ВСТУП
Транспорт - одна з основних галузей економіки України, що містить залізничні, морські, річкові, автомобільні, трубопровідні й авіаційні шляхи сполучення.
Залізничному транспорту належить провідна роль у перевізних процесах, здійснюваних транспортною системою України. Його питома вага в загальному вантажообігу всіх видів транспорту Україні (без урахування трубопровідного) на сьогоднішній день становить 84%.
Експлуатаційна мережа залізниць України складає майже 22 тис.км, з яких 45% працює на електричній тязі.
У сучасних умовах, коли в Україні відчувається гостра нестача та подорожчання дизельного палива, поетапна електрифікація основних залізничних напрямків має дуже важливе значення.
Електрифікація залізниць - один з напрямків розвитку, які підвищують ефективність транспортного виробництва.
Досвід експлуатації залізниць з електричною тягою показав, що при електричній тязі собівартість перевезень нижче, а продуктивність праці вище, ніж при тепловозній тязі відповідно на 9,5 та 7,3%.
У дипломному проекті розглядаються
питання організації будівельних та монтажних робіт, пов’язаних із введенням
електричної тяги на ділянці Колосівка-Миколаїв Одеської залізниці. Складено
проект організації будівництва та проект провадження робіт по спорудженню
контактної мережі на станції.
. ХАРАКТЕРИСТИКА СУЧАСНОГО
ТЕХНІЧНОГО СТАНУ ДІЛЯНКИ КОЛОСІВКА - МИКОЛАЇВ
1.1
Загальна характеристика ділянки
Ділянка залізниці Колосівка - Миколаїв довжиною 105,2 км розташована на північному заході Миколаївської області Одеської залізниці.
Клімат району помірно-континентальний. Середньорічна температура +10° С. Середня температура січня -5° С, липня +23-25° С. Максимальна температура в липні 40° С, мінімальна в січні -29° С. Тривалість без морозного періоду 160-205 днів. Середня товщина снігового покрову складає 10 см. Максимальна швидкість вітру 28 м/с.
Ґрунти родючі, головним чином чорноземні та темно-каштанові на лесових породах.
Ділянка Колосівка - Миколаїв
одноколійна, не електрифікована. У пасажирському і вантажному рухах обслуговується
локомотивом 2ТЕ10М. Маса вантажного поїзда 4000 т. Загальна характеристика
ділянки наведено в таблиці 1.1. На рисунку 1.1 - карта місцевості району
тяжіння.
Таблиця 1.1 - Загальна характеристика ділянки Колосівка - Миколаїв
|
№ п/п |
Найменування |
Вимірник |
Величина, тип |
|
1 |
Експлуатаційна довжина |
км |
105,2 |
|
2 |
Керівний ухил |
‰ |
8 |
|
3 |
Кількість головних колій |
шт. |
1 |
|
4 |
Корисна довжина приймально - відправних колій |
м |
850 |
|
5 |
Тип локомотива: вантажного пасажирського |
-- -- |
2ТЕ10 2ТЕ10 |
|
6 |
Маса вантажного поїзда |
т |
4000 |
|
7 |
Система СЦБ |
|
автоблок. |
|
8 |
Ширина основної площадки земляного полотна |
м |
7, 0 |
|
№ п/п |
Найменування |
Вимірник |
Величина, тип |
|
9 |
Верхня будова колії: - рейки - шпали - баласт |
-- -- -- |
Р 65 з/б щебеневий |
|
10 |
Кількість роздільних пунктів |
шт. |
11 |
|
11 |
Категорія лінії |
-- |
III |
|
12 |
Вид тяги на лінії примикання |
-- |
електрична |
|
13 |
Тип локомотиву на лінії примикання |
-- |
ВЛ 80к |
Рисунок 1.1 - Карта місцевості з
ділянкою Колосівка - Миколаїв
1.2
Характеристика поздовжнього профілю і плану лінії
На напрямку Колосівка - Миколаїв преважними є ділянки з ухилами крутістю від 0 до 1,0‰. Їхня довжина складає 39,552 км (37,6%). Протяжність ухилів поздовжнього профілю приведена в табл. 1.2. Гістограма розподілу ухилів приведена на рисунку 1.2.
Аналіз плану показує, що криві
складають 20,98% від загальної довжини лінії. Мінімальний радіус кривих складає
300 м. Протяжність кривих приведена в табл. 1.3. Гістограма розподілу довжин
кривих приведена на рисунку 1.3.
