работы в соответствии с правилами охраны труда и с учетом необходи­мого увеличения габарита приближения строений.

Для мачт освещения и опор контактной сети на станциях необходи­мо устройство больших междупутий.

Путевое развитие сортировочных станций

Необходимо стремиться к плавному движению поездов по прибытии с допустимой скоростью К_Доп=60 км/ч и к самостоятель­ным вводам главных путей подходов с обеспечением возможности од­новременного прибытия. При этом пути приема надо примыкать так, чтобы на каждый из них можно было бы принимать поезда с любого направления. При приеме поездов в приемочный парк против направле­ния роспуска должно предусматриваться как можно меньше враждеб­

ных маршрутов. Это требование могут удовлетворить только дорогосто­ящие стрелочные улицы. Желательно предусматривать также короткие пути надвига. Для этого необходимо выполнить компактную укладку стрелочной горловины парка приема со стороны горки. В связи с этим возможно применение в этой горловине перекрестных стрелочных пере­водов, даже если они располагаются на приемо-отправочных путях при­бытия поездов против направления роспуска.

Согласно правилам формирования грузовых поездов вагоны преиму­щественного отправления и вагоны по роду перевозимого груза (домаш­нее имущество) или их конструкции (транспортеры, железнодорожные краны и т. д.) не разрешается пропускать через горку, они должны находиться в голове поезда или в крайнем случае в его хвосте. В этом случае они могут быть переставлены на специальные сортировочные пути с помощью поездного или маневрового локомотива, если они не подлежат передаче в парк обмена вагонов или в другое место. Таким образом, для роспуска составов не нужны специальные пути непосред­ственно перед горкой для остановки вагонов, не подлежащих роспуску. «Больные» вагоны, выявленные во время обработки в парке приема, должны быть убраны из состава другим способом.

Если требуется осуществлять движение между парком приема и сор­тировочным парком (парком подформирования), избегая следования через сортировочную горку, то необходимо уложить специальный об­ходной путь (рис. 5.16). Это требование чаще возникает на небольших и средних станциях, где вагоны должны перерабатываться (сортиро­ваться) неоднократно. То же относится к небольшим станциям, на которых сортировочный парк одновременно является парком подформи­рования.

Схема парка приема лучше всего увязывается с поточной работой в направлении роспуска, если нет прибытия поездов против направления роспуска (рис. 5.17, а). Прием поездов против направления роспуска при его неизбежном возникновении должен приспосабливаться к работе сортировочной горки так, чтобы прибытие поездов на крайние пути (пути 9 и 10 на рис. 5.17, в) и надвиг на соседних, но расположенных внутри парка приема путях (пути 8 и 7) не были враждебны друг дру­гу. При этом, правда, в большинстве случаев невозможно ком­пактное расположение стрелочных переводов с увеличением угла на­клона для объединения путей. Здесь, наоборот, надо предусматривать обыкновенные стрелочные улицы с маркой 1 :9. Прибытие поез-

дов в парк приема против направления роспуска из нескольких направ­лений в редких случаях может быть осуществлено одновременно. Поэтому их прием предусматривается, как правило, по одному общему главному пути. Для внутренних передвижений на сортировочной стан­ции требуется сооружение ходовых путей между различными устрой­ствами. Так, наряду с ходовым путем для поездных локомотивов необ­ходим путь для вагонов, которые срочно должны быть переданы в парк отправления. По этому пути в парк приема могут поступать группы вагонов с дополнительных устройств против направления роспуска. Поэтому второй путь прибытия против направления роспуска должен иметь выход не только на путь надвига (горочный путь), но и за счет укладки дополнительных стрелочных переводов (стрелочные переводы '35 и 25) должен примыкать к парку приема независимо от происходя­щего роспуска вагонов. Если пути для прибытия поездов и подачи вагонов против направления роспуска располагаются с одной сторо­ны, то образовывается большое скопление стрелочных переводов (рис. 5.17, в).

