книги / Общий курс путей сообщения
..pdfность населения – 2 млн 769 тыс. 805 чел., на долю городского населения приходиться 75,2 %. Площадь Коми-Пермяцко- го округа – 32,9 тыс. км2. В нем проживает 132 тыс. чел., доля городского населения – 24 %.
Пермский край обладает мощной транспортной системой: автомобильный и железнодорожный транспорт, водный, авиация.
В устойчивом социально-экономическом развитии России Прикамье играет весьма заметную роль, поскольку является одним из немногочисленных отечественных регионовдоноров. Экономика края относится к индустриальному типу и включает в себя более 500 крупных и средних предприятий различных отраслей, по объему промышленного производства Пермь входит в двадцать самых крупных регионов Российской Федерации.
Ведущими отраслями Пермского края на российском и мировом рынках являются машиностроение, деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность, что предопределяет особую значимость транспортной инфраструктуры в социально-экономическом развитии региона.
Пермский край занимает одно из ведущих мест в России по объему вывоза продукции, в том числе на внешний рынок. К тому же Прикамье обладает высоким туристско-экскур- сионным потенциалом и многочисленными достопримечательностями, способными вызвать интерес на всероссийском и международном уровнях. Все это определяет крайнюю заинтересованность пермяков в полноценной структуре транспортной системы.
В течение 2006 г. была закончена работа по созданию «Программы социально-экономического развития Пермского края с 2006–2010 гг. и на период до 2015 г.». Программа разрабатывалась с учетом целей и задач, выраженных в терминах «качество жизни», «конкурентоспособность»
31
и«инвестиционная привлекательность» края. Учитывая, что построение Программы предполагалось в трех взаимоувязанных направлениях (обеспечение экономического роста, развитие человеческого потенциала и территориально-прост- ранственное развитие), раздел по модернизации транспортной системы, безусловно, занял видное место и был представлен как одна из составных частей экономического (транспорт как отрасль экономики) и пространственного (инфраструктурный потенциал конкретных территорий) развития региона.
Если говорить о пермском транспорте сухим языком цифр, то следует отметить, что годовой объем перевозимых грузов составляет около 45 млн т. Структура перевозок по видам транспорта характеризуется следующим показателями: железнодорожный – 79 %, автомобильный – 13 %, вод-
ный – 8 %.
Что касается пассажирских перевозок, то услугами транспорта в течение года пользуется более 80 млн чел. Структура пассажирских перевозок: автомобильный транспорт – 74,5 %, городской электрический транспорт – 23 %, железнодорожный – 2,4 %, водный и воздушный – менее 1 %. Перевозка пассажиров на территории края осуществляется автомобильным, железнодорожным и внутренним водным транспортом. При этом сеть автомобильного транспорта общего пользования насчитывает 812 маршрутов городского
ипригородного сообщения, пригородного железнодорожного транспорта – 100 маршрутов, внутреннего водного транспор-
та – 4.
Преобразования в системе пассажирского транспорта предусматривают вовлечение в этот сектор частного бизнеса
исерьезных инвестиций, совершенствование системы размещения заказов на осуществление перевозок.
32
Глава 2 ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ТРАНСПОРТ
Железнодорожный транспорт – это вид транспорта, осуществляющий перевозки грузов по рельсовым путям в вагонах (поездах) с помощью локомотивной тяги.
2.1. Общие сведения о железных дорогах
Первые железные дороги в России строились для транспортного обслуживания промышленных предприятий, т.е. имели местное значение. Сейчас в природно-географиче- ских условиях Российской Федерации, где неизбежны перевозки на значительные расстояния больших объемов грузов, роль железнодорожного транспорта исключительно велика.
Протяженность сети железных дорог России в настоящее время составляет более 85,0 тыс. км.
