2 Основные мероприятия по наращиванию мощности участка железнодорожной линии

Специфика проекта усиления существующей железной дороги заключается в необходимости использования существующих сооружений и устройств. При усилении мощности железной дороги основные устройства должны быть приведены в соответствие с современными средствами и методами эксплуатации. При этом должно обеспечиваться непрекращающееся движение поездов. При разработке вопросов усиления мощности существующих линий имеют место три основных направления:

- выбор путей увеличения пропускной и провозной способности;

- выявление оптимальных способов развития мощности железной дороги на основе анализа схемы овладения перевозками;

- реконструкция существующих постоянных устройств и проектирование устройств, усиливающих линию (удлинение приемоотправочных путей, строительство дополнительных путей на раздельных пунктах, двухпутных вставок, вторых путей, реконструкция плана).

Наличная провозная способность линии главным образом зависит от массы поезда и наличной пропускной способности в грузовом движении , поэтому меры по увеличению провозной способности сводятся к мерам по повышению массы состава и увеличению пропускной способности линии. Такие меры могут быть:

- организационно-техническими и

- реконструктивными.

Все, предусматриваемые при переустройстве существующей железнодорожной линии, мероприятия должны быть направлены на приведение линии в такое техническое состояние, в котором возможно обеспечение потребных размеров планируемого грузо и пассажиропотока.

2.1 Категория переустраиваемой линии

Необходимость реконструкции обусловлена возрастанием потребных размеров перевозок. Согласно заданию к 10-му году эксплуатации грузонапряженность увеличится почти в 3 раза (до 30 млн. тонн в грузовом направлении), а к 15 году – почти в 4 раза (до 42 млн. тонн в грузовом направлении).

Согласно СТН Ц-01-95 категория переустраиваемой железной дороги, определяющая нормы проектирования трассы, а также других устройств и сооружений, установлена в зависимости от назначения линии и в соответствии с видом и потребными размерами перевозок (приведенная грузонапряженность в грузовом направлении на 10-й год эксплуатации).

Приведенная грузонапряженность составляет:

; (1.7)

где: – потребная грузонапряженность в грузовом движении на 10-й год эксплуатации, млн. ткм / км в год;

– потребная грузонапряженность в пассажирском движении на 10-й год эксплуатации, млн. ткм / км в год;

; (1.8)

где: – число пар пассажирских поездов в сутки на 10-й год эксплуатации, пар поездов/сутки;

– масса пассажирского поезда, принята 1000 т.

, млн. тонн в год;

, млн. тонн в год;

Приведенная грузонапряженность на 10-й год эксплуатации составляет 32,555 млн. тонн в год, что соответствует I категории линии.

2.2 Мероприятия по увеличению массы состава

На существующих линиях масса поезда определяется следующими факторами:

- характером продольного профиля (величина уклона труднейшего подъема, его протяженность и расположение),

- мощностью локомотива,

- существующей длиной приемоотправочных путей.

В зависимости от соотношения масс, ограниченных профилем перегона и длиной приемоотправочных путей, назначаются мероприятия по увеличению нормы массы грузового проезда.

В случае, когда ограничивающей является масса на перегоне, возможно применение организационно-технических мероприятий по ее увеличению.

Эти меры направлены на повышение кинетической энергии поезда, что позволяет преодолевать подъемы с большей массой состава.

В качестве таких мероприятий могут выступать:

1. Отмена остановки на раздельном пункте. Мероприятие оказывается действенным, когда труднейший подъем расположен сразу за раздельным пунктом, однако приводит к увеличению времени хода по перегонам и, как следствие, снижению пропускной способности участка.

2. Разгонное толкание, когда дополнительный локомотив осуществляет разгонное толкание, не выходя за пределы стрелки.

3. Толкание на части перегона.

4. Использование кратной тяги.

5. Разрешение снижения скорости поезда в конце труднейшего подъема ниже расчетной.

Выбор организационно-технических мероприятий осуществляется на основе экономических расчетов с учетом затрат на эти мероприятия и их влияния на эксплуатационные расходы.

