Путь и железнодорожное строительство



Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Уральский государственный университет  путей сообщения

 

 

 

 

 

Кафедра: «Путь и железнодорожное строительство»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовой проект

 

Экономические расчёты  в  путевом хозяйстве

Вариант 19

 

 

 

 

 

 

Руководитель проекта:                                                                    Выполнил:

ассистент                                                                                          студент гр. СЖД-527

Бушланова Е.А.                                                                                Табынщиков А.И.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Екатеринбург

2011 

Содержание

 

     Введение………………………………………………………………..

3

     Исходные данные……………………………………………………..

4

1.  Расчёт контингента монтёров  пути………………………………….

7

1.1 Расчёт численности монтёров  пути для главных, ПОП, станционных путей и для стрелочных переводов………………...…...

7

     1.2.  Перевод на машинизированный  способ содержания пути ......

10

     1.3.  Перевод двухпутного участка на высокоскоростное движение. ….................................................................................

 

13

2.  Потери от ограничения скорости………………………………….

14

3.  Оптимизация продолжительности  «окна» для выполнения ремонтных работ ………………………………………………………

 

20

     Литература…………………………………………………………..

30

   

 

 

 

Введение

 

В настоящее  время большое внимание уделяется  возможности сокращения эксплуатационных расходов, одной из составных частей которых является заработная плата.

Сокращение  контингента монтёров пути можно  производить за счёт машинизации работ по текущему содержанию. Кроме того, в настоящее время разрабатываются программы по повышению скоростей движения на некоторых направлениях, что, безусловно, усложнит условия эксплуатации и потребует увеличения рабочих на текущем содержании пути. Условие сохранения прежнего контингента также потребует машинизации работ.

В данном курсовой проекте рассчитан контингент монтёров пути для заданной дистанции пути. Также, рассмотрены варианты сохранения контингента монтёров пути и его сокращение на 10% при увеличении скоростей движения за счёт машинизации текущего содержания.

Кроме того рассчитаны эксплутационные расходы, связанные с ограничением скорости движения по участку и определено значение оптимальной (с точки зрения минимальных затрат) продолжительности окна.

 

Исходные  данные

 

1 часть. Расчёт контингента монтёров пути

 

Участок

L, км

Г,

V,

Констр. пути

Тип

рельсов,

балласта

Nпс

Т

млн т км бр/км

млн. ткм/ км в год

км/ч

  

АБI-1

62

57

90

Б(500)

Р-65, асб, ж-б

47

880

БДI-(2)

58

58

90

Б(1800)

Р-65, щеб., ж-б

44

100

БС(3)

78

26

90

Зв. путь(25м)

Р-65, слаб.щеб, дерево

8

4года

АДII(4)

120

58

90

Б(1500)

Р-65, щеб., ж-б

48

20


 

Длина приёмоотправочных путей  – 1050 м 

Длина станционных путей – 1650 м 

 

Эксплуатационные  условия:

Протяжённость участков карстов и болот – 7%;

Просроченный капитальный ремонт на 150 млн. т км бр. – 10 км;

Длина участков кривых МР 350\650 –15 км

Переход на машинизированный способ содержания пути:

 тип машин: ВПР - 1, ВПРС -1, БУМ- 1, ПМГ – 1

 Плановое количество «окон»:

               ВПР: 

                       по 3 часа:

                                    звеньевой путь – 15;

                                    бесстыковой путь – 25;

 

                            по 1.5 часа бесстыковой путь – 25;

                    ВПРС, БУМ по 3 часа бесстыковой путь – 45;

                    ПМГ по 3 часа – 25;

                              по 1.5 часа – 20.

 

 

 

2 часть. Потери от ограничения скорости

 

Длина фронта ограничения - = 750м;

Длина поезда - = 750 м;

Скорость ограничения  - =45 км/час;

Пропускная способность  поездов – N=46 пар поездов/сутки.

Тип локомотива – 2ТЭ-10

Средний уклон на участке - =5 ;

Вес состава – Q=3000 т;

 

3 часть. Оптимизация продолжительности «окна» для выполнения ремонтных работ.

