Лекція 6

6.1 Норми проектування колій у плані і профілі

6.2 Склад проекту

6.3 Техніко-економічне обгрунтування проектних рішень

6.1 Норми проектування колій у плані і профілі

Норми проектування роздільних пунктів і розміщення їх елементів у плані і профілі визначаються по СНиП II-39-76 (Строительные нормы и правила. Нормы проектирования. Железные дороги колеи 1520 мм. СНиП II-39-76. Ч. II. Гл. 39. – М.: Стройиздат, 1977)

Залізничні лінії і їхні складові елементи в частині норм проектування підрозділяються на 5 категорій. Категорія залежить від вантажонапруженості на 5-й і 10-й роки експлуатації, розмірів пасажирського руху на 5-й рік експлуатації і від швидкості руху поїздів.

До ліній I категорії відносяться лінії загальнодержавного значення, які забезпечують державні транспортні зв’язки, і всі лінії, де швидкість руху пасажирських поїздів більш 120 км/г, але не понад 160 км/г; вантажонапруженість нетто на 5-й рік - 12 - 15 млн. ткм/км, на 10-й - більш 20 млн. ткм/км; 10 - 12 пасажирських поїздів у добу.

До II категорії відносяться лінії міжрайонного значення, які обслуговують міжрайонні вантажні і пасажирські перевезення.

До III категорії відносяться лінії місцевого значення, вантажонапруженість яких на 5-й рік експлуатації не менше 3 - 7 млн. ткм/км або на 10-й рік не менше 5 - 10 млн. ткм/км; пасажирського руху - не більш чотирьох пар поїздів за добу.

IV категорія - лінії місцевого значення і під’їзні колії з організованим рухом без перспектив розвитку до 10-го року експлуатації, де передбачається рух поїздів із швидкістю більш 40 км/г.

V категорія - ходові і з’єднувальні колії.

Проектні рішення повинні забезпечувати потрібну пропускну і переробну спроможність з урахуванням: нерівномірності вантажо- і пасажирооборота по місяцях (за розрахунковий приймаються дві декади вересня); коефіцієнта запасу на технологічні перерви станційних пристроїв добових коливань розмірів руху (на одноколійних лініях - 0,8, на двоколійних лініях - 0,85). Потужності основних пристроїв при проектуванні розраховуються на перспективу: на 10-й рік експлуатації розраховується корисна довжина приймально-відправних колій, місткість пасажирського будинку, сортувальні пристрої на сортувальній станції; на 5-й рік - сортувальні пристрої на всіх інших станціях, число приймально-відправних колій, розв'язки підходів, зв'язок, стійла для локомотивів і вагонів; на 2-й рік - стоєчне устаткування і площі депо складських пристроїв.

Норми проектування в плані.Роздільні пункти з колійним розвитком, окремі парки і витяжні колії повинні розташовуватись у плані на прямих дільницях, що покращує умови видимості при русі поїздів і маневровій роботі, торканні поїздів з місця. У скрутних умовах допускається розташовувати їх на кривих радіусом не менше 1500 м. У дуже скрутних умовах допускається зменшення радіусів до 600 м, у гірських умовах – до 500 м. При реконструкції існуючих станцій, роз’їздів і обгінних пунктів допускається залишити у нереконструйованій частині криві радіусом меншим, чим зазначено вище, а при обгрунтуванні залишити радіуси існуючих кривих і у реконструйованій частині станції. Головні колії на підходах до станції необхідно проектувати на прямих або кривих як можна більшого радіусу, що створює кращі умови забезпечення безпеки і плавності руху поїздів; величина радіусів кривих рекомендується СНиП в залежності від категорії лінії і коливається у межах 2500-4000 м, для ліній V категорії – 400-1000 м. Головні і приймально-відправні колії, по яких передбачається безупинний пропуск поїздів, які розташовані у кривих, сполучаються з прямими дільницями за допомогою перехідних кривих. Довжина перехідних кривих рекомендується СНиП від 20 до 160 м. Інші станційні колії , по яким не передбачається безупинний пропуск поїздів, можуть розташовуватись на кривих без перехідних. Між початковими точками перехідних кривих, а при їх відсутності – кругових кривих передбачаються прямі вставки, як вказано у таблиці 6.

Таблиця 6

Колії у вантажних і пасажирських платформ на станції проектуються на прямих, у важких умовах вони можуть бути покладені у кривих радіусом не менше 1200 м, а в дуже важких - не менше 600 м. Для укладки стрілочних переводів на таких коліях проектуються прямі вставки.

