ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

Соответствие сооружений и устройств эксплуатационному процессу

Каждое железнодорожное сооружение служит опреде­ленной цели. По своей конструкции и размерам оно должно соответство­вать целиком и полностью выполнению этой цели. При проектирований железнодорожного сооружения с его путевым развитием надо в самом начале однозначно установить, какие эксплуатационные и транспортные задачи оно должно выполнять и как будет протекать эксплуатационный процесс в отдельности и в целом. При этом эксплуатационный и транс­портный процессы не должны ставить чрезмерные и нереальные тре­бования.

С точки зрения бережливого и экономного строительства нельзя тре­бовать идеальных или так называемых иллюзорных сооружений и уст­ройств, которые учитывали бы все встречающиеся эксплуатационные и прочие требования с неоправданно большими строительными затратами. Требования и ожидаемый экономический эффект должны быть сопостав­лены с капитальными вложениями. Нельзя принимать необоснованное решение. Если, например, речь пойдет о том, правомерно ли эксплуата­ционное требование на строительство второй стрелочной улицы, то надо сопоставить, какие встречные враждебные маршруты приемлемы, а ка­кие непременно должны быть исключены путем строительства второй стрелочной улицы.

После того как подобные исходные вопросы решены, инженер-проек­тировщик должен не только разработать путевое развитие, учитывая предписанные его элементы, но и обыграть прежде всего эксплуатацион­ные процессы на своем разработанном плане во всех подробностях. При этом он должен представлять свой проектируемый план путевого разви­тия не только в плоскости или в пространстве. Он должен продумать также передвижения и прежде всего отдельные передвижения во времен­ной последовательности. При этом, конечно, исходим из того, что проек­тирующий инженер-строитель владеет не только предметом железно­дорожного строительства и комплексными инженерно-строительными науками, но и знает в подробностях также эксплуатационные и транс­портные процессы и может применять основные знания техники эксплуа­тации В перспективе надо стремиться к полному знанию техники эксплуатации. Эти знания являются решающими, если, например, речь идет об определении размеров путевых устройств емкостей парков путей, пропускные способности которых должны быть гарантированы.

У существующих сооружений нужно прежде всего проверить, дейст­вительно ли их мощности исчерпаны, так как при трудностях эксплуата­ции очень быстро появляется мнение, что в данном случае может помочь

только расширение сооружений. Тогда задачей технолога-эксплуатацион- ника на основании определения загруженности путевого развития и сле­дующих из этого помех и задержек в эксплуатационном процессе явля­ется обоснование того, что осуществление текущей эксплуатационной работы на перегруженных путевых сооружениях больше невозможно.

В равной степени задачей технолога-эксплуатационника является поддержка инженера-строителя в определении пропускной способности разработанного им путевого развития с помощью расчета загрузки и продолжительности задержек в зонах стрелочных переводов и пересе­чений путей, сопоставления ее с требуемой пропускной способностью [56, 57, 59].

Само собой разумеется, что в ходе рационализаторских мероприятий при реконструкции исторически сложившихся станционных устройств также преследуется основной принцип достижения необходимой эконо­мической эффективности с минимумом затрат.

Этот принцип ведет к упрощению конструкции путевого развития и проявляется в уменьшении числа укладываемых стрелочных переводов и тем самым в экономии затрат на строительство и эксплуатацию. При каждом рационализаторском мероприятии необходимо, однако, учиты­вать, что количество путей на одной станции не может быть изменено без работы соседних станций и таких факторов, как переход на новый род тяги, изменение структуры грузовых перевозок, применение современной техники СЦБ, которая создает новые возможности для упрощения путе­вого развития станций целой линии.

Технико-эксплуатационные и строительные критерии взаимного расположения путей и сооружений

Станция со своим путевым развитием и другими строи­тельными сооружениями или же ее часть, которую необходимо реконст­руировать или построить вновь, должна обеспечивать выполнение своих эксплуатационных задач десятилетия. Даже небольшие ошибки в орга­нически и технологически обусловленном взаимном расположении от­дельных сооружений и устройств, которые для одноразового эксплуата­ционного процесса могут не иметь значения, суммируются в своем отри­цательном воздействии постепенно день за днем, год за годом. Следовательно, здесь необходимо осуществлять планирование, проекти­рование и строительство на основе научно-технических достижений эксплуатации железных дорог, если хотим гарантировать экономический принцип минимума затрат. Каждый ненужный метр, который надо прое­хать при постоянно повторяющихся маневровых передвижениях, вслед­ствие разбросанного расположения местных грузовых устройств, в результате неэкономичных «мертвых» отрезков пути или в результате большого расстояния перестановки до следующего стрелочного перевода, сказывается отрицательно. Чем чаще совершаются маневровые передви­жения, тем больше текущие расходы. Однако не только эксплуатацион­ный процесс вызывает расходы. Расходы по текущему содержанию со­оружений и обновлению их также должны быть включены в экономиче­

