Тема 5 розв’язки підходів залізничних ліній

5.1 Конструкція та експлуатаційна характеристика розв’язок: в одному рівні, з використанням шлюзів, в різних рівнях

5.1.1. Загальні поняття про розв'язку перетинань

У залізничних вузлах при проходженні поїздів з лінії на лінію виникають точки злиття (рис. 5.1, а), розгалуження (рис. 5.1, б) і перетинання (рис. 5.1, в, г) маршрутів.

Рис. 5.1. Точки злиття, розгалуження і перетинання маршрутів.

При примиканні залізничних ліній і поділі пасажирського та вантажного руху на підходах до вузлів виникають перетинання маршрутів.

Розрізняють три види перетинань колій: 1) в одному рівні без улаштування шлюзів; 2) в одному рівні з улаштуванням шлюзів; 3) у різних рівнях зі спорудженням шляхопроводів.

Основна вимога до всіх перетинань маршрутів в одному рівні полягає в тому, що ці перетинання не повинні знижувати пропускну спроможність нижче необхідної в період інтенсивного руху та створювати загрозу безпеці руху. При невиконанні цих умов проектуються розв'язки колій у різних рівнях, які ліквідують затримки рухомого складу.

5.1.2. Перетинання в одному рівні без улаштування шлюзів.

Такі перетинання влаштовуються за сприятливих топографічних умов і відносно невеликих розмірів руху. Безпека руху поїздів забезпечується за допомогою пристроїв автоматики та сигналізації, запобіжних тупиків.

На лініях з підходами важкого профілю та двоколійних лініях розв'язка в одному рівні не рекомендується за умовами безпеки (перетинання в одному рівні двоколійних ліній є лише в США). Допускається перетинання в одному рівні двоколійної лінії з одноколійною за умови пропуску за добу двоколійною лінією 36...72, а одноколійною - 6...24 пар поїздів.

Розв'язки в одному рівні здійснюються найчастіше за допомогою колійних постів або постів-шлюзів, які забезпечують регулювання руху поїздів.

Пости (рис. 5.2) поділяються на передвузлові, примикання, розгалуження та злиття. Передвузлові пости споруджуються на підходах до вузлів. На них здійснюється поділ пасажирського та вантажного руху, виконується регулювання руху поїздів, які прямують з різних напрямків, і поділ за напрямками поїздопотоків при виході з вузла. Схеми колійного розвитку постів обумовлюються кількістю ліній, які сходяться у вузлі, кількістю головних колій на них і розташуванням спеціалізованих станцій. Передвузлові пости можуть розташовуватися на будь-якому елементі профілю. У разі крутих спусків до поста споруджуються тупики безпеки.

Пости примикання, злиття та розгалуження будуються в межах вузла за наявності великої кількості з'єднувальних гілок. У важких топографічних умовах ці пости можуть мати колійний розвиток. У пунктах перетинання залізничних ліній споруджуються пости-шлюзи або шляхопроводи.

Рис. 5.2. Схеми постів.

5.1.3. Перетинання в одному рівні з улаштуванням шлюзів.

Принцип роботи поста-шлюза на перетинанні двох одноколійних ліній (рис. 5.3, а) полягає в наступному. Поїзди лінії А-Б можна пропускати прямою головною або обгінною колією, між якими розташовується шлюзова колія. Остання повинна мати довжину, достатню для розміщення найбільш довгого з поїздів, що обертаються на лінії В-Г.

Рис. 5.3. Схеми постів-шлюзів.

При підході поїзда з Г призначенням на В його приймають на шлюзову колію з перетинанням обгінної колії. Пропуск поїздів лінії А-Б у цей час здійснюють прямою головною колією. Після того як поїзд із Г прибув і зупинився на шлюзовій колії, рух поїздів лінії А-Б переводиться на обгінну колію, і поїзд із Г може прямувати далі на В з перетинанням прямої головної колії, вільної в цей час від руху поїздів. Аналогічно виконується і «шлюзування» поїздів, які прямують з В на Г.

Схема посту-шлюзу на перетинанні одноколійної лінії з двоколійною наведена на рис. 5.3, б і являє собою розосереджене перетинання головних колій двоколійної лінії А-Б іншою, одноколійною лінією В-Г. Між розсунутими головними коліями двоколійної лінії міститься шлюзова колія такої довжини, яка дозволяє установку на ньому поїзда.

