Анализ заданных размеров движения и выбор схемы примыкания подхода В-Н. Диаграмма поездопотоков

Московский Государственный Университет Путей Сообщения

(МИИТ)

 

Кафедра «Железнодорожные станции и узлы»

 

Курсовой проект

 

по дисциплине

«Железнодорожные станции и узлы»

Тема: «Проект реконструкции узловой участковой станции»

 

Выполнил Студент группы УПП-

Принял Доцент кафедры «ЖДСУ»

 

 

Москва – 2012

 

Содержание

Введение………………………………………………………………………….. 1. Анализ заданных размеров движения и выбор схемы примыкания подхода В-Н. Диаграмма поездопотоков……………………………….. 2. Выбор типа участковой станции и разработка вариантов немасштабных схем ее переустройства………………………………..... 3. Расчёт основных технических устройств станции……………………... 3.1. Определение количества главных и приёмо-отправочных путей в парках станции………………………………………………………… 3.1.1. Определение количества главных и пассажирских путей на станции…. 3.1.2. Определение количества приемо-отправочных путей в парках участковой станции ……………………………... 3.2. Определение числа сортировочных и вытяжных путей……………. 3.3. Расчет устройств локомотивного хозяйства………………………… 3.3.1. Расчет необходимого числа стойл………………………... 3.3.2. Расчёт числа мест для экипировки и технического обслуживания ТО2. 3.3.3. Определение длины путей для стоянки локомотивов в ожидании работы и в резерве…………………………………………………………. 3.3.4. Определение числа резервуаров для хранения дизельного топлива…… 3.3.5. Определение вместимости складов сырого и сухого песка…………….. 3.4. Расчет устройств грузового района………………………………….. 3.4.1. Расчёт устройств грузового района для грузов по прибытии…………... 3.4.2. Расчёт устройств грузового района для грузов по отправлению……….. 4. Проектирование путепроводной развязки………………………………. Заключение………………………………………………………………….......... Список использованной литературы……………………………………………

3 5 9 16 16 16 17 22 24 24 26 27 28 28 30 30 35 37 42 44

 

 

Введение

Целью стратегии развития железнодорожного транспорта Российской Федерации является транспортное обеспечение ускоренного экономического роста в России на основе эффективного развития и модернизации железнодорожного транспорта, гарантирующего единство экономического пространства Российской Федерации и реализацию конституционных прав граждан на свободу передвижения и достижение глобальной конкурентоспособности транспортной системы.

 

В основе стратегии развития железнодорожного транспорта лежат следующие принципы:

Ø железнодорожный транспорт является основой политического, социального, экономического и культурного единства России;

Ø эффективно функционирующий железнодорожный транспорт является базовым элементом обеспечения конкурентоспособности страны;

Ø опережающее развитие и модернизация железнодорожной сети является инфраструктурной основой социально-экономического роста России;

Ø государство несет конституционную ответственность за гарантированное обеспечение свободы товародвижения и прав граждан на свободное передвижение;

Ø эффективное сочетание государственного регулирования и рыночных механизмов саморегулирования.

 

Стратегия развития железнодорожного транспорта направлена на решение следующих задач:

· создание условий для реализации основных геополитических и геоэкономических целей Российского государства;

· формирование инфраструктурного базиса для социально-экономического роста Российской экономики;

· обеспечение транспортной доступности точек ресурсного обеспечения и промышленного роста, а также мест работы, отдыха, лечения, образования, национальных культурных ценностей - для каждого гражданина России;

· приведение уровня качества и безопасности перевозок, в соответствие с требованиями населения и экономики и лучшими мировыми стандартами;

· создание достаточных провозных способностей и необходимых резервов для полного удовлетворения спроса на перевозки при конъюнктурных колебаниях;

· глубокая интеграция в мировую транспортную систему;

· поддержание высокого уровня готовности к деятельности в чрезвычайных ситуациях, соответствующего требованиям обороноспособности и безопасности страны;

· повышение инвестиционной привлекательности железнодорожного транспорта;

· сохранение социальной стабильности в отрасли и высокое качество жизни железнодорожников как важной составляющей российского общества, приоритетность молодежной политики, эффективная социальная поддержка ветеранов железнодорожной отрасли;

· внедрение высоких стандартов организации труда, его максимальной производительности и достижения на этой основе устойчивого обеспечения перевозочного процесса квалифицированными кадрами.

