Типовые схемы сортировочных станций, их выбор

Для проектирования на сети железных дорог рекомендуется не­сколько схем сортировочных станций:

односторонняя с последовательным расположением парков

односторонняя с комбинированным расположением парков

односторонняя с последовательным расположением объединенных парков

двусторонняя с последовательным расположением парков

Схемы односторонней станции с параллельным расположением парков, двусторонней с комбинированным расположением парков, а так­же особые (петлевые и др.) схемы станций не находят широкого приме­нения и не характерны для перспективного развития. Схема с парал­лельным расположением парков, например, непоточна, вызывает воз­вратные движения вагонных потоков и может применяться лишь в исключительных условиях—при наличии крайне стесненной в длину, но достаточно широкой станционной площадки.

Сортировочные станции, как правило, проектируются од­носторонними, так как внедрение новой техники, автоматики и телемеханики обеспечивает некоторый запас их перерабатыва­ющей способности. Для односторонних станций стоимость со­оружений значительно ниже двусторонних; площадка для их размещения меньше, чем для дусторонних. Для односторон­них станций требуется меньшее количество устройств и боль­шая их концентрация (рис. 1.1).

Угловые вагоны сортируются только один раз. Двойной пе­репробег поездов негрузового направления несколько увеличи­вает эсплуатационные расходы односторонних схем, замедляя движение вагонов и повышая число внутренних пересечений.Двусторонние станции обеспечивают поточность сле­дования вагонов обоих направлений, их минимальный про­бег, имеют малое количество внутренних пересечений и создают максимальные удобства в работе. Однако такие станции стоят значительно дороже, имеют разбросанность ряда операций по территории, требуют увеличенного шта­та, большего числа маневровых районов и локомотивов и создают двойную сортировку угловых вагонов, вызывая значительные задержки подвижного состава. При больших угловых вагонопотоках резко ухудшаются показатели ра­боты станции и создается большое количество пересечений, возникающих от перестановки вагонов из системы в сис­тему и следования ляокомотивов. Для двусторонних схем станций требуются площадки значительной длины. Такие станции чаще всего сооружаются при очень больших разме­рах сортировки в обоих направлениях и при небольших угловых вагонопотоках

Выбор новой станции определяется экономической це­лесообразностью, количеством перерабатываемых вагонов и местными условиями. Для переустраиваемой станции учи­тываются возможности использования существующих уст­ройств. Выбранная схема должна обеспечивать: максимальную поточность в прохождении вагонов; компактность размещения основных устройств и соору­жений при удобной технологической связи между ними: строгое соответствие технического оснащения объемам работы;

возможность дальнейшего развития и оснащения новой технологии; максимальную себестоимость переработки вагона; безопасность работы.

Длины (ориентировочные) станционных площадок для размещения станции по выбранным схемам и в зависимости от принятой полезной длины приемоотправочных путей при­ведены в табл. 1.2.

При размерах переработки на 10-й год эксплуатации более 6 тысяч вагонов в сутки следует проектировать дву­стороннюю сортировочную станцию или сооружать вторую сортировочную станцию в железнодорожном узле.

В связи с тем, что на сети железных дорог в крупных про­мышленных узлах вагонопотоки местных назначений достига­ют значительной величины, от 20 до 45% общей переработки, для подборки вагонов местных назначений и формирования многогруппных поездов применяют дополнительные устрой­ства - местные сортировочно-группировочные парки с горкой малой мощности. Такие устройства могут располагаться пос­ледовательно среднему пучку сортировочного парка, что обес­печивает полную поточность переработки местных вагонопо­токов и независимость от формирования поездов из транзитных вагонопотоков. Эти устройства могут размещаться последова­тельно крайнему пучку основного сортировочного парка (рис.1.3), но возможно и другое их расположение [1; 2].

19. Классификация и основные параметры сортировочных устройств

классификация

Для производства сортировочной работы на станциях проектируются сортировочные устройства (основные и вспомогательные), которые бывают:

горочные — с сортировочными горками (повышенной, большой, средней и малой мощности) и сортировкой вагонов с использованием силы тяжести;

негорочные — вытяжные пути со стрелочными горловинами на уклоне, где ис­пользуется сила тяги локомотивов и сила тяжести вагонов, и на горизонтальных площад­ках, где используется только сила тяги локомотива.

Основные сортировочные устройства проектируются для расформирования — фор­мирования составов, а на участковых и грузовых станциях — и для формирования много- группных поездов и подач вагонов на грузовые пункты общего пользования и на подъезд­ные пути промышленных предприятий.

Вспомогательные сортировочные устройства, при наличии основных, проектируют­ся на станциях для формирования многогруппных составов и передач вагонов на грузовые станции и грузовые пункты, а также для завершения формирования составов.

Для выполнения функций основного сортировочного устройства проектируются горки повышенной, большой, средней и малой мощности с сортировочными парками.

Для вспомога­тельных устройств проектируются горки средней и малой мощности и негорочные устройства вместе с сортировочными (или сортировочно-группировочными, группировочными) парками.

