Основные задачи проектирования дополнительных главных путей
Общие сведения. При проектировании дополнительного главного пути на существующей линии необходимо прежде всего определить следующие положения: очередность (этапность) строительства дополнительного пути — этот вопрос особенно актуален при проектировании второго главного пути с целью увеличения пропускной способности однопутной железной дороги; трасса дополнительного пути (общая с существующим путем или раздельная), обшее или раздельное земляное полотно, в одном или в разных уровнях располагаются существующий и дополнительный путь; сторонность дополнительного пути.
Этапность сооружения второго пути. Строительство второго пути сразу на всем протяжении реконструируемой линии требует весьма значительных капиталовложений и много времени. Чтобы рассредоточить большие капиталовложения и быстро получить эффект от вложенных средств, может быть целесообразным строить второй путь этапами. Это обеспечит постепенное увеличение пропускной способности дороги по мере роста перевозок.
Возможны такие варианты этапного строительства вторых путей: укладка двухпутных вставок на части длины перегонов, обычно с оборудованием линии диспетчерской централизацией и организацией безостановочного скрещения поездов; укладка второго пути на отдельных перегонах, ограничивающих пропускную способность линии.
Первый вариант целесообразен на линиях с достаточно длинными перегонами (20—25 км) и когда время хода пары поездов по перегонам почти
одинаково. В этом случае размещение посередине каждого перегона и на участках, примыкающих к раздельным пунктам (см. рис. 3.13 и 3.14), двухпутных вставок длиной 5—6 км позволяет при безостановочном скрещении поездов более чем в 2 раза увеличить пропускную способность дороги. Общая протяженность двухпутных вставок в этом случае равна или несколько превышает половину эксплуатационной длины линии.
Второй вариант принимается при резко различающихся по пропускной способности перегонах. И хотя при этом возникают дополнительные расходы при строительстве, связанные с многократным перебазированием строительных подразделений по линии, поочередное сооружение вторых путей, начиная с ограничивающих перегонов, дает возможность существенно увеличить пропускную способность дороги.
Так, строительство вторых путей на линии Беломорск - Апатиты длиной 472 км было разделено на три очереди. Из общего числа 50 перегонов в первую очередь вторые пути были построены на 10-ти перегонах, что увеличило пропускную спо-собность линии в 1,4 раза. Во вторую очередь выполнили работы на 21-м перегоне, что позволило повысить пропускную способность в 2 раза. Остальные перегоны были отнесены к работам третьей очереди.
В тех случаях, когда перегоны на линии короткие, темп роста перевозок велик и значительны размеры пассажирских перевозок, строят сплошной второй путь. График укладки второго пути стремятся составить так, чтобы поэтапная сдача перегонов обеспечивала постепенный прирост пропускной способности линии.
Трасса дополнительного главного пути. По условиям эксплуатации дороги целесообразно сооружать дополнительный главный путь на общей трассе с существующим путем. Эта рекомендация согласуется с указанием Строительно-технических норм СТН Ц-01-95 о том, что при проектировании дополнительного главного пути следует сохранять ограничивающий уклон существующей линии. Однако в ряде случаев в проекте может быть обоснована целесообразность изменения ограничивающего уклона, в частности — увеличения уклона с целью выноса дополнительного пути на самостоятельную трассу для сокращения длины линии. Спрямление трассы второго пути может быть осуществлено также за счет увеличения объема строительных работ.
На линии Чу — Бадам спрямление трассы между разъездом Чокпак и ст. Тюль- кубас за счет применения более крутого уклона дало сокращение длины линии почти на 14 км (рис. 7.5) [12|.
При проектировании вторых путей на линии Беломорск — Апатиты были преду-смотрены 22 двухпутных обхода длиной 52 км, что позволило сократить длину линии на 10 км и избежать участков с кривыми малых радиусов, ограничивающих скорости движения поездов.
При строительстве вторых путей на электрифицированном участке Тбилиси — Хашури Закавказской железной дороги соорудили двухпутный тоннель длиной более 1 км на перегоне Мцхета — Загэс, значительно сократив и улучшив трассу су-ществующей линии (рис. 7.6).
Если дополнительный главный путь проектируется на общей трассе с существующим, то и земляное полотно устраивается общим, т.е. дополнительный путь размещается на минимальном установленном нормами расстоянии от существующего пути. Согласно СТН Ц-01-95 на прямых участках перегонов расстояние между осями первого и вновь укладываемого второго пути, а также третьего и вновь укладываемого четвертого пути должно быть не менее 4100 мм. в обоснованных случаях это расстояние разрешается увеличивать. Расстояние между осями второго и вновь укла-дываемого третьего пути должно быть не менее 8000 мм, а при скоростях движения пассажирских поездов свыше 140 км/ч на участках, где эти скорости могут быть реализованы — 10 ООО мм. В трудных условиях на головных участках крупных городов и узлов и на станциях допускается по согласованию с МПС уменьшать это расстояние до 6000 мм с соответствующим снижением скорости пропуска поездов. На кривых участках пути расстояние между осями первого и вновь укладываемого второго пути, а также третьего и вновь укладываемого четвертого пути увеличивают в зависимости от радиуса кривой в соответствии с Инструкцией по применению габаритов приближения строений ГОСТ 9238—83.
