PODSTAWY PROJEKTOWANIA LINII I STACJI KOLEJOWYCH

Transkrypt

1 Zakład InŜynierii Komunikacyjnej Wydział InŜynierii Lądowej Politechnika Warszawska DROGI SZYNOWE PODSTAWY PROJEKTOWANIA LINII I STACJI KOLEJOWYCH CZĘŚĆ III PRZYKŁADOWE ROZWIĄZANIE MAŁEJ STACJI KOLEJOWEJ Wybór układu torów stacyjnych 2 Numeracja i przeznaczenie torów 2 Numeracja rozjazdów, określenie rodzajów i typów rozjazdów 3 Ustalenie odległości między osiami torów 3 Określenie minimalnych długości uŝytecznych torów 4 Obliczenie połoŝenia ukresów 4 Obliczenie elementów łuków poziomych 5 Szczegółowe obliczenie długości torów 5 Szczegółowe obliczenie długości wstawek prostych 7 Opracował: Stanisław śurawski na podstawie Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budowle kolejowe i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 151, 1998) T. Basiewicz, L. Rudziński, M. Jacyna; Linie kolejowe. Oficyna Wydawnicza PW, 1994 (i wydz. późn.). A. Oczykowski, K. Towpik; Projektowanie dróg Ŝelaznych. Wydawnictwa PW, 1981 Drogi kolejowe. Praca zbiorowa pod red. J. Sysaka. PWN, 1982 (i wydz. późn.). M. Bałuch; Podstawy dróg kolejowych. Wyd. Politechniki Radomskiej, J. Sysak; Podstawy dróg kolejowych. PWN, 1982 (i wydz. późn.). H. Bałuch; Optymalizacja układów geometrycznych toru. WKiŁ, Warszawa

2 Drogi szynowe. Podstawy projektowania linii i stacji kolejowych. Materiały do ćwiczeń. Część III 2 Wybór układu torów stacyjnych Numeracja i przeznaczenie torów Dla przyjętego układu torów stacyjnych i usytuowania ich względem pikietaŝu otrzymujemy tor pierwszy (1) główny zasadniczy, przeznaczony do przyjmowania pociągów pasaŝerskich z kierunku parzystego (przyperonowy) tor drugi (2) główny dodatkowy, przeznaczony do przyjmowania pociągów pasaŝerskich z kierunku nieparzystego (przyperonowy) tor trzeci (3) główny dodatkowy, przeznaczony do przyjmowania pociągów towarowych z obu kierunków tor piąty (5) boczny, odstawczy, przeznaczony dla postoju składów wagonów obsługiwanych na stacji tor siódmy (7) boczny, obiegowy, przeznaczony do manewrowych przejazdów lokomotyw tor dziewiąty (9) boczny, ładunkowy, przeznaczony do podstawiania wagonów pod urządzenia przeładunkowe tor jedenasty (11) tor boczny, wyciągowy, przeznaczony do manewrów składami towarowymi tor trzynasty (13) boczny, Ŝeberko ochronne, przeznaczony do ochrony przebiegów po torze pierwszym oraz jazd manewrowych lokomotyw tor piętnasty (15) boczny, wagowy, przeznaczony do waŝenia wagonów towarowych i sprawdzania ich gabarytów

3 Drogi szynowe. Podstawy projektowania linii i stacji kolejowych. Materiały do ćwiczeń. Część III 3 Numeracja rozjazdów, określenie rodzajów i typów rozjazdów Numerację rozjazdów rozpoczynamy od rozjazdu połoŝonego najbliŝej początku pikietaŝu linii. Kolejno numerujemy następujące po sobie rozjazdy w grupie (lewej głowicy stacyjnej). Numerację w drugiej grupie (prawej głowicy stacyjnej) rozpoczynamy z przeskokiem kilku numerów, jako rezerwy przy ew. rozbudowie układu torów. W naszym przykładzie przyjmiemy następujące rodzaje i typy rozjazdów: rozjazdy zwyczajne 1 i 13 połoŝone w torze głównym zasadniczym muszą umoŝliwiać przejazdy pociągów na tor 2 z prędkością nie mniejszą niŝ 60 km/h stąd Rz S60-1: rozjazdy zwyczajne 3, 5, 7, 15 i rozjazdy krzyŝowe 4 i 14 połoŝone na drodze przebiegu pociągów towarowych powinny umoŝliwiać przejazd tych pociągów na kierunkach zwrotnych tych rozjazdów z prędkością do 40 km/h stąd zasadnym będzie przyjęcie Rz S60-1:9-300 i Rk S60-1:9-300 rozjazdy zwyczajne 2, 8, 11, 12 i rozjazd krzyŝowy 6 będą słuŝyć do przejazdów manewrowych z małymi prędkościami stąd zastosujemy rozjazdy Rz S49-1:9-190 i Rk S49-1:9-190 Ustalenie odległości między osiami torów (rozstaw torów, szerokości międzytorzy) Przy ustalaniu rozstawów torów naleŝy brać pod uwagę rodzaje urządzeń i budowli, które będą zlokalizowane na międzytorzach. W naszym przykładzie naleŝy przyjąć: między torami 1 i 2 będzie połoŝony peron wyspowy, dwukrawędziowy, niski (wys. 0,30 m n.g.sz.) z dojściem w poziomie szyn, co daje rozstaw torów min. 9 m przyjmiemy 10 m między torami 1 i 3 będą ustawione sygnalizatory wyjazdowe (a), ew. słupy trakcyjne (b) oraz będzie ułoŝony ciąg drenarski (c) a ponadto przedłuŝeniem toru 3 będzie tor wyciągowy (d) połoŝony obok toru 1 (głównego zasadniczego), co daje rozstaw torów min. dla (a) 4,75 m, dla (b) 4,90 m, dla (c) 5,10 m i dla (d) 6,00 m przyjmiemy więc 6,00 m