Сортировочные устройства проектируются как единая комплексная технологическая система. Тип и мощность основных и вспомогательных сортировочных устройств устанав­ливается на основе технико-экономических расчетов, в зависимости от размеров и струк­туры перерабатываемых вагонопотоков. Расчетные прогнозные размеры вагонопотоков определяются для сортировочных станций на 10-й год эксплуатации, а для остальных стан­ций на 5-й год эксплуатации. Основные параметры сортировочных горок

Сортировочная горка состоит из надвижной (подъемной) и спускной частей, разделен­ных вершиной горки (ВГ), которой называется точка касания горизонтальной плоскости с продольным профилем горки (самая высокая точка).

Составы, подлежащие расформированию, надвигаются на горку маневровым локо­мотивом. Наличие противоуклонов в надвижной части обеспечивает достаточное сжатие автосцепок для разъединения вагонов, после чего вагоны под действием силы тяжести ска­тываются на соответствующий путь подгорочного парка. Расчетная высота горки обеспе­чивает проход вагона расчетной весовой категории при неблагоприятных условиях работы до расчетной точки, находящейся на расстоянии 50 м от выходного конца парковой тор­мозной позиции самого трудного по условиям скатывания подгорочного пути. Безопасность роспуска составов и повышение его темпа на спускной части горки обеспечиваются тор­мозными позициями, число и мощность которых зависят от высоты горки и принятых тех­нологических режимов роспуска.

Конструкция сортировочной горки характеризуется: количеством путей (надвига, спускных, обходных и сортировочных); расчетной длиной и высотой; числом тормозных позиций, типом и мощностью устройств, используемых для торможения отцепов; парамет­рами соединений путей.

Расчетная длина горки —расстояние от ее вершины до расчетной точки.

Расчетная высота горки — разность отметок вершины горки и расчетной точки на наиболее трудном по условиям скатывания подгорочном пути.

Общий вид плана и продольного профиля сортировочной горки приведен на рис. 7.1. Надвижная часть горки проектируется в основном по двум вариантам (рис. 7.2):

перед сопрягающей кривой горба горки устраивается подъем крутизной 8—10 %о на протя­жении 50 м, а предыдущий участок пути надвига проектируется на подъеме 1—2 %о (вариант /);

перед горбом горки проектируется подъем 12—16 %о на протяжении 150—100 м, а предыдущий участок пути перед подъемом располагается на горизонтальной площадке дли­ной 350 м (вариант II).

При проектировании надвижной части горки по варианту II должны обеспечиваться трогание с места и интенсивный разгон состава при нахождении первого вагона у вершины горки. На вершине горки продольный разделительный элемент отсутствует; если же он имеется — профиль надвижной и перевальной частей горки изменяется (рис. 7.3).

Длина путей надвига на горках повышенной и большой мощности устанавливается 350—400 м с учетом перспективного увеличения длины подгорочных путей; при реконст­рукции горки — не менее 150 м, в особо трудных условиях — не менее 100 м.

Пути надвига и горочные вытяжные пути проектируются в плане на прямых участках; в трудных условиях допускается наличие кривых радиусом 1200 м, а в особо трудных усло­виях — 600—500 м. В этом случае расстояние от вершины горки до начала кривой на надвиж­ной части принимается не менее 40 м. Параметры спускной части горки изложены в п. 7.7орочная горловина станции проектируется короткой, обеспечивающей наименьшую длину пробега и сумму углов поворота кривых для большинства отцепов на маршрутах скатывания. В горочных горловинах учитываются особенности размещения систем авто­матики и комплексной механизации. Число и места размещения весомерных и измеритель­ных участков определяются проектом, но без удлинения элементов пути и снижения перера­батывающей способности горки.

20.Расчет высоты и профиля сортировочной горки

При расчете высоты горки в качестве расчетного бегуна принимают четырехос­ный крытый вагон на роликовых подшип­никах, вес которого определяется как сред­невзвешенное значение веса вагонов легко­весной группы.

Расчетная высота горки (кроме горок, проектируемых в районах со сложными метео­рологическими условиями, сильными и постоянными ветрами) определяется по формуле, м:

]

где: 1, 75 — мера отклонения расчетного значения суммарной потери удельной энергии при преодолении сил сопротивления от ее средней величины, указанной в квадратных скобках (для горок малой мощности мера отклонения равна 1, 5);

L_p — расчетная длина горки от ее вершины до расчетной точки, м;

W₀ — среднее значение основного удельного сопротивления движению вагона, кгс/тс;

К= 4 — число расчетных участков / от вершины горки до расчетной точки;

I_i —длина i-го расчетного участка (определяют по масштабному плану путевого развития горки с учетом возможных точек перелома продольного профиля у тормозных позиций и места нахождения парко­вой тормозной позиции), м;

w_{cb i} — среднее удельное сопротивление движению вагона от воздушной среды и ветра на/-м расчет­ном участке, кгс/тс,

0, 56 V²_I * 10^-3 — средняя удельная работа сил сопротивления движению вагона от ударов об остряки, крестовину и контррельсы одного стрелочного перевода, м эн. в.;