В случае, когда поперегонные массы поезда на всем (или почти на всем) протяжении участка значительно меньше массы, ограниченной длиной приемоотправочных путей, целесообразным может быть введение более мощного локомотива.

Смягчение уклона позволяет повысить норму массы поезда, но нередко сопряжено со значительными строительными затратами, поэтому такое решение должно приниматься на основе технико-экономического обоснования.

Если унифицированная норма массы грузового поезда ограничена длиной приемоотправочных путей, то в качестве реконструктивного мероприятия по увеличению нормы массы состава может рассматриваться удлинение приемоотправочных путей до стандартных длин (850, 1050, 1700, 2100 м).

А также введение более мощного локомотива с параллельным удлинением приемоотправочных путей.

Анализ диаграммы поперегонных масс состава при существующем локомотиве 2ТЭ10М показывает, что ограничивающей является масса состава, ограниченная полезной длиной приемоотправочных путей и массой состава на 4-ом перегоне.

Организационно-технические мероприятия при этом не позволяют увеличить весовую норму массы состава.

Масса состава может быть повышена за счет совместных мероприятий по удлинению приемо-отправочных путей до стандартных длин и введению более мощного локомотива.

При длине приемоотправочных путей 850 м и погонной нагрузке 5 т/м масса состава составит 4000 т.

При длине 1050 м – 5000 т.

При длине 1700 м – 8250 т.

На рис. 2.1 представлена диаграмма поперегонных масс при существующем локомотиве и стандартных длинах приемо-отправочных путей. Анализ диаграммы показывает, что для повышения нормы массы необходимо введение более мощного локомотива, позволяющего повысить массу состава, ограниченную профилем перегона и силой тяги локомотива.

Рис. 2.1. Диаграмма поперегонных масс состава при существующем локомотиве 2ТЭ10М и перспективных длинах приемоотправочных путей

В качестве перспективных локомотивов рассматриваются тепловоз 4ТЭ10М и электровоз переменного тока ВЛ80т.

Для перспективных локомотивов определяется масса состава, ограниченная профилем перегонов и мощностью локомотива с учетом использования кинетической энергии поезда. Эта масса определяется на основе тяговых расчетов в программе HIPPO отдельно для каждого из перегонов в обоих направлениях. Результаты определения массы состава по перегонам для локомотива 4ТЭ10М представлены в таблице 2.1.

Таблица 2.1.

На основании данных, представленных в таблице 2.1, построена диаграмма поперегонных масс, представленная на рис. 2.2.

Рис. 2.2. Диаграмма поперегонных масс состава при локомотиве 4ТЭ10М и перспективных длинах приемоотправочных путей

Результаты определения массы состава по перегонам для локомотива ВЛ80т представлены в таблице 2.2.

Таблица 2.2.

На основании данных, представленных в таблице 2.2, построена диаграмма поперегонных масс, представленная на рис. 2.3.

Рис. 2.3. Диаграмма поперегонных масс состава при локомотиве ВЛ80т и перспективных длинах приемоотправочных путей

На диаграммы поперегонных масс состава при перспективных локомотивах нанесены ограничения по массе для перспективных длин приемоотправочных путей.

Анализ диаграммы локомотива 4ТЭ10М позволяет сделать вывод, что при использовании локомотива будет целесообразным удлинение полезной длины приемоотправочных путей до стандартной длины 1700 м. Весовая норма массы при этом будет ограничена 6-ым перегоном и составит 7050 т.

При электрификации линии и введении локомотива ВЛ80т понадобится удлинение приемоотправочных путей до стандартной длины 850 м. В этом случае норма массы состава будет ограничена длиной приемоотправочных путей и составит 4000 т.

Таким образом, в качестве мероприятий по увеличению массы состава на существующем участке, могут быть рассмотрены:

- удлинение полезной длины приемоотправочных путей до стандартной длины 1700 м при увеличении секций существующего типа локомотива (4ТЭ10М);

- удлинение полезной длины приемоотправочных путей до стандартной длины 850 м при электрификации существующей линии и введении перспективного локомотива ВЛ80т.