4 Drogi szynowe. Podstawy projektowania linii i stacji kolejowych. Materiały do ćwiczeń. Część III 4 między torami 3 i 5 będzie ustawiony sygnalizator wyjazdowy w kierunku parzystym (a) i ew. słupy trakcyjne (b), co daje rozstaw torów min. dla (a) 4,75 m i dla (b) 4,90 m przyjmujemy 5,00 m między torami 5 i 7 będzie tylko ułoŝony ciąg drenarski, co daje rozstaw torów min. 5,10 m przyjmujemy 5,30 m między torami 7 i 9 będą ew. ustawione słupy trakcyjne (a) oraz będzie poruszać się obsługa stacyjna (b), co daje rozstaw torów min. dla (a) 4,90 m i dla (b) 5,00 m przyjmujemy 5,00 m Określenie minimalnych długości uŝytecznych torów 1, 2, 3, 9, 11, 13 i 15 Na torach 1 i 2 będą zatrzymywały się pociągi pasaŝerskie. NajdłuŜszy skład będzie liczył 12 wagonów. Stąd długość peronu powinna wynosić m = 300 m a długość uŝyteczna nie mniej niŝ 300 m m + 15 m = 365 m Na tor 3 będą przyjmowane i z niego wyprawiane pociągi towarowe, w tym najdłuŝsze kursujące na linii. Stąd dla pociągów towarowych o długości 100 osi obliczeniowych długość uŝyteczna wyniesie: m m + 15 m = 615 m Tor ładunkowy 9 powinien zapewnić moŝliwość podstawienia pod urządzenia przeładunkowe składu wagonów towarowych o maksymalnej długości 20 osi obliczeniowych. Stąd długość uŝyteczna wyniesie: 20 5 m + 10 m = 110 m Tor wyciągowy 11 powinien pomieścić najdłuŝszy skład manewrujący na stacji. W naszym przykładzie będzie to skład wagonów o długości 40 osi obliczeniowych. Stąd długość uŝyteczna wyniesie: 40 5 m m + 10 m = 260 m Na torze 13 (Ŝeberko) powinny zmieścić się dwie lokomotywy podczas manewrów a dla ochrony przebiegów po torze 1 jego długość powinna wynosić 50 m. Stąd długość uŝyteczna została przyjęta jako 2 25 m + 10 m = 60 m Odcinek prosty i poziomy toru wagowego 15 powinien wynosić wg wytycznych 20 m + 12 m + 20 m = 52 m. Długość pomostu wagowego przyjęto 12 m. Stąd długość uŝyteczna wyliczona wg poniŝszego schematu wyniesie: 52,942 m Obliczenie połoŝenia ukresów 10,00 6,00 5,00 5,30 5,00 skos rozjazdu połoŝenie ukresu 1:12 48,00 m 1:9 36,00 m