Возвращение горочного локомотива от вершины горки до пути стоянки производится по специальному ходовому пути, располагающе-

муся по краю парка приема или по пути, освободившемуся от надвига состава. Вследствие этого, правда, использующийся путь приема осво­бождается для следующего поезда позже. В часы интенсивного прибы­тия поездов в разборку применяются по крайней мере два горочных локомотива для надвига составов по двум путям. В этом случае во время роспуска состава на одном пути надвига следующий состав мо­жет быть подготовлен для роспуска на другом пути надвига. Второй горочный локомотив надвигает состав до вершины сортировочной горки и ожидает там окончания роспуска по первому пути. Таким обра­зом может быть достигнута наибольшая загрузка горки (перерабаты­вающая способность), однако оба горочных локомотива используются непроизводительно в связи с большими затратами времени на ожида­ние. Для двух горочных локомотивов должны предусматриваться также два пути возврата (с каждой стороны парка приема по одному) и два п;ути для стоянки. Существующие станции очень редко имеют такое расположение.

На новых станциях в Англии путь для возврата локомотива с путем для стоянки лежат почти по оси парка приема между вводами путей линий (рис. 5.78). Благодаря этому возврат локомотива и его прицепка к готовому для роспуска составу имеют меньшие затруднения.

Сортировочная горка

Вершина сортировочной горки с путями надвига. Парк приема и вершина сортировочной горки (горб горки) должны распо­лагаться как можно ближе друг к другу, чтобы путь надвига от места остановки прибывшего поезда до вершины сортировочной горки был короче. При медленном надвиге — горочный локомотив подает состав вагонами вперед со скоростью около 5 км/ч — каждые 100 м сокраще­ния пути надвига дают экономию времени более 1 мин.

На сортировочной горке составы расформировываются.

Она состоит из вершины с путями надвига; скоростного уклона; зоны распределительных стрелочных переводов.

Вершина сортировочной горки лежит на путях надвига в основном за пределами парка приема (см. рис. 5.17). Она может также находить­ся непосредственно в пределах парка приема, в связи с чем в парке приема возникает уклон (рис. 5.18). Обе схемы имеют свои преимуще­ства и недостатки.

При расположении вершины сортировочной горки за пределами пар­ка приема могут быть уложены пути для прибытия против направления роспуска, а отцепленные поездные локомотивы от грузовых поездов, прибывших в поточном направлении, могут не следовать через вершину сортировочной горки с небольшим радиусом вертикальных сопрягаю­щих кривых и по скоростному спуску. Однако при этом путь надвига соответственно удлиняется.

При расположении вершины сортировочной горки в пределах парка приема пути надвига становятся значительно короче, но из-за больших уклонов прием поездов против направления роспуска почти невозмо­

жен. Вершина горки должна также иметь достаточный радиус сопряга­ющих вертикальных кривых и минимально 750 м для возможности про­пуска через нее всех вагонов (включая транспортеры).

Если вершина горки лежит вне парка приема, то она имеет один или два пути надвига. Один путь надвига требует меньше затрат на строительство и все-таки большие станции Государственных железных дорог ГДР имеют два таких пути, хотя эксплуатационное преимущество этим еще не доказывается.

Раньше с учетом применяющихся в течение года ходовых качеств скатывающихся вагонов строились зимняя и немного ниже по высоте летняя горки. Таким образом, в зависимости от времени года использо­вался один или другой путь надвига. В настоящее время, учитывая эф­фективное применение вагонных замедлителей, принимается единая вы­сота горки по значению зимней. Утверждение того, что при двух путях надвига в случае неполадки имеется возможность осуществления рабо­ты по второму пути при небольшой длине подачи составов к горке, не обосновано. На Государственных железных дорогах ГДР поэтому в будущем будут устраивать только один путь надвига.

Лишь применение параллельного роспуска двух составов, что воз­можно относительно редко, и устройство вагонных весов в спускной части горки между вершиной и первым разделительным стрелочным переводом вынуждает к укладке двух путей. При наличии только одно­го пути ремонт вагонных весов остановил бы всю работу.

В Советском Союзе большие сортировочные станции имели вследствие большой разницы температур два пути надвига с различ­ной высотой вершин сортировочных горок. Так, в Сибири зимняя горка должна быть выше летней на 1,20 м. Однако различные значения высо­ты при больших мощностях горок недопустимы. Поэтому теперь строят­ся горки с единой высотой.

Сортировочные горки ЧСД имеют только один путь надвига. Одна­ко станции с большой перерабатывающей способностью имеют два пути надвига, которые недалеко от вершины горки соединяются с помощью стрелочного перевода [113].

