Технико-экономические изыскания железных дорог

 

 

3. Выбор элементов технической оснащенности железнодорожной       линии

3.1 Определение массы  и длины поезда

      Масса поезда нетто определяется по формуле:

                                                (3.1)

где Q_н – масса поезда нетто; K – среднее отношение массы поезда нетто к массе поезда брутто.

      Масса поезда нетто для тепловоза 2М62:

Q_н = 0,7*3320 = 2324 т;

      Масса поезда нетто для электровоза  ВЛ-80:

Q_н = 0, 7*3920 = 2744 т

      Длина поезда рассчитывается по формуле:

l_п = m₄l₄ + m₈l₈+ Мl_лок,                                         (3.2)

где m₄, m₈ - число соответственно 4- и 8- осных вагонов в составе:

m₄ = Qβ₄/q₄;         m₈ = Qβ₈/q₈;                                  (3.3)

где β₄, β₈, q₄,q₈ – соответственно средняя доля и средняя масса брутто 4- и 8-осных вагонов; l₄, l₈ – средняя длина соответственно одного 4- и 8-осного вагона, может быть принята l₄ = 15 м, l₈ = 20 м; l_лок – длина локомотива; М – количество локомотивов.

      Длина поезда с тепловозом 2М62:

m₄ = 3320*0,958/72,1 = 44 вагона;

m₈ = 3320*0,042/168,70 = 1 вагона;

l_п = 44*15 + 1*20+36 = 716 м;

      Длина поезда с электровозом ВЛ-80:

m₄ = 3920*0,958/72,1 = 52 вагона

m₈ = 3920*0,042/168,70 = 1 вагона

l_п = 52*15+1*20+33 = 833 м.

      На  основе сопоставления полученной длины  поезда для более перспективного локомотива и стандартных длин приемоотправочных путей принимается в качестве полезной длины приемоотправочных путей l_по на раздельных пунктах проектируемой железной дороги ближайшее большее из стандартных.

l_по = 850 м, отсюда длина земляного полотна (станционной площадки):

l_рп. = 1250 м 

3.2 Составление профиля  расчетного перегона  и определение времени                хода поезда по нему

      Определение времени хода поезда по расчетному перегону производится способом равновесных скоростей. В расчетный перегон включается профиль, к которому добавляются две полудлины площадок раздельных пунктов, ограничивающий перегон, и недостающая до расчетной длины часть перегона в виде элемента с руководящим уклоном (рисунок 3.1). Длина этого элемента определяется по формуле:

       l_ip = (t_расч – t_д – t_рпl_рп) / (t_+ip + t_-ip),                                 (3.4)

t_расч – расчетное время хода пары поездов по всему расчетному перегону при пропускной способности, заданной для размещения раздельных пунктов; t_д – действительное время хода туда и обратно только по запроектированной части перегона при электровозной тяге; t_рп, t_+ip, t_-ip – табличное время хода поезда; l_рп – длина площадки раздельного пункта.

      Расчетное время хода пары поездов по перегону определяется по формуле:

t_расч = 1440/n_р – 2τ - t_рз,                                         (3.5)

где n_р – расчетная пропускная способность, пар поездов/сутки;   τ - станционный интервал скрещения поездов; t_рз – время на разгон и замедление для пары поездов.

t_расч = 1440/30 – 3 – 3 = 42 мин;

l_ip = (42– 23,5– 2*0,6*1,25) / (1,35 + 0,55) = 8,94 км

Таблица 3.2 – Расчет действительного времени  хода туда и обратно по запроектированной части перегона при электровозной тяге