Криві повинні бути звернені в одну сторону, на обернених кривих розташовуються колії різних парків. Витяжні колії розташовувати на обернених кривих заборонено. На станційних коліях, по яким не передбачається безупинний пропуск поїздів, але планується прохід організованих поїздів, належить між оберненими кривими радіусом 250 м і менше проектувати прямі вставки довжиною не менше 15 м. На з’єднувальних і ходових локомотивних коліях застосовуються криві радіусом 200 м, у важких умовах - 180 м, в дуже важких - 150 м. Радіуси захрестовинних кривих повинні бути не менше радіуса перевідної кривої прилеглого стрілочного переводу.

Норми проектування в профілі.Керівний уклон колій на перегонах розраховується по вагових нормах поїздів, корисній довжині приймально-відправних колій і керівних уклонах на лініях , що примикають , і приймається на перегонах ліній:

- I, II категорій - до 15 ‰;

- III категорії - до 20 ‰_;

- IV, V категорій - до 30 ‰_.

Довжина елементів профілю на лініях I - III категорій повинна бути не менше половини довжини приймально-відправних колій; в усіх випадках - більш 200 м; IV, V категорій - приймається не менше половини довжини складів, що обертаються.

Колії роздільних пунктів у профілі, як правило, розташовуються на площадці, у окремих випадках – на уклоні не крутіше 1,5 ‰. У важких умовах допускається уклон до 2,5‰, у дуже важких, при відсутності маневрових пересувань і відчеплення від складу локомотивів дозволяються уклони більше 2,5‰, але не більше 12‰. На роздільних пунктах, де передбачається виконання маневрів або відчепка локомотивів (вагонів) від складів, профіль колії у межах корисної довжини повинен, як правило, виключати можливість самостійного виходу рухомого складу на перегін. З цією метою подовжній профіль приймально-відправних колій рекомендується проектувати триелементним увігнутого обрису з однаковими відмітками по кінцях корисної довжини колій (рисунок 6.1)

Рисунок 6.1 – Триелементний профіль приймально-відправних колій: i – крутизна протиуклонів.

Станційною площадкою називається дільниця профілю, на якій розташовується станція, роз’їзд або обгінний пункт. Довжина станційної площадки визначається залежності від корисної довжини приймально-відправних колій на перспективу і розташування приймально-відправних парків (подовжнє, напівподовжнє, поперечне).

Суміжні елементи профілю спрягаються вертикальними кривими. Суміжні прямолінійні елементи подовжнього профілю головних колій на станціях, роз’їздах, обгінних пунктах, як і на перегонах, необхідно спрягати у вертикальній площині кривими наступних радіусів: 15000 м на лініях I категорії, 10000 м на лініях II і III категорії, 5000 м на лініях IV категорії і 3000 м на під’їзних коліях IV і V категорій. Вертикальні криві повинні розташовуватись поза перехідних кривих і поза прогонових споруд мостів і колієпроводів з безбаластною призмою. У цьому випадку найменша відстань від точки перелому профілю до кінця перехідної кривої і кінця прогонової споруди визначається довжиною тангенсів вертикальних кривих:

де R_в - радіус вертикальної кривої ;

Di - алгебраїчна різниця уклонів, які сполучаються .

Стрілочні переводи укладаються поза вертикальних кривих, у важких умовах припускається їхня укладка на кривих радіусом 10000 м, в дуже важких - 5000 м. Витяжні колії на проміжних станціях розташовуються на уклоні 0-2,5‰ убік колій, які обслуговуються. Колії відстою локомотивів, вагонів, навантажно-розвантажувальні колії проектуються на уклоні 0-1,5‰, у важких умовах - до 2,5‰. Сортувальні колії у межах стрілочної зони збоку витяжної колії краще розташовувати на спуску убік сортування вагонів. Колії стоянки пасажирських вагонів - на уклоні 0 - 1,5‰. Колії у будинках розташовують на площадці. Ходові колії для руху локомотивів і моторвагонного рухомого складу можуть розташовуватися на уклоні до 40‰, при цьому довжина елемента повинна бути не менше 50 м. Відстані від кінця вертикальної кривої і кривої в плані до воріт будинків депо повинні бути не менше максимальної довжини поданої рухомої одиниці. У залізничних вузлах розв’язки підходів і з’єднувальні колії допускається у скрутних умовах проектувати на спусках крутіше ніж керівний уклон, який встановлений для лінії даної категорії, а саме для ліній I і II категорії не крутіше 15‰, III категорії - 20‰, IV категорії і під’їзних колій – не крутіше за 30‰. Але розв’язки підходів до вузлів, де передбачається слідування поїздів зі швидкостями більш ніж 120 км/г, слід проектувати з уклонами не крутіше за 9‰, а у скрутних умовах – не крутіше за 12‰.