Перед вершиной горки предусматривается небольшой подъем (противоуклон) с г'=20%о (рис. 5.19). Этот противоуклон способствует сжа­тию буферных пружин, благодаря чему вагоны могут быть там свободна расцеплены. Длина противоуклона зависит от длины подлежащей рас цепке группы вагонов. Расцепщик должен менять место нахождения в зависимости от длины отцепа. 35 м достаточно для расцепки отцепа из восьми двухосных вагонов.

Рис. 5.19. Прежние (а) и применяемые в настоящее время (б) уклоны путей парка приема и уклоны перед вершиной сортировочной горки на советских станциях

Второй задачей этого противоуклона является предотвращение спуска уже расцепленных вагонов при неожиданно возникшем прекра­щении работы. На вершине горки между этим коротким противоукло- ном и следующей за ним спускной частью устраивается сопрягающая вертикальная кривая наименьшего радиуса, равного 300 м, для умень­шения интервала следования плохих и хороших бегунов. Это является основой для применения большой скорости надвига.

Радиус сопряжения уклонов 300 м не позволяет пропускать через горку транспортеры и другие определенные вагоны. При R = 750 м че­рез горку могут быть пропущены все вагоны. Поэтому ОСЖД рекомен­дует в будущем конструировать вагоны для радиуса сопряжения, равного R_a=250 м.

Расположенное перед горкой сопряжение с подъемом t=20%₀ может быть осуществлено радиусом менее 2000 м. При небольшой длине реко­мендуется применять радиус, равный 750 м. Применения радиуса 400 м надо избегать тем более, что это дает сокращение длины всего только на 3,50 м (рис. 5.20).

Как видно из рис. 5.20, в пределах сопряжения на вершине в дей­ствительности не имеется горизонтального отрезка. Несмотря на это, на продольном профиле в качестве точек перелома профилей указыва­ются точки 1 к 2 (рис. 5.21), а не 3, так как благодаря этому одновре- менно указывается действительная высота горки.

Оператор горки, руководящий роспуском, должен находиться на вершине сортировочной горки, так как там представляется наилучший обзор. Для него и расцепщика на вершине сортировочной горки долж­но предусматриваться помещение. Оно требует большего расстояния до обходного пути, расположенного в непосредственной близости.

Расположение вершины горки на повышенных отметках может быть целесообразно использовано для устройства пересечения в разных уровнях с ходовым путем (ходовой путь из локомотивного депо и об­ратно, рис. 5.22).

Французские железные дороги решили своеобразно проблему сокра­щения длины путей надвига и обходных путей по сравнению с немецки­ми условиями (рис. 5.23).

Спускная часть горки. Конструкция плана и профиля спускной части горки не может рассматриваться отдельно. План и уклоны образуют единое целое, что обусловлено некоторыми ограничениями (переломы профиля необходимо устраивать за пределами расположения стрелоч­ных переводов, вагонные замедлители располагать на спуске и по воз­можности на прямом участке и т. д.), и являются типичным примером тесного переплетения методов эксплуатации и техники строительства.

Высота горки, расстояние до расчетной точки и определяющиеся этими параметрами различные уклоны спускной части горки, а также соединения отдельных распределительных путей зависят от многих эксплуатационных требований:

а)   взаимной увязки минимального расстояния скатывания при не­благоприятных климатических условиях и ходовых качествах отцепа

с максимальным расстоянием скатывания при благоприятных условиях роспуска и ходовых качествах;

б)  наибольшего сокращения требуемого минимального расстояния скатывания до расчетной точки с целью снижения высоты горки и лик­видации излишних затрат энергии на торможение;

в)  сокращения разницы времени спуска следующих друг за другом плохого и хорошего бегунов с целью уменьшения интервала следования отдельных отцепов и ускорения роспуска состава;

г)  последовательного разделения маршрутов следования отцепов на отдельные сортировочные пути при большом числе отцепов.

Из первого требования возникает условие, заключающееся в том, что плохой бегун при климатически неблагоприятных условиях (низкая температура и встречный ветер) должен проследовать всю зону раз­делительных стрелочных переводов и остановиться на минимально до­пустимом расстоянии от последнего предельного столбика.

Это расстояние зависит от двух факторов. Во-первых, на каждый путь надо принимать как можно больше вагонов за предельный стол­бик, прежде чем группа вагонов на этом пути будет продвинута дальше с помощью какого-нибудь мероприятия (осаживание), чтобы освобо­дить место для новых отцепов.