V_i—средняя скорость движения вагона на расчетном i-м участке, м/с (см. табл. 7.4);

n _ci — число стрелочных переводов на пути следования вагона по i-му расчетному участку

0, 23 V²_I • 10 ^-3 — средняя удельная работа сил сопротивления движению вагона на роликовых под­шипниках в кривых участках пути на каждый градус угла поворота, м эн.в.;

а°_ki — сумма углов поворота в кривых, включая переводные кривые стрелочных переводов на рас­четном i-м участке, град.;

L_CH— расстояние от начала головного стрелочного перевода пучка сортировочных путей до расчет­ной точки, м;

w_сн— среднее удельное сопротивление движению вагона от снега и инея, кгс/тс (см. табл. 7.5); ^vl

V²_I /2g= h₀ — энергетическая высота (удельная кинетическая энергия), соответствующая расчетной скорости роспуска состава, м эн. в.;

V₀ — расчетная скорость роспуска состава, м/с (табл. 7.6);

g' — величина ускорения силы тяжести вагона с учетом влияния инерции его вращающихся масс, м/с².

Длину участка l_i определяют с учетом длины входящей в него кривои K_Р=2π Rα ⁰_K/360

где R и α ⁰_K— соответственно радиус кривой в плане и длина кривой (в градусах).

По формуле (7.7) определяется и расчетная высота горки при скатывании очень плохого бегуна расчетной весовой категории при неблагоприятных условиях работы горки (минусовая температура, встречный ветер) до расчетной точки легкого по со­противлению движению вагона сортировочного пути Н_р^л.

Наряду с расчетом по формуле (7.7) высоты горки по условию докатывания расчет­ного бегуна до РТ, Правилами и нормами проектирования сортировочных устройств пре­дусмотрено предварительное определение высоты горки как суммы высот элементов про­дольного профиля (без учета ходовых свойств расчетного плохого бегуна).

Продольный профиль горки

В продольном профиле горки выделяют надвижную, перевальную (горб) и спускную части и сортировочные пути.

Элементы продольного профиля горки сопрягают вертикальными кривыми, радиусы которых R_B должны быть на надвижной части не менее 350 м, а на спускной — не менее 250 м. Вертикальная сопрягающая кривая радиуса R_B, равная примерно двум ее тангенсам, каж­дый длиной

Т_с=R_B∆ i / 2000 (∆ i — алгебраическая разность крутизны сопрягаемых укло­нов), должна размещаться вне пределов прямых участков для вагонных замедлителей, ост­ряков и крестовин стрелочных переводов, измерительных и весомерных участков систем автоматического регулирования скорости скатывания вагонов.

Вершину горки ВГ сопрягают с началом первого элемента спускной части горки вертикальной кривой. Для расчета параметров продольного профиля спускной части гор­ки и особенно для ее дальнейшей проверки вертикальную кривую, сопрягающую ВГ и начало 1-го скоростного уклона, заменяют двумя прямолинейными участками.

От начала участка продольный профиль спускной части горки и сорти­ровочных путей устраивают вогнутыми, т.е. крутизна уклона каждого последующего участка горки не превышает крутизны уклона предыдущего участка. Вогнутое очерта­ние профиля соответствует циклоиде, которая обеспечивает наибыстрейшее скатыва­ние вагонов с горки.

При наибольшей возможной крутизне уклона первого скоростного участка длина участка может быть принята равной длине тангенса вертикальной сопрягающей кривой.

Первый скоростной участок проектируют наиболее крутым, с уклоном крутиз­ной до 50 %о. При отсутствии на вершине горки профильного разделительного элемента суммарная крутизна сопрягаемых подъема и спуска не должна превышать 55 ‰

На новых горках прямой (в профиле) участок l_ск1, ограниченный тангенсами вертикаль­ных сопрягающих кривых, должен иметь длину не менее 20 м. Разница крутизны уклонов уча­стков не должна превышать 25 %о. Тогда в предельном случае длина тангенса верти­кальной кривой, сопрягающей участки l_ск1 и l_ск2, составляет T_c1=250•25/2000=3, 12 м. С допустимой погрешностью можно принимать, что участок заканчивается в точке пе­релома его профиля с профилем участка.

Обычно участок продолжается до первой разделительной стрелки.Однако, чтобы он был круче, он должен заканчиваться перед первой разделительной стрелкой. Тогда рассто­яние от центра стрелочного перевода (ЦСП) до точки перелома профиля будет не меньше расстояние от ЦСП до острия остряков стрелки.

Первую тормозную позицию горок повышенной, большой и средней мощности распола­гают на уклоне крутизной не менее 12 %о.

Участок второй тормозной позиции проектируют на спуске крутизной, обеспечива­ющей в неблагоприятных условиях трогание с места расчетных плохих бегунов.

Сортировочные пути за парковой тормозной позицией до РТ проектируют на равно­мерном спуске крутизной 0, 6 %о, кроме последнего участка длиной 100 м, который совмес­тно с выходной горловиной сортировочного парка располагают на подъеме крутизной 2 %о.

Определение параметров спускной части горки определяется-