ские расчеты. К этому добавляются как наиболее значительная часть капиталовложения. Здесь качество планирования и проектирования дей­ствует в решающей степени. Условия местности в каждом случае различ­ны. На равнинной местности проектирование может осуществляться на­много свободнее, чем в горах, где каждый метр дополнительного расши­рения площади оказывает значительное влияние на объем и трудоемкость земляных работ, особенно в твердых породах грунта. В этом случае надо продумать не только, как должны быть расположены по отношению друг к другу отдельные части сооружения, но и какая разность в уровне меж­ду ними может быть допущена для экономии земляных работ с учетом местности.

Так, локомотивные депо сооружаются на станции, расположенной на насыпи или в выемке, по возможности в уровне местности. Одиночно следующие локомотивы могут преодолевать возникающую при этом раз­ницу по высоте без больших затрат энергии. Если все-таки локомотивное депо должно быть сооружено на насыпи, то все фундаменты (локомотив­ный ангар, смотровые канавы, поворотный круг и т. д.) должны быть расположены на повышенном основании и подняты до уровня площадки.

Далее нужно с научной обоснованностью четко разделить разрабо­танный план путевого развития станции на группы путей, которые отве­чают эксплуатационным и транспортным требованиям (рис. 1.1). Опре­деляющим фактором при этом является установление соответствующей скорости движения по отдельным путям. Сквозные главные пути обра­зуют «катящуюся дорогу», или скоростную зону путей. На других глав­ных путях, имеющих изломы на стрелочных переводах, максимальная скорость движения определяется радиусами переводных кривых стре­лочных переводов (и_тах=60 км/ч). Остальные пути и пути дополни­тельных устройств служат только для маневровых передвижений (Ушах—20 км/ч). Наконец, все группы путей должны быть правильно определены по числу и длине и целесообразно расположены по отноше­нию друг к другу.

Рис. 1.1. Парки станционных путей с дополнительными устройствами:

/ — вытяжной путь; 2 — дополнительные устройства; 3 —крытый склад; 4 — сортировочные пути накопления; 5 — ходовой путь; 6 — пути приема и отправления грузовых поездов; 7 — обгонные пути; 8 — главные пути

В елучае реконструкции при капитальном ремонте — это наиболее частый случай капитальных вложений — надо учитывать в противопо­ложность с новостройкой наличие внутристанционных сооружений, уве­личивающих затраты.

Взаимное расположение отдельных сооружений и устройств всех служб в плане и профиле, а также отдельных сооружений для поддер­жания эксплуатации должно благоприятствовать наименьшим общим затратам.

При реконструкции и расширении, например, сортировочной станции сортировочная горка с ее первыми распределительными стрелочными переводами, являющаяся основным эксплуатационным пунктом станции, берется по возможности без изменений в плане и профиле, а все даль­нейшие изменения, которые вытекают из требования удлинения путей и увеличения расстояний между путями, намечаются на концах станции и вдоль ее боковых сторон.

Аналогичные соображения вытекают также из требования смягчения продольного уклона станций, который составляет imax=1.5%o, а не 2,5%о, как было раньше.

Если затраты на перестройку станции вследствие данных условий местности очень высоки, то может оказаться более экономичным вместо перестройки строительство совершенно новой станции на свободном месте с широким применением новой техники и без постоянных трудно­стей в эксплуатации во время строительства. После того как новая станция будет введена в эксплуатацию, старое сооружение может быть разобрано. Помимо получения материалов верхнего строения пути, освобождается ценная площадь для использования ее в других целях.