№ элемента	Элемент профиля и плана							Время хода поезда, мин
	Длина элемента профиля, км	Действительный  уклон элемента		Угол  поворота в плане a на элементе	Эквивалентный уклон	приведенный уклон		туда tт		обратно tо
		туда	обратно			туда	обратно	на 1 км	на элемент	на 1 км	на элемент
1	1,0	0	0	-	-	0	0	0,6	0,72	0,6	0,72
2	2,2	-2,5	2,5	-	-	-2,5	2,5	0,55	0,28	0,7	0,35
3	2,3	6,4	-6,4	-	-	6,4	-6,4	0,55	0,55	1,15	1,15
4	1,0	-5,4	5,4	18,1	0,22	-5,18	5,62	0,55	0,61	1,29	1,42
5	2,3	2,5	-2,5	-	-	2,5	-2,5	0,8	0,56	0,55	0,39
6	1,7	-2,2	2,2	10,35	0,07	-2,13	1,27	1,3	1,69	0,55	0,72
7	1,4	-5	5	13,14	0,11	-4,89	5,11	0,77	1,23	0,55	0,88
8	1,1	4,8	-4.8	-	-	4,8	-4,8	0,55	0,94	1,35	2,3
9	1,2	-2	2	9,72	0,1	-1,9	2,1	0,55	0,66	1,05	1,26
10	0,8	0,75	-0,75	9,5	0,14	0,89	-0,61	1.16	3,36	0,55	1,6
Итого								11,77		11,94

Суммарное время t^эл=23,7

Таблица 3.3 – Расчет действительного  времени хода туда и обратно по запроектированной части перегона при тепловозной тяге

№ элемента	Элемент профиля и плана							Время хода поезда, мин
	Длина элемента профиля км	Действительный уклон элемента		Угол поворота в плане a на элементе	Эквивалентный уклон	приведенный уклон		туда tт		обратно tо
		туда	обратно			туда	обратно	на 1 км	на элемент	на 1 км	на элемент
1	1,2	0	0	-	-	0	0	0,92	1,1	0,92	1,1
2	0,5	-1,25	1,25	-	-	-1,25	1,25	0,76	0,38	1,13	0,57
3	1,0	-7,3	7,3	4,8	0,06	-7,24	7,36	0,6	0,6	2,41	2,41
4	1,1	-9,4	9,4	14,2	0,16	-9,24	9,56	0,6	0,66	2,89	3,18
5	0,7	2,4	-2,4	-	-	2,4	-2,4	1,32	0,92	0,65	0,46
6	1,3	9,6	-9,6	-	-	9,6	-9,6	2,9	3,77	0,6	0,78
7	1,6	2	-2	19,25	0,15	2,15	-1,85	1,28	2,05	0,7	1,12
8	1,7	-10	10	-	-	-10	10	0,6	1,02	2,93	4,98
9	1,2	-5,3	5,3	33,42	0,34	-4,96	5,64	0,6	0,72	1,99	2,39
10	2,9	7,6	-7,6	4,77	0,02	7,62	-7,58	2,49	7,22	0,6	1,74
11	1,8	0,6	-0,6	9,46	0,06	0,66	0,54	1,03	1,85	0,85	1,53
12	1,25	0	0	-	-	0	0	0,92	1,15	0,92	1,15
13	8,84	10	-10	-	-	10	-10	2,93	25,9	0,6	5,3
Итого									47,34		26,71

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

3.3 Определение возможной  провозной способности  линии с учетом                намечаемых мер по ее усилению

      Перед расчетами возможной провозной  способности линии следует продумать и наметить меры по усилению технической оснащенности линии и наращиванию ее мощности для овладения растущими перевозками.

Расчет  возможной пропускной и провозной  способности для каждого вида тяги и типа локомотива производится в такой последовательности:

      1. Определяется период графика  Т, мин:

а) однопутная линия, непакетный график, остановочное скрещение поездов                            

Т = t_т + t_о + 2τ + t_рз,                                         (3.6)

где t_т + t_о – время хода пары поездов при заданном типе локомотива.

Т_эл = 42 + 3 + 3 = 48 мин;

Т_тепл = 74,1 +3+ 3 = 80,1 мин;

б) то же, при безостановочном скрещении  поездов на 2-х путных вставках

Т_бо = (t_n + t_о)/2,                                            (3.7)

Т_бо^эл = 0,5*48 = 24 мин;

Т_бо^тв = 0,5*80,1 = 40,05 мин.