 

Этапы стратегического развития железнодорожного транспорта России

2008 – 2015 годы: инновационный этап развития железнодорожного транспорта.

v Увеличение объемов инвестиций в 2010 году в 2 раза и в 2015 году не менее чем в 3 раза к уровню 2006 года. Ускоренная модернизация существующей материально-технической базы отрасли: полная замена подвижного состава и технических средств с истекшими сроками службы на новую технику с высокой производительностью и низкой ремонтоемкостью; ликвидация барьерных мест с ограничениями провозных способностей и создание их технологических резервов; повышение нижних ограничений скоростей движения до 60 км/час, увеличение маршрутных скоростей в пассажирском сообщении на 15 км/час. Освоение новых продуктовых и географических рынков транспортных услуг. Внедрение инновационных технологий в области эксплуатации и ремонта объектов железнодорожного транспорта.

v Начало финансирования инвестиционных проектов за счет бюджетных средств и средств Инвестиционного фонда, активное применение механизмов государственно-частного партнерства (ГЧП) и сокращение перечня имущества, ограниченного в обороте, для финансирования инвестиций. Первоочередные проекты: строительство дополнительных главных путей на 3,2 тыс. км действующих железнодорожных линий, организация скоростного пассажирского движения на участке Санкт-Петербург – Хельсинки, развитие подходов к портам Ванино, Сов. Гавань и др. Строительство высокоскоростных линий. Активизация проектно-изыскательских работ для строительства новых железнодорожных линий.

v Государственное тарифное регулирование услуг железнодорожного транспорта гармонизируется с процессами поэтапного перехода к либерализации ценообразования в других естественных монополиях.

 

 

Вариант №1                                                                                   Вариант №2

     ∑N_угл= 22 поезда                                                            ∑N_угл = 17 поездов

Условные обозначения:

                           - пассажирские поезда

                           - транзитные грузовые поезда

Рис 1.2. Схема для определения числа угловых грузовых и пассажирских поездов при разных вариантах примыкания нового подхода В-Н

Схема поездопотоков грузового и пассажирского движения для переустраиваемой участковой станции приведена на рисунке 1.3.

Рис. 1.3. Схема поездопотоков

2. Выбор типа участковой станции и разработка вариантов немасштабных схем ее переустройства

На сети железных дорог имеется большое число участковых станций с различным взаимным расположением их основных устройств. В процессе эксплуатации таких станций выявились их достоинства и недостатки, а также возможности их дальнейшего развития. В настоящее время выработаны основные требования по рациональному размещению устройств участковых станций.

При переустройстве участковой станции необходимо учитывать следующие требования:

- конструкция элементов станции должна обеспечивать бесперебойное выполнение необходимых технологических операций, связанных с выполнением графика движения поездов;

- минимальное число пересечений маршрутов следования поездов, локомотивов, передач и изоляцию маневровой работы от операций по пропуску поездов;

- наименьшие пробеги подвижного состава по территории станции;

- удобное взаимное расположение и возможность дальнейшего развития технических устройств станции;

- экономичность в строительстве и эксплуатации;

- обеспечение максимальных удобств пассажирам при выполнении операций с пассажирскими поездами.

Анализируя размеры и характер пассажирского движения на расчетный срок, устанавливается необходимость развития пассажирских устройств. При этом предусматривается:

- пропуск дальних сквозных поездов в основном по главным путям, для чего у каждого главного пути располагается пассажирская платформа;

- для пропуска пассажирских поездов в каждом направлении, кроме главных, еще по одному пассажирскому пути (по заданию через станцию проходят 39 пар пассажирских поездов и 29 пар пригородных, поэтому возможны периоды сгущенного прибытия поездов). На существующей станции для приема и отправления пассажирских и пригородных поездов имеются только 3 пути, поэтому в перронном парке потребуется увеличение их количества;

- для отстоя конечных пассажирских поездов и пригородных составов требуется предусмотреть парк отстоя. Он может располагаться последовательно перронному парку или на территории локомотивного хозяйства.

Таким образом, на станции необходимо запроектировать дополнительно пассажирские пути и парк отстоя пассажирских и пригородных составов.

Подход В-Н остается однопутными. Так как существуют двухпутные подходы А—Н и Б – Н.

