Партнерский проект с компанией Руспроектэксперт

Тел.: 8-495-771-14-07

Проектирование


Обеспечение бесперебойности движения поездов

Для соблюдения бесперебойной эксплуатации железной дороги сопротивление движению поезда нигде не должно превышать расчетных значений, а сила тяги локомотива не должна быть меньше расчетной величины. Поэтому смягчают ограничивающие уклоны при совпадении их с кривыми в плане линии, а также в тоннелях, и проверяют достаточность силы тяги на участках, где снижается мощность локомотива. При проектировании продольного профиля необходимо также обеспечить предотвращение снежных и песчаных заносов пути.

Смягчение ограничивающих уклонов в кривых. При проектировании железных дорог расчетную массу состава определяют из условия, что поезд равномерно движется с расчетной скоростью по прямолинейному участку пути с руководящим подъемом ip [см. формулу (2.28)]. При совпадении с кривой руководящий и близкий к нему уклоны на затяжных подъемах уменьшают (смягчают) с учетом уклона, эквивалентного дополнительному сопротивлению от кривой 1Л, так, чтобы действительный уклон проектирования / не превышал / = /р—

На участке с затяжным руководящим уклоном /р = 9%о (рис. 3.29) выделены элементы профиля № 1,3 и 5, расположенные в пределах кривых различных радиусов. Руководящий уклон на этих элементах уменьшен на величину i, = 700/Л [см. формулу (2.12)]. При смежных кривых одного радиуса элемент со смягченным уклоном может охватывать несколько кривых с короткой прямой вставкой между ними (элемент № 7). В этом случае уклон, эквивалентный дополнительному сопротивлению от кривых, определяется по формуле, аналогичной (2.15):


В случае совпадения затяжного руководящего уклона с кривыми малых радиусов (500 м и менее) учитывают уменьшение коэффициента сцепления колес локомотива с рельсами и вызываемое этим уменьшение расчетной силы тяги (см. п. 2.1). Для компенсации снижения силы тяги руководящий уклон /р дополнительно (помимо величины i3) смягчают на величину

Коэффициент сцепления уменьшается только на участке следования локомотива в кривой, поэтому руководящий уклон смягчают с учетом длины поезда. Участок смягчения располагают перед кривой со стороны подъема и заканчивают на расстоянии, равном расчетной длине поезда (полезной длине приемо-отправочных путей /п0), до конца кривой. При этом длина 1СЫ должна быть не менее 0,2^ и элемент смягчения должен начинаться перед кривой не менее чем за 200—300 м.

Пример смягчения руководящего уклона /р = 9 %о на участке расположения кривой радиуса 300 м и протяженностью 800 м показан на рис. 3.30 (железная дорога электрифицирована).

Аналогично смягчают в кривых другие ограничивающие уклоны — уравновешенный и усиленной тяги.

Следует указать, что одиночные кривые малого радиуса небольшого протяжения относительно мало влияют на условия движения поезда по руководящему подъему. Поэтому согласно СТН Ц-01-95 целесообразность дополнительного смягчения ограничивающих уклонов в кривых на величину следует обосновывать в проекте, поскольку в отдельных случаях могут быть эффективны другие проектные решения, например, некоторое снижение расчетной скорости поезда при проходе кривой с последующим разгоном после выхода из нее, что можно допустить при электрической тяге на переменном токе и тепловозной тяге.

Смягчение ограничивающих уклонов в тоннелях. В тоннелях увеличивается сопротивление движению поезда из-за повышенного сопротивления воздушной среды и уменьшается сила тяги вследствие снижения коэффициента сцепления колес локомотива с рельсами при недостаточной вентиляции и наличии сырости (особенно в длинных тоннелях, расположенных на кривых).

По нормам проектирования в тоннелях длиной 300 м и более ограничивающий уклон уменьшают, умножая на коэффициент, значение которого рассчитывают в зависимости от длины тоннеля и вида тяги.