Во-вторых, хорошие бегуны при благоприятных условиях роспуска (нормальная температура и попутный ветер) должны скатываться с энергией, обеспечивающей ее погашение вагонными замедлителями, а на подгорочном пути не следовать без торможения за пределы выходной горловины. Так как в обоих случаях зависимости несовместимы, го в общем берется минимальное расстояние до расчетной точки, равное 100 м за предельным столбиком. При целевом торможении ограничи­ваются всего 50 м [40]. Расчетным является путь с наиболее неблаго­приятными по динамике скатывания условиями, т. е. путь с наибольшей суммой сопротивлений. Чем меньше разница суммы сопротивлений, воз­никающих при скатывании на каждый отдельный подгорочный путь, тем целесообразней запроектировано путевое развитие.

Различия между плохим и хорошим бегунами, так отрицательно дей­ствующие при проектировании сортировочной горки, возникают не толь­ко из-за различных ходовых качеств и веса вагонов, но также из-за различного очертания вагонов (лобовая поверхность) и вызванного этим сопротивления движению от воздушной среды. Государственные железные дороги ГДР в исследованиях по динамике скатывания отце­пов применяют значения, приведенные в табл. 5.4.

Из второго требования о сокращении пути скатывания возникает необходимость проектирования всего сооружения как можно компакт­нее с быстрым переходом на необходимую ширину сооружения. Это будет подробно изложено при рассмотрении распределительной зоны.

Из третьего требования о сокращении времени следования между хорошим и плохим бегунами следует необходимость применения чрез­вычайно крутого начального уклона (скоростного уклона). Продольный профиль и план могут быть целесообразно увязаны друг с другом, если горка будет иметь неодинаковый по всей длине скоростной уклон, а с расположением промежуточного уклона на продолжении скоростного. Тогда не будут достигаться слишком большие скорости скатывания. Из построения кривой скатывания в координатных осях время — путь (рис. 5.24) видно, что разница времени At растет с увеличением пути скатывания и уменьшается с увеличением скорости скатывания. Для того чтобы At было как можно меньше, начальные скорости должны быть очень большими. Это возможно при большой действующей (избы-

точной) специфической скатывающей силе f = i—w (табл. 5.5). Чем больше влияние уклона, тем больше выравниваются f_s плохого бегуна с /с хорошего бегуна.

В качестве максимального уклона скоростной части горки принима­ется 65%о, а значения меньше 40%о не должны применяться.

Эти уклоны позволяют следовать по ним возвращающимся манев­ровым локомотивам с небольшой по весу группой вагонов через горку в парк приема.

Следующий за скоростным уклоном промежуточный уклон имеет спуск, равный 20—10%о, а при двух тормозных позициях — от 20 до 15%₀-

Устройство только одного крутого начального спуска недостаточно. Крутой спуск должен предусматриваться непосредственно за вершиной горки для отделения плохого и хорошего бегунов от надвигаемого со­става примерно в одной и той же точке горба горки (точка скатыва­ния). Это дает возможность применять минимальный радиус сопрягаю­щей вертикальной кривой вершины горки, равный 300 м.

Распределительная зона, следующая за промежуточным уклоном, располагается в этом случае на горизонтальной площадке, а не на спу­ске с небольшим уклоном, если в ней не установлены вагонные замед­лители (при расположении их выше промежуточного уклона).

Вагонные замедлители располагаются специально на уклоне для того, чтобы намеренно или ненамеренно остановленные в результате

торможения вагоны после оттормаживания замедлителя могли сами тро­нуться с места и освободить по крайней мере замедлитель. Следующая за ними зона, располагающаяся до последнего разделительного стре­лочного перевода с t = 0%o, облегчает башмачникам точное торможение хороших бегунов, так как на их небольшую выходную скорость, полу­ченную на вагонном замедлителе, не действуют больше никакие силы ускорения. Это важно, если хороший бегун следует за плохим. Для по­вышения скорости надвига теоретически даже выгоднее располагать распределительную зону на противоуклоне На полностью автоматизи­рованной сортировочной горке необходимо также сохранять i=0%o, хотя действие этого уклона нужно закладывать в устройство по обра­ботке данных. Расстояние между точкой отделения отцепов и первой тормозной позицией будет несколько больше при установке датчиков, передающих данные об отцепах, в том числе о весе и ходовых качест­вах При расчете сортировочных горок соответствие между продоль­ным профилем (необходимая высота горок, конструкция спускной части и т. д ) и планов путевого развития (расположение стрелочных перево­дов и вагонных замедлителей) может быть достигнуто только после тщательной отработки. Так, уклоны спускной части горки при их опре­делении получаются довольно большие вследствие сокращенной длины всего спуска, принятой из-за стремления сделать горочную горловину покомпактнее (рис. 5 25).