Таблиця 1.2 - Протяжність ухилів поздовжнього профілю на ділянці Колосівка - Миколаїв
|
Діапазон ухилів профілю, ‰ |
Протяжність ухилів, км |
Протяжність ухилів, % |
|
0,0 - 1,0 |
39,552 |
37,6 |
|
1,0 - 2,0 |
14,370 |
13,66 |
|
2,0 - 3,0 |
10,170 |
9,67 |
|
3,0 - 4,0 |
7,688 |
7,31 |
|
4,0 - 5,0 |
3,260 |
3,1 |
|
5,0 - 6,0 |
3,810 |
3,62 |
|
6,0 - 7,0 |
6,620 |
6,29 |
|
7,0 - 8,0 |
8,420 |
8,0 |
|
8,0 - 9,0 |
7,850 |
7,46 |
|
9,0 - 10,0 |
2,830 |
2,7 |
|
10,0 - 11,0 |
0,620 |
0,59 |
Рисунок 1.2 - Гістограма розподілу
ухилів
Таблиця 1.3 - Протяжність кривих на ділянці Колосівка - Миколаїв
|
Діапазон радіусів кривих, м |
Протяжність кривих, м |
|
300-600 |
2050,27 |
|
600-700 |
6251,68 |
|
700-1000 |
6192,29 |
|
1000-1500 |
2299,02 |
|
1500-2000 |
2094,55 |
|
2000-2200 |
2012,89 |
|
2200-2700 |
1170,77 |
|
Прямі |
83128,53 |
Рисунок 1.3 - Гістограма розподілу
довжин кривих
1.3 Земляне
полотно, штучні споруди і верхня будова колії
Переважним елементом земляного полотна є насип. Найбільша висота насипу біля 21 метра. Ширина основної площадки земляного полотна складає 7,0 м.
На ділянці розташовано 41 штучна споруда, із них 30 труб, 9 малих та 2 великих мости.
На головній колії покладені рейки типу Р65 на залізобетонних шпалах і щебеневому баласті, товщиною 35 см.
колія електричний тяга земляний
1.4
Роздільні пункти і СЦБ
На ділянці розташовано 13 роздільних пунктів, серед яких 2 - дільничі станції, 9 - проміжні станції, 2 - роз’їзди. Довжина приймально-відправних колій складає 850 м.
Міжстанційні перегони обладнані
автоматичним блокуванням.
1.5 Наявна
пропускна спроможність ділянки
Потужність залізниці визначається її пропускною спроможністю.
Пропускною спроможністю залізниці (або окремої її дільниці) зветься найбільша кількість потягів установленої ваги, яку дана лінія може пропустити протягом доби. Пропускна спроможність одноколійної лінії визначається в парах потягів; пропускна спроможність двоколійної лінії - в потягах для кожного напрямку.
Наявна пропускна спроможність лінії, що реконструюється, встановлюється з урахуванням найбільш повного використання внутрішніх резервів дороги.
Наявна пропускна спроможність на
одноколійних перегонах при паралельному непакетному графіку визначається за
формулою (1.1)
(1.1)
де tтех - тривалість технологічного “вікна” для виконання робіт по утриманню верхньої будови колії та контактної мережі (tтех=60 хв);
aн - коефіцієнт надійності, що враховує вплив відмов в роботі технічних засобів на пропускну спроможність перегонів (aн=0,9);
Тнеп - період непакетного графіка,
хв.;
, (1.2)
т, tо - час ходу вантажного поїзда по перегону туди й назад, хв;
t1+t2 - станційні інтервали,
при НАБ t1+t2=7 хв;
при АБ t1+t2=4 хв.рг - час на розгін і вповільнення (tрг= 3 хв);
Час ходу по перегону вантажного
поїзда tт и tо, пропускна спроможність при паралельному непакетному графіку
наведені у таблиці 1.4.
Таблиця 1.4 - Графік пропускної
спроможності на ділянці Колосівка - Миколаїв
|
Довжина перегону |
12,69 |
16,77 |
17,02 |
11,12 |
10,49 |
11,49 |
4,71 |
7,81 |
6,99 |
5,34 |
|
|
Тепловоз |
|
13,92 |
13,68 |
13,9 |
9,69 |
9,19 |
12,37 |
4,59 |
7 |
6,85 |
6,88 |
|
|
|
11,77 |
13,96 |
14,21 |
10,67 |
14,57 |
9,97 |
6,32 |
8,47 |
6,18 |
6,8 |
|
|
Період графіку |
32,69 |
34,64 |
35,11 |
27,36 |
30,76 |
29,34 |
17,91 |
22,47 |
20,03 |
20,68 |
|
|
Пропускна спроможність |
38,0 |
35,5 |
35,0 |
45,0 |
40,0 |
42,0 |
69,0 |
55,0 |
62,0 |
60,0 |
|
Електровоз |
|
12,8 |
13,5 |
13,65 |
9,53 |
9,01 |
10,17 |
4,5 |
6,86 |
6,28 |
5,61 |
|
|
|
11,31 |
13,57 |
13,77 |
9,74 |
9,84 |
9,74 |
4,65 |
7,07 |
6,13 |
6,65 |
|
|
Період графіку |
31,11 |
34,07 |
34,42 |
26,27 |
25,85 |
26,91 |
16,15 |
20,93 |
19,41 |
19,26 |
|
|
Пропускна спроможність |
40,0 |
36,5 |
36,0 |
47,0 |
48,0 |
46,0 |
76,5 |
59,0 |
64,0 |
64,5 |
-
2ТЕ10м
=
98,07 хв.;
=1346,4 ткм; А=1093
кг;
=102,92
хв.;
=1610,9
ткм; А=1312 кг;
-
ВЛ80
=
91,91 хв.;
=1461,14 ткм;
А=5261 кВт
ч.;
=92,47
хв.;
=1744,7
ткм; А=6288 кВт
ч.