В отдельных случаях может быть целесообразным сооружать дополнительный главный путь на раздельном земляном полотне. Такие решения возникают, например, в неблагоприятных инженерно-геологических условиях (на мокром косогоре, на болотах и пр.), чтобы не нарушать устойчивость существующего земляного полотна, или на подходах к искусственным сооружениям, которые по условиям их строительства располагаются на увеличенном расстоянии от оси существующего пути (мосты). Учитывая большое указанное выше расстояние между осями второго и третьего путей, размещение третьего или третьего и четвертого путей на раздельном земляном полотне также может быть оправдано. Согласно СТН Ц-01-95 целесообразность устройства дополнительного пути на раздельном земляном полотне должна быть обоснована технико-экономическим расчетом.
При сооружении дополнительного пути на общем земляном полотне с существующим оба пути для удобства эксплуатации располагают в одном уровне.
Сторонность дополнительного главного пути. Сторонность дополнительного пути выбирается исходя из таких главных условий: достижение минимального объема работ и стоимости строительства, облегчение условий производства строительных работ, обеспечение удобств эксплуатации и безопасности движения поездов в период строительства.
Сторонность второго пути часто намечается в процессе проектирования и строительства однопутной железной дороги. Ее можно установить по опорам мостов, возведенным сразу под два пути, расстояниям от подошвы откоса земляного полотна до резервов, кавальеров и т.п. Если дополнительный главный путь не намечался при строительстве дороги, то сторонность его выбирается с учетом следующих обстоятельств: косогорность местности - если на косогорах, где устойчивость земляного полотна не вызывает сомнений, преобладают насыпи, то дополнительный путь целесообразнее располагать с верховой стороны (рис. 7.7,а), а в случае преобладания выемок — с низовой (рис. 7.7,6), что уменьшает объем земляных работ. При частом чередовании насыпей и выемок косогорность не является решающим фактором; инженерно-геологические условия — например, сооружение насыпи до-полнительного пути с верховой стороны оползневого косогора может нарушить стабильность оползневого массива, в то время как расположение строящегося пути у подошвы косогора увеличит устойчивость существующего земляного полотна (образуется контрбанкет); при пересечении больших водотоков в ряде случаев (мост через реку Уфу у Черниковки, мосты через Обь у Барнаула, через Амур у Хабаровска и некоторые другие) второй путь сооружался с верховой стороны по отношению к существующему пути с целью возведения на фундаменте пологого ледореза опоры под второе пролетное строение, что значительно сокращало строительные затраты; в других случаях, когда такая технология строительства не может быть применена, предпочитают сооружать второй путь с низовой стороны по отношению к существующему, так как при этом сохраняются наиболее развитые верховые регуляционные сооружения (струенаправляющие дамбы, траверсы — см. п. 4.4);
на раздельных пунктах дополнительный главный путь предпочтительнее располагать со стороны, противоположной грузовым устройствам; по условиям организации строительства дополнительный путь лучше располагать со стороны балластных и земляных карьеров, чтобы рабочие поезда не пересекали существующий путь.
Согласно Строительно-техническим нормам СТН Ц-01-95 дополнительный главный путь, как правило, следует размещать с одной стороны от существующего. Однако различие рассмотренных выше условий на протяжении линии может привести к целесообразности на одних ее участках располагать дополнительный путь с одной стороны от существующего пути, а на других — с противоположной (рис. 7.8, а, б). Такие решения должны быть обоснованы в проекте. Частая смена сторонности крайне нежелательна, так как на участке переключения сторонности создается неравнопрочное основание рельсовых нитей каждого пути (рис. 7.8, в), а также при изменении сторонности нельзя использовать строящийся путь для сквозного движения рабочих поездов. Последний недостаток может быть смягчен, если перемена сторонности устраивается в пределах раздельных пунктов или на подходах к ним, так как станционные пути могут быть использованы для пропуска поездов на строящийся путь.
Переключения сторонности желательно осуществлять на нулевых местах, в выемках или на невысоких насыпях, чтобы исключить возможность односторонних просадок и перекосов земляного полотна на высоких насыпях. Предпочтительнее также устраивать переключение на кривой (см. рис. 7.8,6), так как при этом не возникает дополнительных кривых, как в случае переключения на прямой (см. рис. 7.8,а).
Изыскания и проектирование железных дорог. — М.: ИКЦ «Академкнига», 2003. - 288 с..