Переход к уклону сортировочных путей (i=l,5°/oo, а в будущем с уменьшением до 1%о) предусматривается за последним разделитель­ным стрелочным переводом В связи со смещенным расположением пре­дельного столбика, что обусловлено новым габаритом приближения

строений, вертикальная кривая сопряжения этого перелома профиля на­чинается непосредственно за последним переводным брусом последнего стрелочного перевода, а не с места расположения предельного столбика.

Из четвертого требования о последовательном разделении маршру­тов следования отцепов получается совершенно определенное распо­ложение стрелочных переводов для отдельных путей по так называе­мому принципу рассеивания.

Зона разделительных стрелочных переводов

Проектирование путевого развития в распределительной зоне требует большой затраты времени и умения.

Пусть дано:

а)  вершина сортировочной горки с путем надвига или двумя путями надвига,

б)  число и расположение сортировочных путей. В основном ось про­ектируемого сортировочного парка лежит на прямом продолжении пути надвига, причем число сортировочных путей кратное шести — восьми.

Требуется:

а)  запроектировать длину распределительной зоны покороче за счет ее компактности;

б)  чтобы сумма всех сопротивлений (ходовое от движения по кри­вым и стрелочным переводам) на каждом примыкаемом пути была бы приблизительно одинаковой и как можно меньшей;

в)  предусмотреть прямые участки путей для размещения вагонных замедлителей (одна или две позиции) достаточной длины (увязанной с необходимой длиной торможения).

Большие длины тормозных участков приводят к растянутости зоны распределения. При этом не исключается прежнее требование об устрой­стве достаточно длинных участков путей, свободных от стрелочных пе­реводов для торможения вагонов с помощью тормозных башмаков, при выходе из строя одного из вагонных замедлителей (вторая тормозная позиция, рис. 5.26). Кроме того, тормозные башмаки могут гарантиро­вать торможение только при скорости движения отцепов около 6 м/с (соответствует примерно 2 м высоты горки), в противном случае возни­кает опасность выжимания тормозного башмака;

г)  взаимная увязка плана путевого развития и профиля спускной части горки.

В результате получается путевое развитие, которое в оптимальном варианте имеет следующую характеристику:

а)   строгое соблюдение принципа веерного разделения маршрутов, т. е. как возможно более равномерное и симметричное расхождение от­дельных путей скатывания от первого стрелочного перевода;

'б) концентрированное разветвление, которое достигается применени­ем кривых и стрелочных переводов небольших радиусов, обратных кри­вых по возможности без прямых вставок и с соблюдением определен­ных пропорций между шириной и длиной путевого развития с учетом необходимых расстояний между осями путей (условия техники безопас-

ности). Промежуточные переходы для получения необходимой ширины путевого развития надо делать по возможности с применением пологих кривых;

в)  предельные столбики последних разделительных стрелочных пе­реводов располагаются примерно по круговой кривой, центр которой находится на оси пути надвига (при несимметричных горочных горло­винах это невозможно). В большинстве случаев предельные столбики крайних путей при неблагоприятной конструкции горловины удалены намного дальше, чем на средних путях;

г)  первый разделительный стрелочный перевод располагается побли­же к вершине сортировочной горки.

Расположение стрелочных переводов по принципу веера. Приведен­ный в пункте а) принцип веерного разделения маршрутов показан на рис. 5.27.

Начальной схемой примыкания путей была арфообразная с одной длинной стрелочной улицей схема. Современный метод формирования поездов с помощью сортировочной горки не может рационально исполь­зовать старую схему с одной стрелочной улицей. Типовой схемой рас­пределительной зоны сортировочной горки является пучкообразная, т. е. построенная по принципу веерного разделения путей, где наиболее часто встречающиеся разделения маршрутов происходят на первых стрелочных переводах.