При переустройстве существующей линейной участковой станции в узловую требуется уложить дополнительно 1 пассажирский приемо-отправочный путь (причем существующее пассажирское здание остается в эксплуатации), построить две пассажирские платформы, отсыпать грунт для сортировочной горки и перестроить горочную горловину, увеличить количество путей в сортировочном парке (так как часть существующих сортировочных путей станут использоваться как приемо-отправочные), уложить парк отстоя пассажирских и пригородных составов, удлинить все приемо-отправочные, сортировочные пути и вытяжку, которая используется для надвига составов на горку. Чётная горловина должна полностью переукладываться для обеспечения удлинения путей, нечетная – подвергаться частичной реконструкции. Нормативная документация по проектированию технических станций рекомендует три основных типа участковых станций, отличающихся взаимным расположением парков: продольный, полупродольный и поперечный. Для окончательного выбора типа участковой станции разработаны две конкурентоспособные немасштабные схемы переустройства исходной участковой станции. Они приведены на рис. 2.1. (вариант 1) и рис. 2.2. (вариант 2). При разработке двух немасштабных схем развития исходной участковой станции учитывалось, что: схема станции является наиболее ёмким показателем, концентрирующим в себе содержание прошлого проекта, текущего функционирования и перспективных возможностей станции. Показатель «схема» поддается качественной оценке и, являясь исходным для других важных количественных и качественных показателей, требует большой ответственности в процессе выбора при проектировании новой или развитии существующей участковой станции.

Вариант 1 предусматривает переустройство станции по поперечному типу. Преимуществами станций этого типа, по сравнению со станциями продольного типа, являются:

· компактное расположение и хорошая видимость основных устройств;

· концентрация в одном районе всех операций по пропуску поездов;

· более короткая станционная площадка;

· сосредоточение парков в одном месте, что дает возможность обойтись меньшим штатом работников службы движения и вагонной службы;

· увеличивается степень безопасности при обслуживании пассажиров, так как по пассажирским путям грузовые поезда не пропускаются.

Однако существенным недостатком этой схемы является то, что в чётной горловине имеются враждебные пересечения маршрутов прибытия и отправления: при приеме пассажирского поезда с подхода А нельзя одновременно отправить на этот же подход из парка ПО1 грузовой поезд; при уборке или подаче поездного локомотива из локомотивного депо возникает враждебность в маршруте отправления поезда из парка ПО2 на направление Б.

Имеется дополнительный пробег по территории станции сменяемых поездных локомотивов нечётных поездов, равный примерно удвоенной длине приемоотправочных путей. Также требуется дополнительная укладка ходового пути для пропуска этих поездных локомотивов в локомотивное депо.

                                                                                                                                                    

 

 

 

Рис 2.1. Немасштабная схема переустройства исходной станции в узловую участковую станцию поперечного типа

 

 

 

 

Рис 2.2. Немасштабная схема переустройства исходной станции в узловую участковую станцию продольного типа

Вариант 2 предусматривает переустройство станции по продольному типу. Преимуществами станций этого типа являются:

· при том же путевом развитии и техническом оснащении пропускная способность станции больше, чем у станции поперечного типа;

· отсутствие свойственных поперечной схеме пересечения маршрутов грузовых и пассажирских поездов;

· маршруты приема и отправления транзитных грузовых поездов не враждебны маршрутам следования пассажирских поездов;

· обеспечивается наименьший пробег по территории станции сменяемых поездных локомотивов;

· отпадает необходимость в укладке ходового пути;

· имеется непосредственный выход с путей нечётного транзитного парка на пути сортировочного парка;

· легче размещаются подъездные пути, погрузочные площадки и другие сооружения станции;

· при большой местной работе имеется возможность устройства рядом со смещенным транзитным парком второго сортировочного парка.

Недостатками этой схемы являются:

· необходимость большей длины станционной площадки по сравнению с участковой станцией поперечного типа;

· маршруты уборки и подачи поездных локомотивов к нечётным поездам и поездам, имеющим перемену направления следования, пересекают главные пути;

· требуется больший штат для обслуживания далеко расположенных друг от друга парков или проход работников от поезда к поезду на расстояние более 1 км.