К преимуществам железнодорожного транспорта относятся:
•возможность сооружения железных дорог на любой сухопутной территории с помощью мостов, тоннелей и паромов; осуществление железнодорожной связи с разделенными, в том числе островными, территориями;
•массовость перевозок и высокая провозная способность (до 80–90 млн т грузов по двухпутной и 20–30 млн по однопутной линии в год);
•универсальность использования железнодорожного транспорта для перевозок различных грузов, возможность массовых перевозок грузов и пассажиров с большой скоростью;
•регулярность перевозок независимо от времени года, времени суток и состояния погоды;
•возможность создания прямой связи между крупными
предприятиями по подъездным железнодорожным путям и обеспечение доставки грузов по схеме «от двери до двери» без дорогостоящих перевалок;
33
• высокая производительность и низкая себестоимость перевозок по сравнению с другими видами транспорта, кроме трубопроводного.
2.2. Категории железных дорог
Новые железнодорожные линии сооружают для освоения новых районов и их природных богатств, для разгрузки существующих грузонапряженных линий, сокращения пути и времени следования пассажиров и грузов.
Строительные нормы и правила, являющиеся основным руководством при проектировании, предусматривают деление новых железных дорог и подземных путей колеи 1520 мм на несколько категорий. От категории линии зависят основные параметры и технические условия ее проектирования, допускаемые скорости движения пассажирских и грузовых поездов, мощность всех устройств линии. По железнодорожным путям категории назначаются в зависимости от количества перевозимого груза. С учетом перевозимого груза определяется скорость доставки груза или пассажиров. Основные показатели железных дорог по категориям даны в табл. 3.
|
|
|
Таблица 3 |
|
|
Категории железных дорог |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчетная годовая |
|
Катего- |
|
|
приведенная грузо- |
|
|
|
напряженность |
||
рия же- |
Назначение железных дорог |
(нетто в грузовом |
||
лезных |
направлении) на |
|||
|
|
|||
дорог |
|
|
10-й год эксплуата- |
|
|
|
|
ции, млн т км/км |
|
|
|
|
(включительно) |
|
Скоро- |
Железнодорожные |
магистральные |
Независимо от гру- |
|
стные |
линии для движения |
пассажирских |
зонапряженности |
|
|
поездов со скоростью свыше 160 км/ч |
|
||
34 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Окончание табл. 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчетная годовая |
Катего- |
|
|
|
|
приведенная грузо- |
|
|
|
|
напряженность |
|
рия же- |
Назначение железных дорог |
|
(нетто в грузовом |
||
лезных |
|
направлении) на |
|||
|
|
|
|
||
дорог |
|
|
|
|
10-й год эксплуата- |
|
|
|
|
|
ции, млн т км/км |
|
|
|
|
|
(включительно) |
Особо- |
Железнодорожные |
магистральные |
Более 80 |
||
грузо- |
линии для большого объема перево- |
|
|||
напря- |
зок |
|
|
|
|
женные |
|
|
|
|
|
I |
Железнодорожные |
магистрали |
(ли- |
35–80 |
|
|
нии), обеспечивающие основные об- |
|
|||
|
щегосударственные |
связи |
внутри |
|
|
|
страны или в сообщениях с другими |
|
|||
|
странами |
|
|
|
|
II |
Железнодорожные |
магистрали |
(ли- |
15–35 |
|
|
нии), обеспечивающие преимущест- |
|
|||
|
венно межрайонные грузовые и пас- |
|
|||
|
сажирские перевозки внутри страны |
|
|||
|
или в сообщениях с другими странами |
|
|||
III |
Железнодорожные |
линии, |
обеспечи- |
8–15 |
|
|
вающие преимущественно грузовые и |
|
|||
|
пассажирские перевозки |
местного |
|
||
|
значения |
|
|
|
|
IV |
Железнодорожные |
линии |
местного |
До 8 |
|
|
значения, не имеющие перспективы |
|
|||
|
роста грузонапряженности до десято- |
|
|||
|
го года эксплуатации, и подъездные |
|
|||
|
пути, не имеющие перспективы до |
|
|||
|
десятого года эксплуатации включе- |
|
|||
|
ния их в состав железнодорожных |
|
|||
|
линий |
|
|
|
|
V |
Подъездные пути и соединительные |
Независимо от гру- |
|||
|
пути на станциях |
|
|
|
зонапряженности |
35
Примечания:
1.Приведенная грузонапряженность определяется с учетом числа и массы пассажирских поездов.