6.2. Склад проекту

При проектуванні станцій і вузлів вирішуються задачі по розробці комплексного проекту будівництва нової станції або реконструкції існуючих станцій і вузлів. Проект складається з таких елементів: колійного розвитку, локомотивних, вагонних, вантажних, пасажирського господарств, устроїв СЦБ, господарства електропостачання, водопостачання й ін. У проекті знаходять висвітлення організація руху на прилягаючих напрямках, екіпірування і ремонт локомотивів, технічне обслуговування вагонів, вантажно-розвантажувльні роботи, охорона праці.

Нові і залізничні станції і вузли, що реконструюються, проектують відповідно до потрібної пропускної і переробної спроможності на розрахункові терміни з урахуванням перспективи їхнього розвитки. При цьому враховують технічну оснащеність лінії, а також рельєф місцевості, густоту забудови на станції і навколо її, взаємозв'язок з іншими видами транспорту.

Проектування станцій і вузлів, як і всяке проектування, має такі стадії: генеральні схеми будівництва (реконструкції) станції або вузла; проект будівництва (реконструкції) станції або вузла; робоча документація на будівництво (реконструкцію) станції або вузла. Кожна з зазначених стадій проектування містить основні частини проекту: пояснювальну записку з розрахунковими даними, описом і обгрунтуванням прийнятих рішень; креслення, що характеризують прийняті рішення. У генеральних схемах приводяться загальні рішення в масштабах (1:5000, 1:10000, 1:25000) креслень схем станції або вузла з нанесенням взаємного розміщення залізничних пристроїв і прилягаючої забудови. У складі проектів будівництва (реконструкції) станції або вузла розробляється в більш докладному масштабі (1:500, 1:1000, 1:2000) план станції або вузла, а також окремих її елементів і споруджень. У робочій документації, крім масштабних креслень загальних пристроїв і господарств, розробляються в більш значному масштабі детальовочні креслення окремих елементів кожного пристрою.

Проектування станцій і вузлів провадиться на підставі завдань, що видаються у такому порядку: визначаються вихідні дані для проектування; розробляються немасштабні схеми декількох варіантів будівництва нових або залізничних станцій і вузлів, що реконструюються, після порівняння і встановлення явних переваг кожного з варіантів вибираються для подальшого докладного проектування два-три варіанта з метою детального їхнього порівняння; провадиться по кожному з залишених для порівняння варіантів розрахунок потужності основних технічних пристроїв, кількість колій у кожному парку, вантажно-розвантажувальні фронти, пристрої локомотивного господарства, колієпроводні розв'язки, пристрої енергопостачання й електрифікації й ін.; розробляються масштабні плани станції або вузла з нанесенням пристроїв розрахованих потужностей і їхнього взаємного розміщення в ув'язці з максимально можливим застосуванням типових схем станцій і вузлів; підраховуються обсяги робіт із кожного виду пристроїв; визначаються капітальні вкладення й експлуатаційні витрати по кожному з порівнюваних варіантів і провадиться вибір оптимального шляхом техніко-економічних розрахунків по приведених витратах або терміну окупності; по прийнятому варіанті будівництва або реконструкції станції або вузла розробляється проектна документація по кожному виду господарств; після перевірки експертизою правильності прийнятих проектувальниками рішень і кошторисної вартості проект затверджується; затвердження проекту є підставою для розробки робочої документації і включення об'єкта в план будівництва.

Розробка проектно-кошторисної документації по проектуванню станцій і вузлів провадиться спеціалізованими проектно-вишукувальними інститутами системи Мінтрансбуд (Гіпротранси), а також інститутами системи МПС (Дорпроекти), що відповідають за своєчасність і якість розробки проекту. У якості замовника по проектуванню станцій і вузлів виступають підрозділи залізниць (Головне управління перевезень, управління залізниць), а також інші міністерства і відомства при проектуванні об'єктів промислового залізничного транспорту.

Замовник розробляє, підтверджує і видає завдання на проектування з основними вимогами і вихідними даними, розглядає і підтверджує розроблену проектними організаціями проектно-кошторисну документацію, фінансує розробку проекту і будівництво об'єкта.

