Д онецький інститут

залізничного транспорту

Української державної академії

залізничного транспорту

Кафедра "Організація перевезень і управління на залізничному транспорті"

В.Ф. Чеклов, В.М. Чеклова, Ю.Ю. Панченко, Л.О.Лях

Проектування ЗАЛІЗНИЧНОГО ВУЗЛА

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до виконання курсового проекту

з дисципліни «Проектний аналіз»

студентами 5 курсу денної форми навчання

та курсового проекту

студентами 6 курсу заочної форми навчання

спеціальності «Організація перевезень і управління

на транспорті (залізничний транспорт)»

2011

У методичних вказівках відображене покрокове виконання курсового проекту «Проектування залізничного вузла» студентами денної або заочної форми навчання відповідно. Методичні вказівки також можуть застосовуватись при підготовці до практичних занять та самостійної роботи студента.

Методичні вказівки розглянуті та затверджені на засіданні кафедри ОПУЗТ 05 квітня 2011 р., протокол №8.

Рекомендовано до друку на засіданні методичної комісії факультету «Управління на залізничному транспорті». Протокол №8 від 18 травня 2011 р.

Укладачі:

к.т.н., проф. В.Ф. Чеклов (ДонІЗТ)

к.т.н., доцент В.М. Чеклова (ДонІЗТ)

ст. викладач Ю.Ю. Панченко (ДонІЗТ)

асистент Л.О. Лях (ДонІЗТ)

Рецензенти:

к.т.н., доцент С.П. Похилко (ДонІЗТ)

Начальник відділу

організації роботи

станцій

ДП «Донецька залізниця» П.М. Рягузов

Зміст

Вступ 4

1 Вибір типів залізничних вузлів 5

2 Проектування станцій вузла 14

2.1 Проектування пасажирської станції 14

2.2 Проектування пасажирської технічної станції 23

2.3 Проектування сортувальної станції 29

2.4 Проектування вантажної станції 37

3 Розробка схем залізничних вузлів з розв’язками підходів 44

3.1 Розташування станцій у вузлах 44

3.2 Розрахунок завантаження точок перетинів маршрутів у вузлах 47

3.3 Обґрунтування прийнятих розв’язок підходів у вузлах 49

4 Організація роботи вузлів та розрахунок їх показників 55

4.1 Організація роботи вузлів 55

4.2 Розрахунок обсягу земляних робіт 56

4.3 Розрахунок розгорнутої довжини головних та з’єднувальних колій у вузлі 61

4.4 Порівняння варіантів залізничних вузлів та вибір оптимального 64

Список використаних джерел 65

Додаток А 66

Додаток Б 71

Вступ

Залізничний вузол – пункт перехрещення або примикання кількох залізничних ліній, пов’язаних з’єднувальними коліями станцій та роздільних пунктів, що працюють за єдиною технологією (у взаємодії). До складу залізничного вузла входять сортувальні, вантажні, пасажирські станції з їх пристроями, головні та з’єднувальні колії, пости, під’їзні колії, усі види колійних розв’язок, що знаходяться у межах вузла та самостійні виробничі одиниці залізничного транспорту. Залізничні вузли класифікуються за характером експлуатаційної роботи, географічним положенням, кількістю населення, характером виробничих сил прилеглого району, за схемою розміщення основних пристроїв та системою управління.

У даних методичних вказівках висвітлюються наступні питання: розрахунок колійного розвитку станцій, розміщення станцій у вузлах, організація роботи вузлів, розробка докладної схеми вузлів, розрахунок обсягу земляних робіт, вибір оптимального варіанту залізничного вузла.

Основна мета методичних вказівок – допомогти студентам при вивченні курсу «Проектний аналіз» набути навичок проектування залізничних вузлів, вирішувати задачі раціонального розміщення станцій у вузлі, робити розрахунки колійного розвитку стацій, проектувати залізничні вузли та розв’язки підходів.

Методичні вказівки призначені для до виконання курсового проекту студентами 5 курсу денної форми навчання та курсового проекту студентами 6 курсу заочної форми навчання спеціальності «Організація перевезень і управління на транспорті (залізничний транспорт)».

1 Вибір типів залізничних вузлів

Вибір типу залізничного вузла залежить від розташування основних станцій та магістральних ліній, що примикають або перетинають вузол. До складу залізничного вузла входять: сортувальні, вантажні пасажирські станції з їхніми пристроями; головними та з'єднувальними коліями; постами та обходами; під'їзними коліями; усіма видами колієпровідних розв'язок, що розташовані у межах вузла; самостійні виробничі одиниці залізничного транспорту [1, 8].

На тип залізничного вузла також впливають: місцеві топографічні умови, розташування та планування населених пунктів та промислових районів, характер виробничих сил прилеглих районів, обсяги пасажирського та вантажного руху на кожній лінії, обсяги кутових потоків вантажного руху, обсяги та характер місцевої роботи. В таких типах вузла кутові вагонопотоки, як правило не значні, а магістральні лінії перетинаються під невеликими кутами.