Влияние изменения рода тяги и устройств СЦБ

Если сравнивать старую исторически сложившуюся стан­цию с новой, то, очевидно, можно заметить значительные различия в конструкции путевого развития. Причиной этого является влияние новой техники. Большие скорости движения требуют применения боль­ших радиусов кривых на станции, расположенной на кривой. Для при­мыкания боковых подходов также требуются большие радиусы перевод­ных кривых стрелочных переводов с тем, чтобы обеспечить возможность более плавного движения на ответвлениях.

Изменение рода тяги также должно отражаться на конструкции главных путей, проходящих через станцию, прежде всего в том случае, если станция расположена в кривой.

Так как электрическая контактная сеть должна быть подвижна, то для установки ее мачт требуется необходимая площадь и большее рас­стояние между осями путей.

Большое начальное ускорение электрических локомотивов позволяет более свободно, чем при паровой тяге, применять пересечения двух глав­ных путей в одном уровне, даже если вследствие этого возникнут отдель­ные задержки. Путевое развитие во многих случаях по строительным затратам проще и дешевле, так как отсутствуют требующие большой

длины развязки с их искусственными сооружениями и необходимые при этом более широкие площадки для устройства откосов насыпей и выемок.

Тяжеловесные поезда в грузовых перевозках как следствие смены рода тяги формируются из более длинных составов и тем самым требу­ют большей длины путей для обгонов. Однако в отличие от паровой тяги при электрической тяге не требуется более пологих подъемов. Скорости движения грузовых поездов увеличиваются, приближаясь к скорости движения пассажирских поездов. Грузовые поезда реже будут останав­ливаться на обгонных путях, непроизводительно ожидая обгона, что тем самым ведет к увеличению пропускной способности перегонов и станций.

Смена локомотивов, необходимая при паровой тяге грузовых поездов после 80—150 км пути в зависимости от участка следования, может быть отменена, тем самым возможно упростить путевое развитие соот­ветствующих станций.

Понятно, что для тяжеловесных поездов на равнинных участках пути при паровой тяге требуется уклон imax<=4°/oo. Такой пологий уклон ведет при пересечении путей в разных уровнях к чрезвычайно длинным развязкам, которые при определенных условиях нельзя будет располо­жить между отдельными пунктами (например, противоположный под­ход в парк приема сортировочной станции). Это устраняется с помощью более крутых уклонов, что возможно при электрической тяге. Электри­ческую контактную сеть можно, кроме того, без больших дополнитель­ных затрат подогнать к существующему положению стрелочных перево­дов без изменения их взаимного расположения.

Современная техника СЦБ также позволяет упростить путевое раз­витие станции. Имевшаяся ранее техника СЦБ требовала наблюдения за путями и стрелочными районами непосредственно участвующими в установке маршрутов железнодорожниками. Так как дальность види­мости при нормальных условиях составляет самое большее 200 м, в исключительных случаях 250 м, стрелочные переводы в горловинах станции должны быть расположены в пределах 400 м при обслуживании стрелочной горловины с одного поста централизации. Это может приве­сти к чрезмерной концентрации стрелочных переводов, не требующейся по условиям эксплуатации, или вынудить установить для немногих, ле­жащих вне видимости поста централизации стрелочных переводов допол­нительный мало загруженный пост централизации. Новая техника СЦБ, которая определяет свободность путей и стрелочных переводов без пря­мого участия людей с помощью изолированных участков пути и устанав­ливает маршруты автоматически, позволяет обеспечивать обзор с по­мощью единственного поста централизации на станции больших районов путевого развития. Таким образом, стрелочные переводы могут распола­гаться там, где они должны быть по эксплуатационным и экономическим соображениям.

Безопасность движения является важнейшей задачей. Устройства безопасности движения должны предусматриваться вне зависимости от их экономичности, они должны оборудоваться прежде создания условий эксплуатации и производительности. Устройства для защиты от боковых.

наездов и предохранительные тупики значительно влияют на путевое раз­витие. Даже в хорошо запроектированном путевом развитии теоретиче­ски одновременно возможные маршруты при новых устройствах СЦБ не могут быть установлены, если не предусмотрены предохранительные тупики и другая защита от боковых наездов. В настоящее время на Государственных железных дорогах ГДР укладываются предохранитель­ные тупики наполовину короче прежних. Они обеспечивают защиту qt боковых наездов. Смогут ли Государственные железные дороги ГДР применять эти, предупредительные, но дорогие устройства впоследствии будет зависеть от дальнейшего развития техники СЦБ.