В табл. 5.6 приведены характерные отличительные черты обеих схем расположения путей. Представленные результаты основываются на исследовании скатывания 100 отцепов на 10 путей назначения и воз­никающих в связи с этим загрузок первых определяющих разделитель­ных стрелочных переводов.

Для большей перерабатывающей способности горки важную роль играет соблюдение условия об устройстве пучкообразной схемы рас-

пределительной зоны. 63% отцепов разделяются уже на стрелочном переводе 1. Опасность нагона плохого бегуна хорошим этим самым в большинстве случаев устраняется. Поэтому большая частота перевода стрелок 1 и 2 требует применения быстродействующих стрелочных приводов. Кроме первого и последнего стрелочных переводов, числа следований при пучкообразной схеме по остальным стрелочным перево­дам намного меньше, в связи с чем износ и необходимость смены этих стрелочных переводов также уменьшается.

Так как к одному вагонному замедлителю присоединяется макси­мально до 10 путей, то при большем числе путей в сортировочном парке необходимо предусматривать несколько пучков. Взаимное распо­ложение пучков зависит от схемы размещения первого разделительного стрелочного перевода и общего числа путей. При применении обыкновен­ных стрелочных переводов наилучшая схема соединений получается, если пучок состоит из восьми путей. На рис. 5.28 показаны схемы рас­положения путей при количестве пучков от 8 до 8X8=64. Наибольшая

симметрия достигается при двух, четырех и восьми отдельных пучках. В случае трех и шести пучков симметрия получается не в такой мере, так как Государственные железные дороги ГДР прекратили примене­ние тройных стрелочных переводов и предусматривают укладку только двойных стрелочных переводов. В этом случае два стрелочных перевода должны быть уложены друг за другом. Распределительная зона будет несимметричной, если к обеим рельсовым нитям первого разделитель­ного стрелочного перевода подключается неодинаковое количество пуч­ков, например, с одной стороны два, а с другой — три.

Более восьми пучков с 64 путями до сих пор применялись только в отдельных случаях. При концентрации в будущем формирования поез­дов на 11 основных сортировочных станциях Государственных желез­ных дорог ГДР появится необходимость увеличения количества путей в сортировочных парках. В Северной Америке известны станции с чис­лом путей до 100. Если распределительная зона должна быть при этом не слишком длинной, то пучки путей следует располагать по от­ношению друг к другу под углом (в виде «ласточкиного хвоста»—прим. ред.) (рис. 5.29). При укладке числа путей не кратного восьми, напри­мер, не 32 или 40, а меньшего (например, 30 или 38 — прим. ред.), рас­пределительная зона проектируется на полные пучки путей. Не преду­сматривающиеся к укладке пути отбрасываются (или относятся на перспективу — прим. ред.). Эти пути находятся в большинстве случаев в обоих крайних пучках (рис. 5.30).

Если требуется отправление поездов в противоположном роспуску направлении, то необходимый для этого стрелочный перевод (обыкно­венный или двойной перекрестный стрелочный перевод — последний при­менять нежелательно по условиям централизации стрелочных перево­дов) действует, так сказать, как «инородное тело» в строгой конструк-

ции распределительной зоны. Для того чтобы при отправлении поездов в направлении, противоположном роспуску, не очень препятствовать сортировочному процессу и не прерывать его, предусматривается не­большое количество путей, как правило, крайние пути пучков (рис. 5.31).

Построение пучка параллельных путей с учетом наименьшей длины горловины может быть выведено математически [124]. Эти рассужде­ния основываются на предположении, что путевое развитие обусловли­вается только расстоянием между осями путей, минимальным радиусом и минимальной прямой вставкой между обратными кривыми (рис. 5.32). Действительные условия все же редко соответствуют исход­ным данным для расчетов, так как стрелочные переводы немного от­личаются от математических предположений. Действительная длина пу­тевого развития больше, чем оптимальная, полученная в результате расчетов.

В этих случаях для вагонных замедлителей отсутствует прямой участок пути. Прямая вставка g в уравнениях необходима по условиям конструкции подвижного состава.