5 Drogi szynowe. Podstawy projektowania linii i stacji kolejowych. Materiały do ćwiczeń. Część III 5 Obliczenie elementów łuków poziomych W torze głównym dodatkowym (2) występują dwa odcinki łukowe. Wielkości promieni tych łuków naleŝy tak przyjąć co najmniej równe promieniom łuków w rozjazdach 1 i 13 to jest 500 m. Dla promienia łuku R = 500 m i kąta zwrotu α = styczna do łuku T = 20,80 m a długość łuku K = 41,57 m. Jednocześnie naleŝy sprawdzić, czy niezrównowaŝone przyspieszenia nie przekraczają wartości dopuszczalnych. Dla prędkości pociągów 60 km/h w łuku bez przechyłki otrzymujemy niezrównowaŝone przyspieszenie równe 0,56 m/s 2. Jest to wartość większa od wartości dopuszczalnej dla poszerzeń międzytorzy (0,3 m/s 2 ) i mniejsza od wartości dopuszczalnej dla pojedynczych łuków kołowych (0,8 m/s 2 ). W naszym przykładzie łuki w torze (2) moŝemy potraktować jako pojedyncze i nie zastosujemy przechyłki. Natomiast powinniśmy sprawdzić konieczność zastosowania krzywych przejściowych. Ich minimalne długości wyliczamy ze wzoru l min = 0,0214 v 3 /ψ R i dla v = 60 km/h, ψ = 0,3 m/s 3, R = 500 m otrzymujemy l min = 30,82 m, przyjmujemy l = 31,00 m. Sprawdzamy jeszcze długość łuku kołowego po zastosowaniu krzywych przejściowych K 1 = K l = 41,57 31,00 = 10,57 m. Jest to wartość większa od minimalnej, która dla linii znaczenia miejscowego wynosi 10,00 m. W torach bocznych przykładowej stacji występują trzy odcinki w łukach poziomych. Przyjęto promienie tych łuków nie mniejsze od promieni łuków w sąsiednich rozjazdach (1:9-190) to jest R = 200 m. Kąty zwrotu α równe są kątom w sąsiednich rozjazdach i wynoszą Stąd styczna T = R tg(α/2) = 11,08 m i długość łuku K = Rπα/180 = 20,13 m. Dla tych łuków nie stosujemy przechyłki i krzywej przejściowej, gdyŝ zakładamy ruch pociągów po tych łukach z prędkością manewrową ok. 5 km/h. Szczegółowe obliczenie długości torów (uŝytecznej, rzeczywistej, budowlanej) Bazową długością dla obliczeń długości torów będzie odległość między środkami geometrycznymi rozjazdów 3 i 15, wynikająca z długości uŝytecznej toru (3), najdłuŝszej wymaganej na przykładowej stacji. W pierwszej kolejności określamy odległość między rozjazdami 7 i 14. Przy torze trzecim będą ustawione sygnalizatory (dla kaŝdego kierunku) w odległości 50 m od ukresu lub początku rozjazdu oraz odcinki izolowane o długości 30 m ułoŝone bezpośrednio za rozjazdami, co daje wspomnianą wyŝej odległość równą 747,615 m. Dalej zgodnie ze schematem obliczamy odległość między rozjazdami 3 i 15. Wyniesie ona 903,845 m.

6 Drogi szynowe. Podstawy projektowania linii i stacji kolejowych. Materiały do ćwiczeń. Część III 6 W kolejnym kroku wyliczamy odległości między rozjazdami 4-14, 6-12, 8-11 i załomami w torze (9). Wyniki obliczeń przedstawione zostały na rysunku poniŝej i posłuŝą do obliczeń długości torów. Odległość 3-5 i 4-7 jest równa 48,23 m, 5-13 jest równa 803,203 m a 7-14 równa 747,615 m. Długość toru (2) wyznaczymy zgodnie ze schematem. Długość między środkami geometrycznymi rozjazdów 1 i 13 równa się 904,625 m. tor długość uŝyteczna długość rzeczywista długość budowlana 1 803,203-(16,615+30,0)- 803,203-16, , =719,203 (50,0+48,0)= 658,588 20,797=765, ,625-84,12-72, ,625-20, , =808,625 20,797=697,138 20,797=863, , =695,00 22,639=708, ,845-16, , =633, ,845 16,615=672, ,445-16, , =538, ,445 16,615=577, ,945 (prakt. 498,285) 534, , ,00 260, =275, ,00 60, (36-22,639)= 88, , ,615-52,942 (prakt. 52,00) 52,942 16,615=91,712

7 Drogi szynowe. Podstawy projektowania linii i stacji kolejowych. Materiały do ćwiczeń. Część III 7 Szczegółowe obliczenie długości wstawek prostych Wstawki między rozjazdami 1-3, 3-5 i połoŝone są w torze głównym zasadniczym i powinny mieć długość nie mniejszą niŝ 15,00 m. Wstawki między rozjazdami 3-4, 5,7 i występują w połączeniu torów równoległych i ich długości obliczamy wg schematu: a szerokość międzytorza, b = a n (n - skos rozjazdu), *, ** - długości elementów rozjazdów Wstawki między rozjazdami 4-6, 6-8, i obliczamy wg schematu a szerokość międzytorza, n - skos rozjazdu, *, ** - długości elementów rozjazdów Wstawkę między rozjazdami 4-7 obliczamy wg schematu Wstawkę między rozjazdami 2-4 obliczamy wg schematu wstawka między obliczona długość wstawki rozjazdami [m] 1-3, 3-5, m 3-4, ( 16, ,639 ) = 15, ( 16, ,615) = 21, ( 22, ,615) = 12, ( 16, ,0 + 16,615) ( 22, ,615) = 8, ( 11, ,0 + 16,615) ( 22, ,615) = 40, , , ,3 ( 16, ,523) = 20, 856