Mala stacja - przyklad - Wydział Inżynierii Lądowej PW

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
Numeracja i przeznaczenie torów
Numeracja rozjazdów, określenie rodzajów i typów rozjazdów
Ustalenie odległości między osiami torów
Określenie minimalnych długości uŜytecznych torów
Obliczenie połoŜenia ukresów
Obliczenie elementów łuków poziomych
Szczegółowe obliczenie długości torów
Szczegółowe obliczenie długości wstawek prostych
2
2
3
3
4
4
5
5
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, 2001.
− J. Sysak; Podstawy dróg kolejowych. PWN, 1982 (i wydz. późn.).
− H. Bałuch; Optymalizacja układów geometrycznych toru. WKiŁ, 1983.
Warszawa 2002-2005
* ZIK IDiM PW * ZIK IDiM PW * ZIK IDiM PW * ZIK IDIM
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
Opracował: Stanisław śurawski. Warszawa 2002
* ZIK IDiM PW * ZIK IDiM PW * ZIK IDiM PW * ZIK IDIM
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 S60-1:12-500
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
Opracował: Stanisław śurawski. Warszawa 2002
* ZIK IDiM PW * ZIK IDiM PW * ZIK IDiM PW * ZIK IDIM
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
10,00
6,00
5,00
5,30
5,00
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 12·25 m = 300 m a długość uŜyteczna nie
mniej niŜ 300 m + 2·25 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: 100·5 m + 2·25 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 + 2·25 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
skos rozjazdu
1:12
1:9
połoŜenie ukresu
48,00 m
36,00 m
Opracował: Stanisław śurawski. Warszawa 2002
* ZIK IDiM PW * ZIK IDiM PW * ZIK IDiM PW * ZIK IDIM
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 = 4˚45’49” 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/s2. Jest to wartość większa od
wartości dopuszczalnej dla poszerzeń międzytorzy (0,3 m/s2) i mniejsza od wartości
dopuszczalnej dla pojedynczych łuków kołowych (0,8 m/s2). 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 lmin = 0,0214 v3/ψ·R i dla v = 60 km/h, ψ = 0,3 m/s3,
R = 500 m otrzymujemy lmin = 30,82 m, przyjmujemy l = 31,00 m.
Sprawdzamy jeszcze długość łuku kołowego po zastosowaniu krzywych przejściowych K1 =
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 6˚20’25”.
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.
Opracował: Stanisław śurawski. Warszawa 2002
6
* ZIK IDiM PW * ZIK IDiM PW * ZIK IDiM PW * ZIK IDIM
Drogi szynowe. Podstawy projektowania linii i stacji kolejowych. Materiały do ćwiczeń. Część III
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
1 803,203-(16,615+30,0)(50,0+48,0)= 658,588
2 904,625-84,12-72,57-3020,797=697,138
3
615,00
5
długość rzeczywista
803,203-36-48=719,203
904,625-48-48=808,625
615+30+50=695,00
705,845-36-36=633,845
633,845
610,445-36-36=538,445
538,445
9 534,945 (prakt. 498,285)
11 260,00
13 60,00
15
52,942 (prakt. 52,00)
534,945
260,00
60,00
7
52,942
Opracował: Stanisław śurawski. Warszawa 2002
długość budowlana
803,203-16,61520,797=765,791
904,625-20,79720,797=863,031
615+30+50+3622,639=708,361
705,845-16,61516,615=672,615
610,445-16,61516,615=577,215
573,715
260+15=275,00
60+15+(36-22,639)= 88,361
52,942+36+36-16,61516,615=91,712
* ZIK IDiM PW * ZIK IDiM PW * ZIK IDiM PW * ZIK IDIM
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 13-15 połoŜone są w torze głównym zasadniczym i
powinny mieć długość nie mniejszą niŜ 15,00 m.
Wstawki między rozjazdami 3-4, 5,7 i
14-15 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,
11-12 i 12-14 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
rozjazdami
1-3, 3-5, 13-15
3-4,14-15
obliczona długość wstawki
[m]
15 m
54 2 + 6 2 − (16,615 + 22,639 ) = 15,078
5-7
54 2 + 6 2 − (16,615 + 16,615) = 21,102
4-6
45 2 + 5 2 − (22,639 + 16,615) = 12,115
(16,615 + 15,0 + 16,615) − (22,639 + 16,615) = 8,976
(11,08 + 52,0 + 16,615) − (22,639 + 16,615) = 40,441
4-7
2-4
6-8, 11-12
47,7 2 + 5,3 2 − (16,615 + 10,523) = 20,856
Opracował: Stanisław śurawski. Warszawa 2002