Расположение первого разделительного стрелочного перевода. Пу­тевое развитие распределительной зоны проектируется с места распо­ложения первого разделительного стрелочного перевода. Если он на­ходится очень близко к вершине сортировочной горки, то достичь большой скорости надвига невозможно. При большой скорости надвига хороший бегун, следующий за плохим, имел бы очень маленький интер­вал, в связи с чем перевод стрелок не обеспечился бы. До сих пор место расположения первой разделительной стрелки принималось рав­ным 20—25 м от точки перелома профиля. Правильней отсчитывать это расстояние от конца сопрягающей кривой (рис. 5.34). В табл. 5.7 приведены данные о возможных скоростях надвига в зависимости от расположения первого разделительного стрелочного перевода. Она со­ставлена для стрелочного перевода 49-190-1:9, v₀ для стрелочного перевода 49-215/215-1:4,8 и выше.

Автоматизация перевода стрелок

При переводе стрелок между скатывающимися вагонами стрелочником внимание его отвлекается (на чтение сортировочного листка). Практика показывает, что при ручном переводе стрелочного рычага возможно скатывание только от четырех до пяти отцепов в ми­нуту. Это чрезвычайно низкая перерабатывающая способность. Так как процессы разделения в распределительной зоне, построенной по прин­ципу веера, происходят в первой стрелочной зоне, то эти стрелки пере­водятся с помощью установленного порядка скатывания вагонов авто­матически (полуавтоматика). Автоматический перевод стрелок на не­мецких железных дорогах был впервые применен в 1914 г. в Герне. Порядок переводов закладывается стрелочником перед началом роспус­ка состава. Сообразно с этим на каждый скатывающийся вагон (от­цеп— прим. ред.) устанавливаются стрелки, подлежащие переводу и включенные в автоматический перевод своего маршрута. При этом занятая стрелка в принципе переводиться не может. При ритмичной работе, на которую оказывают влияние вагонные замедлители, хороший бегун не должен следовать за плохим с таким небольшим интервалом> при котором не обеспечивается освобождение разделительного стрелоч­ного перевода предыдущим отцепом. Это приводит к большой затрате времени-на повторную сортировку вагонов.

Изолированные участки пути предохраняют стрелку от преждевре­менного перевода и позволяют осуществлять автоматический перевод стрелок. При занятости стрелок они не могут быть переведены для сле­дующего вагона, скатывающегося с небольшим интервалом.

Длина изолированного участка перед остряками стрелочного пере­вода равняется t_v=vT, где v — максимально возможная скорость ваго­на в соответствующей стрелочной зоне (определенная на основании исследования процесса роспуска вагонов); Т — время перевода стрелки. Для того чтобы изолированный участок l_v, а следовательно, интервал между отцепами были как можно меньше, стрелочные переводы на спускной части оборудуются быстродействующим приводом без замы-

кателей. В то время как при обычном переводе время перевода Т сос­тавляет 1,5—2,5 с (одиночный стрелочный перевод), то при быстродей­ствующем переводе Т = 0,8 с.

Изолированный участок должен быть достаточно длинным, чтобы при скатывании четырехосных вагонов и вагонов с большим числом осей на нем находилось не менее двух осей и чтобы он работал также в случае плохой проводимости оси вагона. Это обеспечивается при дли­не изолированного участка 14,10 м.

На рис. 5.35 показана зона действия (изолированные рельсы) при применении стрелочного перевода СП 49-190-1:9, причем длины а и Ь увязаны со скоростью следования до 8 м/с. При скорости 7 м/с принимаются значения а = 5,71 м и 6=4,46 м [40]. Для стрелочного перевода с радиусом 300 м с равняется 1,50 м.

Рис. 5.35, а показывает, что за вагонным замедлителем должен быть участок соответствующей длины без стрелочных переводов.

Для повышения перерабатывающей способности горки все в боль­шей степени применяется горочный пост с автоматическим управлением, где все стрелочные переводы распределительной зоны включены в мар­шрутный накопитель. Вместо изолированных рельсов могут быть при­менены электронно контролируемые счетчики осей, имеющие большие преимущества [27]. Рабочие зоны будут при этом в большинстве слу­чаев немного короче.

Влияния стрелочных переводов, габарита приближения станций и новой техники на конструкцию распределительной зоны

Тип примененных стрелочных переводов влияет на ком­пактность распределительной зоны До сих пор на Государственных же­лезных дорогах ГДР имелись две противоположные концепции, обосно­ванные с точки зрения динамики спуска и верхнего строения пути. Стрелочные переводы с небольшими радиусами и переводной кривой, проходящей по всей длине перевода, а также двойные стрелочные пере­воды содействуют быстрому и действенному разделению маршрутов (рис. 5.36).