      2. Рассчитывается максимально возможная  пропускная способность 

а) однопутная линия, непакетный график

n_max = 1440 / Т,                                             (3.8)

N_max^эл= 1440 /48= 30 пар поездов в сутки;

N_max^тв= 1440 /80,1 =18 пар поездов в сутки;

б) то же, при безостановочном скрещении  поездов на 2-х путных вставках

n_max = 1440 / (a_боТ_бо + (1 - a_бо)Т),                               (3.9)

N_max^эл= 1440 /(0,8*24+ (1-0,8)*48) =50 пар поездов в сутки;

N_max^тв= 1440 /(0,8*40,05+ (1-0,8)*80,1) =30 пар поездов в сутки;

где a_бо – доля поездов, пропускаемых безостановочно.

      3. Устанавливается на каждый расчетный  год – 2, 5, 10 и 15-й – возможная пропускная способность в грузовом движении с учетом съема и резерва

n_гр = n_max / (1+Р) - n_п ξ _п - n_сб( ξ _сб - 1),                    (3.10)

где Р – резерв пропускной способности; n_п, n_сб – число пар соответственно пассажирских и сборных поездов на каждый расчетный год; ξ _п, ξ _сб – соответствующие коэффициенты съема.

Тепловозная тяга:

один  путь

N_гр=18 /(1+0,2)-1,2 *1- 1*(1,5-1)= 13,1 пар поездов в сутки;

N_гр=18 /(1+0,2)-1,2 *2- 1*(1,5-1)= 11,9 пар поездов в сутки;

N_гр= 18 /(1+0,2)-1,2*2- 2*(1,5-1)= 11,4 пар поездов в сутки;

N_гр=18 /(1+0,2)-1,2*4- 2*(1,5-1)= 9 пар поездов в сутки;

один  путь с двухпутными  вставками

N_гр=30/(1+0,15)-1,2 *1- 1*(1,5-1)= 24,4 пар поездов в сутки;

N_гр=30/(1+0,15)-1,2 *2- 1*(1,5-1)= 23,2 пар поездов в сутки;

N_гр=30/(1+0,15)-1,2 *2- 2*(1,5-1)= 22,7 пар поездов в сутки;

N_гр=30/(1+0,15)-1,2 *4- 2*(1,5-1)= 20,3 пар поездов в сутки;

Электровозная тяга:

один  путь

N_гр=30 /(1+0,2)-1,2 *1- 1*(1,5-1)= 23,3 пар поездов в сутки;

N_гр=30/(1+0,2)-1,2 *2- 1*(1,5-1)= 22,1 пар поездов в сутки;

N_гр=30/(1+0,2)-1,2 *2- 2*(1,5-1)= 21,6 пар поездов в сутки;

N_гр=30/(1+0,2)-1,2 *4- 2*(1,5-1)= 19,2 пар поездов в сутки;

один  путь с двухпутными  вставками

N_гр=50/(1+0,15)-1,2 *1- 1*(1,5-1)= 41,8 пар поездов в сутки;

N_гр=50/(1+0,15)-1,2 *2- 1*(1,5-1)= 40,6 пар поездов в сутки;

N_гр=50/(1+0,15)-1,2 *2- 2*(1,5-1)= 40,1 пар поездов в сутки;

N_гр=50/(1+0,15)-1,2 *4- 2*(1,5-1)= 37,7 пар поездов в сутки.

      4. Определяется возможная провозная  способность на каждый расчетный год – 2, 5, 10, 15-й:

а) одного грузового поезда в год, млн. т/год,

г = 365*Q_н /γ*10⁶,                                      (3.11)

г = 2744 *365/1,15*10⁶ =0,871 млн. т/год;

г = 2324 *365/1,15*10⁶ =0,738 млн. т/год.