В залежності від розташування основних пристроїв розрізняють наступні схеми залізничних вузлів: з однією станцією, хрестоподібні, трикутні, з паралельним розташуванням станцій, з послідовним розташуванням станцій, радіальні, тупикові, кільцеві та напівкільцеві, комбіновані.

Вузли з послідовним розташуванням основних станцій (або витягнуті в довжину) утворяться при особливих топографічних умовах (у долині рік) або уздовж розосередженого міста та промислового району.

У таких типах вузла, як правило послідовно розташовуються пасажирська та сортувальна станція. При плануванні вузла пасажирську станцію розташовують біля центральних районів міста, а сортувальну – за межами міста при умові достатньої станційної площадки для її розташування. Якщо місто витягнуто у довжину вздовж залізничної лінії, тоді пасажирські пристрої можуть передбачатися на інших станціях вузла, або споруджуватися зупинні пункти. Вантажна станція примикає до сортувальної та розташовується біля промислових підприємств (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 - Схема залізничного вузла з послідовним розміщенням станцій

У порівнянні з іншими типами вузлів основними перевагами даного типа є: значна пропускна спроможність, відносно невеликий колійний розвиток, зручний зв'язок міських магістралей з пасажирською станцією, зручність в обслуговуванні промислових підприємств, покращення екологічних умов, у зв'язку з віддаленістю від основної частини міста сортувальної та вантажної станції, потоковість виконання основних технологічних операцій на сортувальній станції, можливість повної механізації та автоматизації сортувального процесу, практично виключається повторна переробка транзитного вагонопотоку.

Поряд із цим вузли витягнуті в довжину мають і ряд недоліків: значну довжину площадки, більші перепробіги кутових вагонопотоків, що переробляються, затримки поїздів і вагонів на внутрівузлових ходах, необхідність спорудження значного числа штучних споруд (автомобільних і залізничних колієпроводів; мостів; труб; переїздів і ін.), значна складність спорудження колієпровідних розв'язок на підходах до вузла при однобічному розташуванні головних колій у вузлі стосовно основних станцій.

Вузли радіального типу (рисунок 1.2) утворюються в місцях злиття, як правило, двох магістральних ліній 1-3 категорії з існуючою лінією 1-2 категорії. Центральна станція основної лінії, до якої радіально підходять лінії, що примикають, є об'єднаною технічною станцією (дільничною або сортувальною), на якій виконується основна частина сортувальної та пасажирської роботи. Лінії, що примикають, розташовуються за межами міста, на них звичайно розташовуються вантажні станції наскрізного типу з невеликим обсягом пасажирської роботи; вони забезпечують максимальні зручності в обслуговуванні промислових підприємств. Радіальні лінії найчастіше проходять уздовж ріки або іншої природної перешкоди.

Рисунок 1.2 - Схема залізничного вузла радіального типу

1 - пасажирська станція, 2 - сортувальна станція, 3 - вантажна станція, 4 - предвузловий роз’їзд, 5 - промисловий район

Для розвантаження центральної станції можуть споруджуватися обходи вузла, по яких пропускаються кутові транзитні поїздопотоки, а в окремих випадках і кутові вагонопотоки, що перероблюються (на іншу технічну станцію основної лінії).

Перевагами вузлів радіального типу є: відносно більша пропускна спроможність, розосередження станцій вузла уздовж селитебної і промислової частини міста, скорочення мережі автомобільних під'їздів до фронтів навантаження та вивантаження вантажів і пробігів автотранспорту, можливість незалежного розвитку станцій радіальних ліній, відносно невелика вартість спорудження колієпровідних розв'язок.

Серед недоліків варто відзначити значний перепробіг місцевих вагонів, складність розвитку центральної станції, складність пропуску кутового вагонопотоку з переробкою, необхідність пропуску транзитного кутового поїздопотоку через центральну станцію, збільшення простою рухомого складу у вузлі.

Вузли з паралельним розташуванням основних станцій (рисунок 1.3) можуть споруджуватися при короткій, але широкій станційній площадці, що дозволяє розмістити пасажирську, сортувальну та вантажну станцію або хоча б дві перших.

Рисунок 1.3 - Схема залізничного вузла з паралельним розташуванням основних станцій

Ці вузли утворяться, як правило, у місцях примикання однієї або двох магістральних ліній 1-3 категорії до лінії 1-2 категорії. Пасажирська станція розташовується біля основної частини міста і у багатьох випадках має вантажний район та мережу під'їзних колій, оскільки такі вузли на першому етапі представляли вузли з однією станцією. Сортувальна станція, через обмежену довжину площадки, найчастіше, проектується по схемах з комбінованим (а в окремих випадках - з паралельним) розташуванням основних парків. Вантажна станція тупикового типу розташовується на відгалуженні від сортувальної та обслуговує в основному промисловий район міста. Між пасажирською та сортувальною станцією варто проектувати напівкільцеве з'єднання, а при розташуванні на пасажирській станції вантажного району може бути обґрунтоване спорудження другого півкільця (із протилежного боку станції).