Согласно СТН Ц-01-95 ограничивающий уклон уменьшают не только в тоннеле, но и на подходах к нему со стороны подъема на длине, равной полезной длине приемо-отправочных путей (расчетной длине поезда). Такая протяженность участка смягчения ограничивающего уклона приводит к некоторому увеличению скорости поезда перед входом локомотива в тоннель и служит дополнительной гарантией бесперебойности движения поездов.

Учет уменьшения силы тяги тепловоза на высотных участках трассы. Согласно Правилам тяговых расчетов сила тяги тепловозов при атмосферных условиях, отличающихся от стандартных (в частности — при пониженном атмосферном давлении), уменьшается пропорционально уменьшению атмосферного давления:

Поскольку атмосферное давление понижается по мере увеличения высоты над уровнем моря, то в результате проведенного доцентом Б.И. Горо- ховцевым анализа получена зависимость коэффициента кр, уменьшающего расчетную силу тяги тепловоза, от высоты местности над уровнем моря Н, м.

Так, для тепловозов ТЭ10 различных индексов

Следовательно, сила тяги тепловозов уменьшается на каждые 100 м высоты на 0,9—1,2%. Поэтому в соответствии со Строительно-техническими нормами в проектах железных дорог с тепловозной тягой следует обосновывать целесообразность смягчения ограничивающего уклона или использования дополнительного локомотива на участках трассы с отметками свыше 800 м над уровнем моря.

Следует отметить, что в ряде случаев эксплуатационно-экономические расчеты могут обосновать целесообразность сохранения крутизны ограничивающего уклона при проектировании участка железной дороги на достаточно больших высотах. Так, при проектировании Байкало-Амурской магистрали, где на пересечении Удоканского хребта трасса достигает 1300 м над уровнем моря, было рекомендовано сохранить крутизну ограничивающего уклона и расчетную массу состава, допустив некоторое уменьшение расчетной скорости поезда в конце ограничивающего подъема [29].

Предотвращение снежных и песчаных заносов. Для предотвращения снежных заносов в районах, подверженных сильным метелям, необходимо по возможности избегать выемок и нулевых мест. Продольный профиль дороги следует проектировать преимущественно насыпями. Высоту насыпи над уровнем расчетной толщины снежного покрова следует принимать, как правило, не менее 0,7 м на однопутных и 1,0 м на двухпутных линиях.

В зависимости от орографии местности и направления преобладающих ветров допускается несколько уменьшать высоту насыпи. Так, при расположении трассы на подветренных склонах косогоров при значительном отклонении (45—60°) направления преобладающих метелей от нормали к оси пути высоту насыпи над уровнем расчетной толщины снежного покрова можно уменьшить до 0,6 м на однопутных и 0,9 м на двухпутных линиях. Если же трасса расположена на равнинах, наветренных склонах косогоров, водоразделах, и направление преобладающих метелей незначительно отклоняется (до 30°) от нормали к оси пути, что способствует поперечному продуванию земляного полотна, то высоту насыпи над уровнем расчетной толщины снежного покрова можно уменьшить до 0,5 м на однопутных линиях и до 0,75 м на двухпутных.

Расчетная толщина снежного покрова в районе проектируемой линии определяется на основе многолетних данных метеорологических станций при вероятности превышения 1:50 (2%) для линий скоростных, особогрузонапряженных, I и II категорий; 1:33 (3%) - для линий III категории и 1:20 (5%) для линий и подъездных путей IV категории. Для насыпей, не удовлетворяющих этим требованиям, а также для выемок и нулевых мест в проекте должны быть разработаны средства защиты пути от снежных заносов (снегозадерживающие лесонасаждения или постоянные заборы).

На участках распространения подвижных песков для предотвращения песчаных заносов продольный профиль пути проектируют преимущественно насыпями высотой не менее 0,9 м, по возможности избегая выемок. Одновременно предусматривают соответствующие меры по закреплению песков (см. п. 4.6).

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

Экспертиза

на главную