В обоих вариантах предусматривается:

- возможность одновременного приема поездов со всех трех подходов;

- изоляция маневровой работы по расформированию и формированию, уборке и выставке составов от маршрутов приема и отправления поездов;

- непосредственный выход с вытяжных путей на любой путь, примыкающий к горловине станции;

- возможность отправления сборных и участковых поездов с части путей сортировочного парка на направления А, Б и В;

- организация смены поездных локомотивов параллельно поездной и маневровой работе или с наименьшим пересечением поездных маршрутов;

- обеспечение взаимозаменяемости путей в парках станции с целью повышения надежности, смягчения неравномерности и затруднений, возникающих из-за отказа технических средств на станции и прилегающих участках.

Учитывая приведенные соображения, исходную схему линейной участковой станции поперечного типа будем переустраивать в схему с продольным расположением парков ПО1 и ПО2.

Расчет числа стойл

Число стойл для подъёмочного ремонта (ТР3):

.

Число стойл для большого периодического ремонта (ТР2):

.

Число стойл для малого периодического ремонта (ТР1):

.

Число стойл для профилактического осмотра (ТО3) маневровых локомотивов:

.

В приведенных выше расчётах использовались следующие условные обозначения:

, , , ,  - нормы пробега локомотивов между ремонтами и техническим обслуживанием (ТО3), принимаемые по нормативным таблицам;

 - количество маневровых локомотивов, приписанных к данной станции, ();

, ,  - периоды между текущими ремонтами маневровых локомотивов;

 - период между техническим обслуживанием маневровых локомотивов;

, , ,  - время занятия стойла соответствующими видами ремонтов;

253 - число рабочих дней в году (для ТР3, ТР2, ТР1); для ТО3 – 365 дней.

К рассчитанному числу стойл добавляется одно стойло для обточки колесных пар без выкатки их из-под локомотива.

Результаты расчёта числа стойл приведены в таблице 3.5.

Таблица 3.5

Расчёт числа стойл локомотивного депо

Вид ремонта	Число ремонтов в год	Число стойл
Подъёмочный (ТР3)	4,62	0,06
Большой периодический (ТР2)	8,24	0,05
Малый периодический (ТР1)	217,38	0,43
Профилактический осмотр (ТО3)	21,13	0,02
Принятое число стойл	-	4

3.3.2. Расчёт числа мест для экипировки и технического обслуживания ТО2

Расчёт числа мест экипировки и технического обслуживания ТО2 локомотивов на территории депо производим на основе размеров движения на прилегающих участках: А-Н- 19 пар (из них 17 транзитных); Б-Н- 17 пар (из них 15 транзитных); В-Н- 14 пар (из них 12 транзитных); 65% локомотивов транзитных поездов работают по кольцу. Общая продолжительность экипировки, совмещённой с техническим осмотром ТО2, с учётом постановки локомотива на позицию 60 минут.

Число мест осмотра и экипировки в депо рассчитываем по максимальному количеству экипируемых локомотивов и продолжительности их экипировки по формуле:

                                                                            (3.10)

М_эк- число локомотивов, поступающих на экипировку и техническое обслуживание в течение суток;

t_эк- продолжительность занятия экипировочной позиции одним локомотивом, мин.;

t_ус- время установки локомотива на позицию, мин.;

Т_эк- суточный фонд рабочего времени позиции (Т_эк=1440 мин.);

φ – коэффициент неравномерности поступления локомотивов на экипировочную позицию, учитывающий одновременность подхода их на экипировку, (принимается φ=1,1);

С учётом пункта 15.13 СТН Ц-01-95 на станции принимается одна позиция для экипировки и технического обслуживания локомотивов на территории основного электровозного депо.

 

3.3.3. О пределение длины путей для стоянки локомотивов в ожидании работы и в резерве

Общая длина путей для отстоя сменяемых поездных локомотивов в ожидании работы определяется по формуле:

                                                        , м                         (3.11)

где - доля локомотивов, требующих стоянки в ожидании работы, ( =0,1);

  - длина пути для стоянки одного локомотива с учётом неточности установки, ( =36м);       

М- число локомотивов эксплуатируемого парка;

.

На каждый путь ставят на отстой 5-6 локомотивов. Общая длина путей для стоянки локомотивов в резерве определяется по формуле:

                                                            , м                             (3.12)

где 0,2- доля локомотивов, находящихся в резерве, от расчётного числа локомотивов эксплуатируемого парка:

На каждый путь ставят 8-10 локомотивов.