У процесі будівництва під керівництвом головного інженера проекту (ГІПа) здійснюється авторський нагляд за дотриманням прийнятих у проекті рішень і якістю будівельних робіт. Завдання на розробку проектів видає Міністерство шляхів повідомлення, а по невеликих об'єктах - начальник дороги.

Проектування нових і реконструкцію існуючих станцій і вузлів ведуть у дві стадії: проект і робоча документація. Для об'єктів, будівництво яких передбачається здійснювати по типових проектах, а також для нескладних об'єктів обидві стадії сполучаються в одну – техноробочий проект.

До складу проекту розвитку вузла (станції) входять: креслення схеми вузла в масштабі 1:10000 або 1:5000, проектовані плани станцій у масштабі 1:2000, плани розв'язок підходів у масштабі 1:2000 або 1:5000, а також подовжні профілі головних колій; креслення споруджень і пристроїв, що необхідні для обгрунтування проектних рішень і визначення кошторисної вартості; пояснювальна записка, що включає: характеристику наявних пристроїв вузла (станції) і їхніх недоліків, економічні дані, розрахунки розмірів роботи і необхідної потужності пристроїв, стислий виклад проектних рішень, техніко-економічні показники проекту; проект організації будівництва і кошторис.

Будівництво ведуть по робочій документації, що складають на основі затвердженого проекту для всього комплексу проектованих пристроїв із прив’язкою типових проектів до місцевих умов. При робочому проектуванні складаються відомості обсягів будівельних і монтажних робіт і кошториси по окремих об'єктах і видам робіт.

Проекти спорудження нових і розвитки існуючих станцій складають і здійснюють комплексно по усіх видах залізничного господарства.

Проекти станцій і вузлів і окремих споруджень повинні передбачати широку індустріалізацію будівництва на базі сучасних засобів комплексної механізації й автоматизації виробництва.

6.3. Техніко-економічне обгрунтування проектних рішень.

Для будування і реконструкції станцій, вузлів або окремих об’єктів вимагаються капітальні вкладення (одноразові витрати), а для функціонування – експлуатаційні витрати (поточні витрати). Однак оцінювати функціонування виробничого об’єкту необхідно по сукупним витратам. Тому оптимальний варіант будівництва або реконструкції визначається по мінімуму приведених витрат, які включають капітальні вкладення і експлуатаційні витрати. При проектуванні станцій і вузлів розробляється декілька можливих варіантів, потім відбираються конкурентоспроможні рішення, що забезпечують безпеку руху, ув'язування з планом міста, враховують планований вантажообіг і т.і. Для обраних варіантів розраховуються капітальні вкладення й експлуатаційні витрати. Кращий варіант вибирається по найменших приведених витратах П_i. Для розрахунку ефективності варіантів застосовують 2 методи:

Якщо пропонується багато варіантів проектних рішень, то використовують метод приведених витрат. Коли капітальні вкладення є одноетапними, а експлуатаційні витрати постійні або ростуть по лінійному закону, тоді річні приведені витрати визначаються за формулою:

П_i = К_iЕ_н + Э_i = min,

де Е_н - нормативний коефіцієнт окупності (0,12 і 0,1 для об'єктів

залізничного транспорту).

К_i - капітальні вкладення;

Э_i - експлуатаційні витрати

Термін окупності при такому варіанті визначається як:

Т_ок = 1/ Е_н,

У тих випадках, коли капітальні вкладення хоча б по одному з варіантів намічається здійснювати в декілька термінів, рекомендується при порівнянні варіантів призводити витрати більш пізніх років до сучасного моменту шляхом множення їх на коефіцієнт приведення

k_пр = 1 / (1 + Е_нп)^t,

де Е_нп - норматив для приведення різночасних витрат,

t - число років, що передують аналізованому року, рахуючи від року, до якого приводяться витрати.

Якщо роздивляються тільки два варіанти технічних рішень, вибір оптимального варіанту проводиться по терміну окупності. Розрахунковий термін окупності:

де К₁ , К₂ - капітальні витрати по першому і другому вариантам (К₂ > К₁);

Э₁, Э₂ - річні експлуатаційні витрати по першому і другому варіантам,

при цьому Э₁ > Э₂.

Якщо на останній розрахунковий термін, на який є економічні дані про вантажообіг, усі порівнювані варіанти будуть мати рівну потужність, то цей термін може бути прийнятий у якості кінцевого року розрахункового періоду підсумовування витрат.

ТЕМА 2. “Роз'їзди, обгінні пункти і проміжні станції”