У разі збігу «вікон» двоколійного графіка між собою поїзд, що перетинає двоколійну лінію, може прямувати шлюзом без зупинки. У противному ж випадку, після перетинання однієї з головних колій, поїзд зупиняється на шлюзовій колії й очікує звільнення маршруту, зайнятого іншим поїздом, що прямує другою головною колією (рис. 5.4). Таким чином, перетинання кожної з головних колій може здійснюватися неодночасно, і для пропуску поїздів одноколійною лінією не потрібно обов'язкового збігу «вікон» у графіку двоколійної лінії.

Рис. 5.4. Графік пропуску поїздів шлюзом

5.1.4. Розв'язки колій у різних рівнях.

Розв'язки колій у різних рівнях влаштовуються в більшості великих вузлів у пунктах перетинання залізничних ліній.

Розрізняють три види розв'язок: 1) за родом руху (зі спеціалізацією колій для вантажного та пасажирського руху); 2) на багатоколійних лініях у пунктах зміни кількості головних колій; 3) у місцях перетинання або примикання ліній без спеціалізації колій для вантажного та пасажирського руху.

Наявність розв'язок у вузлі забезпечує безпеку руху та максимальну пропускну спроможність залізничних ліній. Однак при спорудженні шляхопровідних розв'язок декілька погіршуються план і профіль ліній на підходах до вузла та збільшується довжина ліній (при підході до шляхопроводу).

Розв'язки по лініях (рис. 5.5) проектуються тільки у вузлах, де перетинаються дві одноколійні лінії чи одноколійна з двоколійною, які мають незначну взаємну кореспонденцію поїздопотоків.

Рис. 5.5. Схема розв'язки по лініях

Розв'язки за напрямками (рис. 5.6) характерні для вузлів з однією станцією, трикутного, хрестоподібного типів, витягнутих у довжину, кільцевих і комбінованих.

Рис. 5.6. Розв'язки підходів за напрямками: а) охоплююча; б) послідовна.

Розв'язки за родом руху (рис. 5.7) споруджуються за наявності у вузлі спеціалізованих станцій (сортувальних, вантажних і пасажирських).

Рис. 5.7. Розв'язки за родом руху

Схеми шляхопровідних розв'язок за родом руху та напрямками для підходу одно- та двоколійної ліній (рис. 5.8, а, б) розрізняються примиканням одноколійної лінії Г стосовно пасажирської станції вузла.

Рис. 5.8. Розв'язки за родом руху та напрямками

При переході триколійної ділянки в двоколійну може виникнути необхідність будівництва найпростішої шляхопроводної розв'язки (рис. 5.9). У цій схемі головна колія III розташовується збоку від основної пари і перетинання в одному рівні не забезпечує необхідну пропускну спроможність. У випадку спорудження головної колії IV додаткові розв’язки не виникають.

Рис. 5.9. Схема найпростішої шляхопроводної розв'язки

5.1.5. Визначення кількості та тривалості затримок.

У місцях перетинання маршрутів в одному рівні можуть виникати затримки пересувань і, як наслідок, простій рухомого складу.

У зв'язку з тим, що пересування маршрутами у часі носять випадковий характер, при визначенні кількості та тривалості затримок використовуються методи теорії імовірності.

Ймовірність події А визначається за формулою:

,

де n_А – кількість випадків, що сприяють настанню події А;

N_заг – загальна кількість випадків.

Затримка пересування на першому маршруті пов'язана з заняттям перетинання по другому маршруті та навпаки (рис. 5.10).

Рис. 5.10. Схема перетинання.

Тоді ймовірність затримки пересування на першому маршруті можна визначити за формулою:

,

де N₂ – добова фактична кількість пересувань другим маршрутом;

N_{заг. 2} =1440/t₂– добова можлива кількість пересувань другим маршрутом;

t₂ – тривалість заняття перетинання одним пересуванням другим маршрутом.

Аналогічно .

Кількість затриманих пересувань на маршрутах можна визначити користаючись формулами:

, .

Загальна кількість затримок

.

Маршрути, що перетинаються, можуть бути двох категорій: рівноправні або нерівноправні (коли один з маршрутів має перевагу перед іншим).

За рівноправних маршрутів середня тривалість затримки

- на 1-му маршруті ;

- на 2-му маршруті .

Середньозважена тривалість однієї затримки незалежно від маршруту пересування

.

За нерівноправних маршрутів середньозважена тривалість однієї затримки дорівнює середній

.

Загальна тривалість затримок:

– для рівноправних маршрутів

;

– для нерівноправних маршрутів .