Экономика проектирования продольного профиля и плана трассы железных дорог

Продольный профиль и план железной дороги должны удовлетворять наивыгоднейшему соотношению стоимости строительства линии и будущих эксплуатационных расходов

Уклоны, длину элементов и переломы продольного профиля следует подбирать в соответствии с очертанием профиля земли и в увязке с размещением искусственных сооружений (на рис 3 34 из двух вариантов проектной линии более целесообразна штриховая линия)

При проектировании железных дорог большой грузонапряженности может быть экономически эффективным такое положение проектной линии, которое, хотя и вызывает увеличение объема земляных работ, но обеспечивает повышение скорости движения поездов (штриховые линии на рис 3 35), снижение энергетических затрат на тягу поездов и соответственно уменьшение эксплуатационных расходов

Вопрос о рациональном продольном профиле перегона может возникнуть в условиях вольного хода трассы (определение вольного хода см в гл 4), когда при фиксированных отметках раздельных пунктов возможно различное очертание профиля перегона (однообразный уклон, выпуклый или вогнутый профиль) Исследование этого вопроса проводили в условиях различных видов тяги, в том числе применительно к движению поездов метрополитена Анализ выполненных работ привел к следующему выводу Наименьшее время хода поезда и минимальный расход энергии на тягу достигаются при вогнутом профиле перегона, когда после станционной площадки следует спуск максимальной крутизны.

На рис. 3.37 показана зависимость v(S) с учетом снижения скорости в кривой малого радиуса и штриховой линией - зависимость v(S) без ограничения скорости движения на кривой. Уменьшение скорости вызывает увеличение расхода электрической энергии или дизельного топлива, а следовательно, — увеличение эксплуатационных расходов. Длина участка, на котором скорость поезда ограничивается до величины vorp, превышает длину кривой К на расчетную длину поезда /„ (см. рис. 3.37), так как весь поезд, от головы до хвоста, должен проследовать кривую с ограниченной скоростью. Следовательно, ущерб от снижения скорости в кривой малого радиуса тем больше, чем больше расчетная масса и длина поезда. Этот ущерб возрастает в том случае, если после кривой следует подъем. Тогда общая протяженность участка, на котором сказывается влияние кривой на величину скорости движения поезда, может быть весьма значительна (см. рис. 3.37).

Поэтому при проектировании плана трассы железной дороги следует рассмотреть возможность увеличения радиуса кривых, ограничивающих скорости движения поездов, в особенности кривых, расположенных на ямообразных участках профиля.

Продольный профиль и план железной дороги должны удовлетворять требованиям рациональной технологии строительства. Для этого стремятся не только уменьшить рабочий объем земляных работ, но и обеспечить соответствие размеров земляного полотна современным способам производства работ и парку строительных машин В некоторых случаях концентрация объемов земляных работ в крупных массивах, разрабатываемых более мощными и высокопроизводительными машинами, позволяет уменьшить объем работ на других участках.?

При насыпях высотой свыше 20—25 м следует сравнивать варианты насыпи с устройством виадука, который в благоприятных условиях может оказаться дешевле. Кроме того, работы по сооружению виадука могут быть менее трудоемки. По тем же экономическим и строительным соображениям тоннель может быть целесообразнее очень глубокой выемки (глубиной более 20 м).

В сильно заболоченной местности взамен насыпей может быть эффективно сооружение свайных эстакад. Мосты эстакадного типа могут иметь преимущество перед насыпями высотой 15 м и более в районах с ценными земельными угодьями, поскольку’ в отличие от высоких насыпей эстакады требуют значительно меньшей полосы отвода (см. п. 1.5).

Поиск наилучшего продольного профиля и плана линии, удовлетворяющего поставленным условиям, в ходе разработки и техникоэкономического сравнения нескольких вариантов хотя и ведет, как правило, к последовательному улучшению проектных решений, все же не гарантирует получение оптимального. Более эффективно для проектирования продольного профиля и плана линии использовать современные математические методы оптимизации и ЭВМ. Для решения такой задачи предназначена технологическая линия автоматизированного проектирования (ТЛП) плана и профиля дорог. Цель ТИП — получить оптимальный результат на основе диалога специалиста и ЭВМ. Машина по составленному алгоритму вырабатывает проектное решение, а специалист анализирует его, корректирует данные и принимает окончательное решение.

Изыскания и проектирование железных дорог. — М.: ИКЦ «Академкнига», 2003. - 288 с..