Основні переваги вузлів такого типу: коротка площадка та менші будівельні витрати, забезпечення максимальних зручностей в обслуговуванні пасажирів і пасажирського рухомого складу, можливість незалежного розвитку окремих станцій вузла.

Недоліками вузла є складність спорудження сортувальної станції за класичною схемою, тобто з послідовним розташуванням основних парків (при необхідності застосування такої схеми звичайно викривляється поздовжня вісь станції), складність спорудження колієпровідних розв'язок на підходах до вузла, необхідність наявності широкої площадки, ускладнення зв'язку між окремими частинами міста, збільшення мережі автомобільних доріг і пробігу автотранспорту, різке зниження швидкості руху вантажних поїздів у межах вузла.

Вузли трикутникового типу мають значно більшу маневреність, що дозволяє перерозподіляти вагонопотоки по будь-якому з напрямків. Для них характерна взаємозамінність станцій та забезпечення повороту в будь-якому з напрямків (рисунок 1.4).

Рисунок 1.4 - Схема залізничного вузла трикутникового

типу

Основний недолік вузла трикутникового типу – переобіг частини перероблюємого вагонопотоку, а у ряді випадків – необхідність спорудження повного комплекса пристроїв на зливаючихся магістралях. До недоліків цих вузлів відносять необхідність додаткових витрат на утримання штату працівників та приладів на трьох станціях.

У вузлах трикутникового типу проектуються спеціальні з’єднувальні колії та колієпровідні розв’язки при великих розмірах руху – додаткові розв’язки головних колій, що з’єднують основні станції вузла.

Вузли хрестоподібного типу з’явились в пунктах перехрещення магістральних ліній, що мають незначний об’єм взаємної кореспонденції вагонопотоків (рисунок 1.5). Переваги цих вузлів – у наявності незалежних ліній, що перехрещуються, що забезпечує мінімальні пробіги транзитних поїздів. Також вони утворюють повне розподілення руху поїздів по окремим лініям та забезпечують зручне розміщення вантажних станцій відносно міста.

Рисунок 1.5 - Схема залізничного вузла хрестоподібного

типу

Недоліками цих вузлів є відокремленість станцій перехрещуючихся ліній одна від одної та необхідність будівництва для їх зв’язку спеціальних з’єднувальних ліній; значний пробіг та частково подвійна переробка кутових вагонопотоків при передаванні з лінії на лінію; значні витрати на побудову дублюючих пристроїв. Незручність хрестоподібних вузлів складається також у відсутності єдиного для ліній пункту зупинки для пасажирських поїздів.

Кільцеві вузли утворюються у пунктах злиття великої кількості магістральних ліній, що зв’язані між собою окружною дорогою, яка йде в обхід міста (рисунок 1.6).

Рисунок 1.6 - Схема залізничного вузла кільцевого типу

Кільцеві вузли забезпечують високу пропускну спроможність та велику маневреність і надають можливість пропускати поїзди з однієї лінії на іншу без кутових заїздів. До недоліків відносять значний пробіг та простій рухомого складу при передаванні вагонів між окремими напрямками та складність для майбутнього розвитку міста. Для вузлів кільцевого типу характерна наявність однієї окружної дороги (без з’єднань у середині вузла), що пропускає пасажирські та вантажні поїзди.

Вузли радаільно-напівкільцевого типу звичайно утворюються при наявності природної перешкоди, що заважає побудові повного кільця (рисунок 1.7).

Рисунок 1.7 - Схема залізничного вузла радіально-напівкільцевого типу

Такі вузли звичайно мають глибокі тупикові введення у місто, де розміщуються пасажирські та вантажні станції, напівкільце, що розміщується за межами міста та пов’язане з прилеглими напрямками, а також з пристроями річкового або морського порту (станціями та причалами). Сортувальні станції в таких вузлах розміщуються на підходах до напівкільця, або на самому напівкільці. Вантажні станції та станції, що обслуговують промислові райони та порт, звичайно розміщують на напівкільці.

Окружні дороги потрібно розміщувати за межами території міста; вони повинні мати зручні з’єднання зі всіма примикаючими лініями для забезпечення пропуску вантажних та пасажирських поїздів крізь вузол на всі необхідні напрямки.

Вузли тупикового типу звичайно утворюються у кінцевих пунктах магістральних ліній, визначених територіальними (кордон) або топографічними (водні перешкоди) умовами, де утворюється або закінчується рух вантажних та пасажирських поїздів, для обслуговування яких необхідно мати декілька спеціалізованих станцій (рисунок 1.8).

Рисунок 1.8 - Схема залізничного вузла тупикового типу

Пасажирські станції в таких вузлах розміщуються поблизу центральної частини міста та мають гарний з нею зв’язок.

У курсовому проекті необхідно обрати за завданням, накреслити та порівняти по перевагам і недолікам два типи вузлів відповідно до планшета місцевості, зазначеному в завданні. При цьому на обраних типах вузлів та планшеті місцевості розміщуюються основні станції вузла. Згідно з завданням обирається тип сортувальної станції та відносно типів вузлів вантажна, пасажирська та пасажирська-технічна станції.