2.Максимальная скорость движения пассажирских поездов предусматривается: на особогрузонапряженных линиях – до 120 км/ч (при соответствующем обосновании допускается до 160 км/ч); на линиях I и II категорий – 160 км/ч; III категории – до 120 км/ч и IV категории – до 80 км/ч.
3.Подъездные и внутристанционные соединительные пути при максимальной скорости движения поездов свыше 80 км/ч должны удовлетворять нормам железнодорожных линий III категории.
4.К внутристанционным соединительным путям относятся пути, ведущие к контейнерным площадкам, базам, сортировочным платформам, пунктам очистки, промывки, дезинфекции вагонов, ремонта подвижного состава и производства других технологических операций.
2.3. Мощность железных дорог
Мощность железной дороги определяет ее способность по техническим характеристикам, комплексу сооружений и техническому оснащению осваивать в расчетную единицу времени (год, сутки, час) определенный объем перевозок (грузовых и пассажирских). Основными измерителями мощности железных дорог является пропускная и провозная способность.
Пропускная способность однопутной железной дороги «Р» измеряется числом пар поездов для каждого направления в отдельности, которое железная дорога (или ее участки) в состоянии пропустить в сутки по наиболее трудному ее перегону (участку).
Провозная способность железной дороги «Г» выражается количеством тонн груза, которое данная железная дорога
36
может перевезти в единицу времени (например, т/год) в каждом направлении
|
Г = 365Qнnгр, |
(1) |
где Qн |
– полезный вес нетто поездов; |
|
nгр |
– ежесуточное количество грузовых поездов. |
|
Обычно основные расчеты провозной способности железных дорог ведутся по грузовому движению, а для обеспечения пассажирских перевозок предусматривается выделение необходимой части пропускной и провозной способности железной дороги.
К важному положению проектирования железных дорог относятся вопросы установления первоначальной мощности железной дороги и обеспечение последующего ее наращивания по мере роста перевозок. Первоначальная мощность железной дороги – это расчетная мощность, с которой новая дорога сдается в постоянную эксплуатацию.
Технические параметры железной дороги включают
всебя:
–главные размеры (ширину колеи, габариты, длину путей и т.д.);
–основные типы и принципиальные схемы комплексов сооружений и устройств (вид тяги, систему тока при электрической тяге, схемы раздельных пунктов и т.д.);
–резервы мощности (число главных путей, расчетную пропускную способность);
–план и продольный профиль железной дороги (радиусы круговых кривых в плане, допускаемые уклоны продольного профиля);
–размещение сооружений (раздельных пунктов, станций с депо и т.д.).
37
2.4. Общие сведения о железнодорожном пути
Железнодорожный путь – это комплекс инженерных сооружений, предназначенный для пропуска по нему поездов с установленной скоростью. От состояния пути зависят непрерывность и безопасность движения поездов, а также эффективное использование технических средств железной дороги.
Железнодорожный путь состоит из верхнего и нижнего строений.
Нижнее строение пути включает в себя: земляное полотно (насыпи, выемки, полунасыпи, полувыемки) и искусственные сооружения (мосты, тоннели, трубы, подпорные стены и др.).
К верхнему строению пути относятся балластный слой, шпалы, рельсы, скрепления, противоугоны, стрелочные переводы, мостовые и переводные брусья.
Рассмотрим подробнее каждое из строений пути.
2.4.1. Нижнее строение пути
Земляное полотно – это основа всей дороги. При проложении трассы железных дорог на местности приходится располагать дорогу на уровне поверхности земли, в насыпях и выемках. Поперечные профили земляного полотна имеют правильное трапецеидальное очертание. Их наклонные поверхности называют откосами. Верхние грани откосов насыпей называют бровкой, верхние грани выемок – кромкой.