3.3.4. Определение числа резервуаров для хранения дизельного топлива

Расход дизельного топлива определяем по суточному расходу дизельного топлива маневровыми локомотивами по формуле:

                                                 , т,                      (3.13)

где  - число маневровых локомотивов, работающих на станции, ();

 - время работы маневровых локомотивов в сутки, ();

 - норма расхода топлива маневровым локомотивом в течение 1 часа работы, ().

.

Вместимость склада дизельного топлива определяется по формуле:

                                                         , т,                              (3.14)

где - число суток, на которое создается запас топлива, (Т_з=30 сут.);

-поправочный коэффициент, учитывающий увеличение расхода топлива в зимний период. 

Число резервуаров, необходимое для хранения дизельного топлива, определяется по формуле:

                                                           ,                             (3.15)

где  - вместимость одного резервуара, ();

 - плотность дизельного топлива, (  т / м³).

 резервуар.

3.3.5. Определение вместимости складов сырого и сухого песка

Основные параметры складов и мощности пескосушилок определяется по суточному расходу песка для снабжения локомотивов:

                                                    , м³                          (3.16)

где  - суточный расход песка для поездных локомотивов, определяемый по формуле:

                                                 , м³                  (3.17)

 - суточный расход песка для маневровых локомотивов, определяемый по формуле:

                                                         , м³                          (3.18)

где  - норма расхода песка поездными локомотивами, (для 2ТЭ-10В – 0,17 брутто);

 - коэффициент, учитывающий долю песка, подаваемого на локомотивы в данном пункте экипировки, ();

 - норма расхода песка маневровым локомотивом, (для ТЭМ1 – 0,07 ).

, .

Вместимость склада сырого песка на территории локомотивного депо, определяется по формуле:

                                                   , м³                    (3.19)

где  - расчетное число суток в месяце;

 - норма запаса песка на зимний период для расчетного района, ();

 - коэффициент, учитывающий отходы сырого песка при обработке и расходы на хозяйственные нужды депо, ();

 - коэффициент неравномерности расхода песка, ();

.

В соответствии с нормами технологического проектирования сырой песок складируют, как правило, на открытой площадке около здания пескосушилки. Размеры склада определяются размерами площадки. Высота штабеля 3-4 метра.

Запас сухого песка на осенне-зимний период, определяется по формуле:

                                             , м³                           (3.20)

где  - отношение рабочего периода пескосушилки к нерабочему, (если пескосушилка работает 7 месяцев );

.

Учитывая, что современные склады сухого песка - открытые помещения железобетонной конструкции башенного типа вместимостью 1700 м³ (высота 22,7 м, диаметр 12 метров), для заданных условий принимается 1 склад.

3.4. Расчет устройств грузового района

Площади крытых складов, площадки для навалочных грузов, грузов в контейнерах, а также тяжеловесных рассчитываются по категориям в отдельности для прибывающих и отправляемых грузов.

Основой для расчёта устройств грузового района является распределение суточного объёма местной работы станции по погрузочно—разгрузочным пунктам (грузовой район, подъездной путь).

3.4.1. Расчёт устройств грузового района для грузов по прибытии

На основе задания устанавливается распределение суточного количества прибывших вагонов по разгрузочным пунктам, а также местная работа станции.

В сутки под выгрузку на станцию прибывает 43 местных вагонов. Из них:

60 % (26 вагонов) на подъездной путь;

40 % (17 вагонов) в грузовой район (из которых: 9 - тарно-штучные грузы; 4 – контейнеры; 2 – пиломатериалы; 2 – уголь).

Тарно-штучные грузы

Площадь для переработки и складирования тарно-штучных грузов определяется по формуле:

                                                , м²              (3.21)

где - среднесуточное поступление вагонов с тарно-штучными грузами, ваг;

- средняя статическая нагрузка одного вагона, т, ( =45 т.);

- коэффициент неравномерности прибытия тарно-штучных грузов, ();

 - срок хранения грузов на складе по прибытии, сут, ();

 - коэффициент, учитывающий размеры дополнительной площади, необходимой для проходов, проездов и др., ();

- коэффициент, учитывающий перегрузку прибывающего груза непосредственно из вагона в автомобиль, ();

– среднее количество груза, укладываемого на 1 м² площади склада, (  т/м²);

.

