1 Основные положения проектирования железных дорог

Проектирование железных дорог – область транспортной науки, изучающая методы инженерных изысканий для сбора и обработки информации о районе проектирования и разработки на ее основе комплексных научно обоснованных проектов строительства новых и реконструкции действующих железных дорог[3].

Предметом дисциплины изысканий и проектирования железных дорог является теория и практика разработки и принятия решений при выборе основных технических параметров проекта, проектировании всех постоянных сооружений и устройств новых и реконструкции действующих железных дорог с учетом перспектив роста перевозок. Непреложное требование к проектному решению – гарантия безопасности движения по железной дороге. В проекте необходимо использовать достижения науки и техники, отечественного и зарубежного опыта с тем, чтобы строящаяся или реконструируемая железная дорога к моменту окончания работ соответствовала бы техническому уровню того времени. Проект должен предусматривать прогрессивные методы строительства, высокую степень его механизации и индустриализации и прогрессивные способы эксплуатации железной дороги при больших массах грузовых поездов и высоких скоростях движения грузовых и пассажирских поездов.

1.1 Железная дорога как техническая система

Перед разработчиком проекта железной дороги стоит сложная задача по определению параметров технических объектов, между которыми существуют устойчивые связи различной природы: структурные, функциональные, физические и др. для учета этих связей в процессе проектирования целесообразно представлять железную дорогу в виде сложной технической системы, состоящей из следующих подсистем 1 – го порядка[3]:

трасса – продольная ось железнодорожного пути, определяющая пространственное положение системы и взаимное расположение ее подсистем;

несущие конструкции – земляное полотно, водопропускные сооружения, тоннели, виадуки, подпорные стены и рельсы, рельсовые скрепления, шпалы, балласт;

путевое развитие - главные и станционные пути и стрелочные переводы;

раздельные пункты - разъезды, обгонные пункты, промежуточные, участковые, сортировочные, грузовые и пассажирские станции и железнодорожные узлы;

подвижной состав – локомотивы, вагоны, моторвагонные поезда;

электроснабжение – на электрифицированных линиях устройства тягового электроснабжения;

средства управления процессом перевозок, устройства СЦБ и связи;

средства технического обслуживания – путевое, локомотивное, вагонное, пассажирское, грузовое и другие хозяйства железной дороги;

коммуникации – линии связи и электропередачи, устройства водо- и теплоснабжения, канализации.

1.2 Мощность железной дороги

Показателями мощности железной дороги являются пропускная и провозная способность[4].

Пропускная способность – это максимально возможное число поездов, пропускаемое по железной дорогой в сутки.

Провозная способность - это максимально возможное количество грузов и пассажиров, перевозимое по железной дороге в год.

Расчетной называется мощность, которая устанавливается заданием на проектирование железной дороги.

Основной задачей обеспечения расчетной мощности является выбор такого комплекса и мощности всех сооружений и устройств дорог, при которой наиболее экономично реализовывались бы первоначальные размеры перевозок в перспективе. Чем более мощной и совершенной по техническому уровню проектируется дорога, тем выше ее строительная стоимость, но меньше расходы на передвижение поездов и содержание дороги. При постройке железной дороги создаются резервы мощности, обеспечивающие нормальные условия процесса перевозок на определенный период времени. По признаку сложности переустройства подсистемы и элементы железной дороги делятся на две группы.

Первая группа – труднопереустраиваемые подсистемы и элементы, их называют постоянными сооружениями (земляное полотно, искусственные сооружения). Однажды запроектированные и осуществленные, они служат многие годы, а переустройства их требует больших затрат и значительно осложняет процесс перевозок.

Вторая группа – легкопереустраиваемые подсистемы и элементы, их называют переменными устройствами и сооружениями (верхнее строение пути, путевое развитие раздельных пунктов, контактная сеть электрифицированных линии).