 

           Длина ремонтируемого участка  -  22 км;

           Число монтёров пути – 30;

           Тип балласта – щеб.

           Длина путей временной базы  – Lп=1,0 км;

           Расстояние от базы до места  ремонтных работ – 15 км;

           Расстояние от станции до места  приписки локомотивов – 10 км;

           Расстояние от базы до станции  притока кондукторских бригад  – 15км;

           Вид тяги -  тепл.;

           Масса состава – 6000;

           Число главных путей – 1;

           Время хода в чётном направлении  -

           Время хода в ytчётном направлении -

           Общее количество пар поездов  – 32;

           Средства связи на участке  – АБ. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Расчёт контингента монтёров пути

1.1. Расчёт численности  монтёров пути для главных,  ПОП, станционных путей и для стрелочных переводов

Численность монтёров пути для главных и ПОП путей:

                                      , чел,                                               (1.1)

где   - норма на содержание 1 км i-гo участка, чел/км в год;

         - длина i-го участка, км;

        kэ – поправочный коэффициент. 

 i - номер участка, характеризующийся следующими показателями - 
   Г, V, тип рельсов, шпалы, балласт .

 

Численность монтёров пути для станционных путей.

                                              , чел,                                         (1.2)

где  - норма на содержание 1 км станционного пути, чел/км в год;

  - длина станционных путей с i-ой характеристикой, км;

  i – характеристика станционных путей (шпалы, тип рельсов).

                                            (1.3)

                                        (1.4)

                                                      (1.5)

Численность монтеров пути для ПОП:

, чел,                                       (1.6)

где   Nзт – норма на содержание 1 км участка, чел/км в год (табл. 5 [2]);

      L – длина участка, км;

Обобщенный поправочный коэффициент  для эксплуатационных условий ПОП  .

Расчет численности  монтеров пути для стрелочных перводов сводим в таблицу №1

 

Численность монтёров пути для стрелочных переводов.

, чел,                                        (1.7)

где  – норма на содержание стрелочных переводов, чел/стрелку в год;

  – количество стрелок i-го вида;

 i – характеристика стрелочных переводов (V,Г, тип рельсов).

Расчет численности  монтеров пути для стрелочных перводов сводим в таблицу №2

 

Расчет численности  монтеров пути

Таблица №1

Участок

Класс пути

последовательность ремонта

Нормативный тоннаж

на главном пути

на станционных путях

на приемо-отправочных путях

Nзт

кэ

Р

Нст

Lст

Р

Nзт

Lпоп

Р

АБ

2Б3

КнВСВ(РУС)ВСВКн

1400

0,53

0,82258

27,03

0,140

9,9

1,386

0,158

6,3

1,144

БД

2Б3

КнВСВ(РУС)ВСВКн

1400

0,54

0,85

25,76

0,140

0

0

0,158

0

0

БС

2В3

КнВВСВПКн

600/18лет

0,36

1,05

23,09

0,226

3,3

0,745

0,234

2,1

1,130

АД

2Б3

КнВСВ(РУС)ВСВКн

1400

0,54

0,85

53,30

0,140

6,6

0,924

0,158

4,2

0,7631

         

∑

94,116

  

∑

3,005

  

∑

3,037

         

Р*кэ

78,2318

            

 

Номер участка

Измеритель

Норма на измеритель Nстр, чел. на 1 стр. перевод

Количество стрелочных переводов 

(тип рельсов, V, Г)

Численность монтёров пути

Участок АБ

1. Главные пути

2. ПОП

3. Станционные

 

1 СП

1 СП

1 СП

 

0,220

0,189

0,176

 

18 стр. пер.(Р65;90;57)

12 стр. пер.(Р65; <40;57)

6 стр. пер.(Р65;<40;57)

 

3,96

2,268

1,134

Участок БД

1. Главные пути

 

1 СП

 

0,220

 

8 стр. пер.(Р65;90;58)

 

1,76

Участок БС

1. Главные пути

2. ПОП

3. Станционные

 