Идеальным случаем была бы укладка симметричного разносторон­него стрелочного перевода с радиусами 190/190 м, что применяет­ся на Французских государственных железных дорогах.

Стрелочные переводы с большим радиусом и без уширения колеи в зоне крестовины имеют, наоборот, больший срок службы и не так часто заменяются. Это также в интересах эксплуатации. В то время как до сих пор для главных разделительных стрелочных переводов при про­следовании в день 500 вагонов и более требовался радиус 300 м, то теперь в качестве наименьшего радиуса стрелочных переводов может быть применен радиус 215 м. Новые очень короткие симметричные раз­носторонние стрелочные переводы 49-215/215-1 : 4,8 имеют в этом слу­чае большие преимущества. Если стрелочные переводы марки 1 :9 при­менить нецелесообразно, то могут быть уложены симметричные раз­носторонние стрелочные переводы основного типа 49-190-1:7,5 или 49-190-1 : 7,5/1 : 6,6.

Двойные стрелочные переводы не должны укладываться по всей распределительной зоне по износу, хотя как раз их применение значи­тельно способствовало бы сокращению длины путевого развития. От­казываются также от укладки стрелочных переводов с уширением колеи в пределах крестовины, если они не переделаны под разносторон­ние стрелочные переводы.

Применение нового габарита приближения строений 1-SM обу­словливает также на новых станциях увеличение расстояния между ося­ми станционных путей от 4,50 или 4,75 до 5 м. Из геометрической кон­струкции распределительной зоны установлено, что предельные столби­ки (3,50 м до осей путей) наиболее неблагоприятных изогнутых край­них путей по существующим габаритам располагаются немного ближе к стрелочному переводу.

Однако при переходе к новому габариту предельный столбик дол­жен быть установлен в новом месте с расстоянием до осей путей, рав­ным 3,75 м. При этом он отодвигается в неблагоприятных случаях (обе соединяющиеся со стрелочным переводом кривые, направленные в одну сторону, имеют относительно небольшие радиусы) от стрелочно­го перевода до 20 м.

При сравнении зоны распределения, построенной по старым нормам расстояния между осями путей и расположения предельных столбиков,

О»

со

с подобной распределительной зоной, разработанной с применением нового расстояния между путями и нового расположения предельных столбиков (3,75 м), установлено, что предельные столбики на новом плане располагаются ничуть не хуже и полезная длина путей ограни­чивается не в большей мере, чем прежде.

Одновременный переход к новому расстоянию между осями путей и к новому положению предельного столбика не отражается, таким об­разом, неблагоприятно на длине путевого развития распределительной зоны.

На рис. 5. 37 показана часть подлежащей переустройству распреде­лительной зоны, в которой некоторые стрелочные переводы подлежали изменению по расположению и конструкции (с основного типа на раз­носторонние стрелочные переводы).

При построении путевого развития распределительной зоны в основ­ном преследуется • цель— достичь требуемых междупутий за раздели­тельным стрелочным переводом как можно быстрее. Это приводит к применению малых радиусов кривых и определенной схеме располо­жения стрелочных переводов. Так, стрелочные переводы 88 и 90 на рис. 5.38 не примыкают непосредственно к предыдущим стрелочным пе­реводам 85 и 86, а располагаются там, где получается установленное расстояние между осями путей. Этот способ построения оправдан, если в стрелочной зоне должны находиться башмачники для установки тор­мозных башмаков или выполнения подобной работы. При переходе к полной автоматизации работы сортировочной горки не требуется присутствие работников. Стрелочные переводы 88 и 90 могут быть тог­да передвинуты с размещением непосредственно за предыдущими стре­лочными переводами.

Это показывает положение стрелочного перевода 88, изображенное штриховой линией. Предельный столбик между путями 2 и 3 отодвига­ется вглубь сортировочного парка, однако при этом улучшается поло­жение предельного столбика между путями 3 к 4. При соответствую­щем выборе радиуса кривой для пути 2 приближается, кроме того, предельный столбик этого наиболее неблагоприятного пути. Положение предельного столбика стрелочного перевода 90 не позволяет осущест­вить его передвижку во избежание уменьшения междупутья 6—7.