Строительная ширина склада принимается по типовым проектам и может составлять: 18 м (путь снаружи); 24 м (путь внутри); 36 или 48 м (два пути внутри).

При ширине склада  его длина составит:

.

Длину склада принимаем кратной 12 метрам, то есть (с учётом 10 – 15 метров резервной зоны склада).

Длина склада здесь и далее должна быть не более 300 - 350 м; в необходимых случаях устраиваются два склада, принимается кран с большим пролётом и т.д.

 

Контейнерная площадка

Площадь контейнерной площадки зависит от её потребной ёмкости  и площади , занимаемой одним контейнером, с учётом дополнительной площади на проходы и проезды. Площадь для переработки и складирования контейнеров определяется по формуле:

                                                        , м²                         (3.22)

где  - потребная ёмкость контейнерной площадки, контейнеро-мест;

 - площадь, занимаемая одним контейнером, м²;

 - коэффициент, учитывающий необходимость увеличения размеров контейнерной площадки на проходы, проезды и др., ().

Потребная ёмкость контейнерной площадки:

                                           , контейнеро-мест,              (3.23)

где  - ёмкость площадки для переработки в среднем в сутки контейнеров соответственно гружёных, порожних и для ремонта неисправных контейнеров:

                                           ,    контейнеро-мест,     (3.24)

где - количество перерабатываемых местных контейнеров массой брутто 3 тонны за сутки:

 контейнеров,

12 – количество трёхтонных контейнеров, поступающих в одном полувагоне, шт.

Потребная ёмкость контейнерной площадки составит:

 контейнеро-мест.

Площадь, занимаемая одним контейнером:

.

Потребная площадь для переработки и складирования контейнеров составит:

Ширина контейнерной площадки зависит от принятого способа механизации. В качестве средства механизации применяется двухконсольный козловой кран (пролет - ; грузоподъемность – 5 т.). Полезная ширина контейнерной площадки:

,

где 1,325 – габарит безопасности.

 При данной ширине контейнерной площадки её длина составит:

.

Тарно-штучные грузы

Площадь для переработки и складирования тарно-штучных грузов определяется по формуле:

                                                , м²                  (3.35)

где - среднесуточное отправление вагонов с тарно-штучными грузами, ваг;

- средняя статическая нагрузка одного вагона, т, ( =45 т.);

- коэффициент неравномерности отправления тарно-штучных грузов, ();

 - срок хранения грузов на складе по отправлении, сут, ();

 - коэффициент, учитывающий размеры дополнительной площади, необходимой для проходов, проездов и др., ();

- коэффициент, учитывающий перегрузку прибывающего груза непосредственно из автомобиля в вагон, ();

– среднее количество груза, укладываемого на 1 м² площади склада, (  т/м²);

При ширине склада  его длина составит:

Склада принимается длиной кратной 12 метрам, то есть  и объединяется с крытым складом по прибытию тарно-штучных грузов.

Контейнерная площадка

Площадь для переработки и складирования контейнеров определяется по формуле:

                                       , м²                         (3.36)

где  - потребная ёмкость контейнерной площадки, контейнеро-мест;

 - площадь, занимаемая одним контейнером, м²;

 - коэффициент, учитывающий необходимость увеличения размеров контейнерной площадки на проходы, проезды и др., ().

 

 

Потребная ёмкость контейнерной площадки определяется по формуле:

              контейнеро-мест,                                   (3.37)

где - среднесуточное отправление контейнеров массой брутто 3 тонны;

  12 – количество контейнеров в полувагоне, шт.;

 контейнеро-мест.

Площадь для накопления и отправления контейнеров будет равна:

.

Длина контейнерной площадки:

.

Таким образом, учитывая необходимые размеры складских площадей, а также уже имеющиеся склады в грузовом районе станции, приходим к выводу: необходимо развитие грузового района.

 

Заключение

 

В результате выполненных расчётов в проекте:

Ø дан анализ заданных объёмов работы переустраиваемой участковой станции и определено потребное её техническое оснащение;

Ø произведен выбор сторонности примыкания нового однопутного подхода В-Н и запроектирована путепроводная развязка как в плане, так и в профиле. В процессе выбора сторонности примыкания нового подхода В-