Взависимости от расположения дороги по отношению
кокружающей местности земляное полотно устраивают в насыпях или выемках. Положение трассы дороги по отношению к уровню земли в отдельных точках называют рабочей отметкой. Если насыпь невысокая (ниже 0,6–0,8 м) и для ее устройства достаточно земли из несколько уширенных боковых канав, то говорят, что дорога располагается в нулевых
38
отметках. При большей высоте насыпей боковые канавы не устраивают, а грунт для насыпи подвозят из расположенных поблизости выемок или берут из устраиваемых в стороне от дороги малоценных землях грунтовых карьеров. В отдельных случаях с согласия землепользователей устраивают вблизи от дороги неглубокие выработки, называемые резервами. Полосу земли между началом (бровкой) резерва и подошвой откоса насыпи называют бермой. Ширину ее принимают тем большей, чем выше насыпь, но не менее 2 м.
Грунт из выемок, который не транспортируют в расположенные поблизости насыпи, используют для заполнения пониженных участков рельефа вблизи от дороги или укладывают на обрезе дороги в валы (кавальеры), которым придают правильное геометрическое очертание.
Описанные типы земляного полотна характерны для равнинной или слабохолмистой местности. При сильно пересеченном рельефе и в горных районах, где дороги часто приходится прокладывать вдоль косогоров, используют другие типы поперечных профилей: полунасыпи, полувыемки, насыпи с подпорными стенками и врезанные в косогор стенки. Последние предпочтительнее, чем полунасыпи-полувыемки, так как в них отсутствует менее устойчивая насыпная часть.
Надежность работы железных дорог зависит от прочности земляного полотна, которая не должна изменяться в течение года под влиянием погодно-климатических воздействий. Для этого насыпи должны быть возведены из устойчивых грунтов, уложенных горизонтальными слоями, хорошо уплотненных и защищенных от проникания воды, так как сопротивление нагрузкам всех грунтов (кроме песков) при насыщении влагой снижается.
Искусственные сооружения предназначены для пересе-
чения железной дорогой водных преград, других железных и автомобильных дорог, глубоких ущелий, горных хребтов, застроенных городских территорий, а также для обеспечения
39
безопасного перехода людей через пути и устойчивости земляного полотна в сложных условиях. К искусственным сооружениям относятся мосты, тоннели, трубы, подпорные стены, регуляционные сооружения, дюкеры, галереи, селеспуски и др. Разновидностями мостов являются путепроводы, виадуки и эстакады.
Путепроводы строят в местах пересечения железных и автомобильных дорог или двух железнодорожных линий. Они обеспечивают независимый и безопасный пропуск транспорта на пересечении дорог в разных уровнях. Виадуки сооружают вместо высокой обычной насыпи при пересечении железной дороги глубоких долин, оврагов, ущелий. Эстакады устраивают взамен больших насыпей в городах, где они меньше стесняют улицы и не препятствуют проезду и проходу под ними, а также на подходах к большим мостам через реки с широкими поймами разлива воды.
При пересечении горных хребтов вместо глубоких выемок сооружают тоннели. Тоннель представляет собой искусственное сооружение для прокладки пути под землей. Транспортные тоннели по их месторасположению разделяют на: горные, подводные и городские. Пространство, образованное после удаления породы при сооружении тоннелей, называется тоннельной выработкой, а конструкция, служащая для ее закрепления – обделкой.
Для обеспечения устойчивости откосов земляного полотна на крутых косогорах, берегах рек и морей служат подпорные стены, а при подходах к большим мостам для защиты их опор от подмыва при паводках и повреждения льдом – регуляционные сооружения, которые строят из водонаправляющих грушевидных и шпоровидных дамб и траверс; их откосы со стороны реки укрепляют каменным мощением или бетонными плитами. Дамбы отводят поток воды от насыпи, предохраняют от подмыва береговые устои моста и обеспечивают спокойный проход высоких вод через отверстие мос-
40