Розрахунки виконані при локомотиві 2ТЕ10М для тепловозної тяги та ВЛ80к для електричної тяги. Для визначення часу ходу поїзда на ділянки виконані тягові розрахунки на ЕОМ програмою MoveRW.
Лімітуючим на ділянці являється перегін Новокатеринівка - Зелений Гай. Пропускна спроможність на ділянці - 35 пари поїздів за добу.
Пропускна спроможність при частково
- пакетному графіку визначається формулою:
(1.3)
де:
- інтервал
між поїздами в пакеті (
=10 хв).
Пропускна спроможність при
частково-пакетному графіку наведена в таблиці 1.5.
Таблиця 1.5 - Пропускна спроможність при частково-пакетному графіку
|
Назва перегону |
Пропускна спроможність |
|
|
|
Тепловозна тяга |
Електрична тяга |
|
1 |
2 |
3 |
|
Колосівка - Первенець |
42,0 |
43,5 |
|
Перевнець - Новокатеринівка |
40,0 |
40,5 |
|
Новокатеринівка - Зелений Гай |
39,5 |
40,0 |
|
Зелений Гай - Ясна Зоря |
48,5 |
50,0 |
|
Зелений Гай - Трихати |
44,0 |
50,5 |
|
Трихати - Баловне |
46,0 |
49,0 |
|
Баловне - Тернівка-Миколаївська |
67,0 |
72,5 |
|
Тернівка-Миколаївська - Інгул |
56,5 |
60,0 |
|
Інгул - Мішкове |
62,0 |
63,5 |
|
Мішкове - Миколаїв |
60,5 |
63,5 |
Пропускна спроможність при тепловозній тязі буде складати 39,5 пар поїздів за добу.
При електрифікації ділянки пропускна
спроможність при електровозі ВЛ80к і частково - пакетному графіку складає 40
пар поїздів за добу.
1.6
Варіанти реконструкції ділянки
Реконструкція лінії виконується для збільшення пропускної та провізної спроможності, швидкостей руху або для покращення експлуатаційних показників та зменшення експлуатаційних витрат. При реконструкції лінії вводять більш потужний локомотив, електрифікують ділянку, будують двоколійні вставки, другу головну колію.
В проекті розглянуто варіант введення на даній ділянці електричної тяги. Тип локомотиву приймається аналогічно типу локомотиву на станції примикання Колосівка - ВЛ80к.
Аналіз пропускної спроможності, розрахунки якої приведені у таблицях 1.4 та 1.5 показав, що з введенням електричної тяги пропускна спроможність збільшується лише на 2 пари поїздів.
Для рішення питання про електрифікацію даної ділянки в проекті виконані розрахунки техніко-економічної доцільності введення електричної тяги за рахунок поліпшення експлуатаційних показників та собівартості перевезень. За критерій оптимальності вводу електричної тяги прийняті капітальні затрати і щорічні експлуатаційні витрати.
Ефективність робіт по вводу
електричної тяги визначаємо по строку окупності додаткових капітальних
вкладень, необхідних для вводу електротяги, яка визначається за формулою (1.4):
(1.4)
де:
- капітальні
вкладення при тепловозній і електричній тязі, тис.грн.
- річні експлуатаційні втрати при
різних видах тяги, тис.грн / рік.
1.6.1 Капітальні вкладення
Капітальні вкладення
визначаємо за формулою (1.5):
(1.5)
де:
-
капітальні вкладення в постійні пристрої, тис. грн.;
- капітальні вкладення в
локомотивний парк, тис. грн.;
- вартість вагонного парку, тис.
грн.
Капітальні вкладення в постійні пристрої при введенні електричної тяги визначена по укрупненим показникам за даними Київдіпротрансуі Укрзалізниці. У проекті прийнята вартість 1 км електрифікації - 6 млн грн.
Капітальні вкладення в рухомий склад визначено за формулами
- в локомотиви
- в вагони
де:
- довжина ділянки, км;