1 СП

1 СП

1 СП

 

0,196

0,179

0,176

 

3 стр. пер.(Р65;90;26)

4 стр. пер.(Р65; <40; 26)

2 стр. пер.(Р65;<40;26)

 

0,588

0,716

0,358

Участок АД

1. Главные пути

2. ПОП

3. Станционные

 

1 СП

1 СП

1 СП

 

0,220

0,189

0,176

 

25 стр. пер.(Р65;90; 58)

8 стр. пер. (Р65; <40; 58)

4 стр. пер.(Р65;<40; 58)

 

5,5

1,512

0,756




Расчет численности  монтеров пути на стрелочных переводах

 

Таблица№2

∑18,552

Обобщенный поправочный  коэффициент для эксплуатационных условий главных путей и ПОП:

,   ([2] табл. 8);                           (1.8)

где  - поправочный коэффициент для индивидуальных условий;

- длина участка с индивидуальными условиями;

, км.

                              (1.9)

Обобщенный поправочный  коэффициент для станционных путей и стрелочных переводов принимаю равным 1.

Контингент монтёров пути на дистанции

, чел                                (1.10)

 чел.

 

1.2. Перевод на машинизированный способ содержания пути

Снижение  численности монтеров пути от применения машин

,

где С - норматив снижения численности монтеров пути от применения машин ([1] табл.8 приложения), чел/ год на 1 км (1 стрелочный перевод);

- нормированный годовой объем  работ, выполняемый машиной, км.

,

где - техническая выработка машин в 3-х часовое "окно" на бесстыковом пути ([1] табл.9 приложения);

N - количествово "окон" для машин в год;

- поправочные коэффициенты, учитывающие  продолжительность "окон" ([1] табл.10 приложения);

- коэффициент, учитывающий конструкцию  пути:

бесстыковой путь

Кк=1

звеньевой путь (l=25 м)

Кк=0,96


Выработка (годовой объем) в 1,5-часовое ''окно":

 

 

Выработка в 3-часовое "окно":

 

 

 

 

 

Годовой объем работ :

 

 

 

 

 

Снижение численности :

 

 

 

 

 

 

Расчетный контингент монтеров пути

 

 

Расчетный контингент монтеров пути

 

R = 110 –26 = 84 человека

 

Принята следующая структурная  форма

 

 

 

 

 

1.3. Перевод двухпутного участка на высокоскоростное движение.

 

На двухпутном участке повышаем скорости до значений:

км/час;     км/час.

Подсчитаем численность  монтеров пути для данных условий.

Изменятся нормативы численности  монтёров пути для главных путей  по табл. 4 [1]

      Численность монтёров пути для стрелочных переводов определим по

формуле 7.

Номер участка

Измеритель

Норма на измеритель Nстр, чел. на 1 стр. перевод

Количество стрелочных переводов 

(тип рельсов, V, Г)

Численность монтёров пути

Участок АБ

1. Главные пути

 

1 СП

 

0,257

 

18 стр. пер.(Р65;90;57)

4,626

Участок БД

1. Главные пути

 

1 СП

 

0,257

 

8 стр. пер.(Р65;90;58)

2,056

Участок БС

1. Главные пути

 

1 СП

 

0,221

 

3 стр. пер.(Р65;90;26)

0,663

Участок АД

1. Главные пути

 

1 СП

 

0,257

 

25 стр. пер.(Р65;90; 58)

6,425




Таблица №4

                                                                                                                  

= 13,77 чел.

 

         Рстр=13,77+4,496+2,112=20,378 чел

 

Полный контингент

 

 

2. Потери от ограничения скорости

 

 

Исходные данные

№ варианта

lфр, м

lп, м

Vогр, км/ч

N,

Тип локомотива

iср, ‰

Q, т

19

750

750

45

46

2ТЭ-10

5

3000


I. Определим количество участков, взяв дополнительные точки на кривой скорости:

 

где - конструкционная скорость локомотива 2ТЭ-10;

- скорость ограничения;

.

 

Значит расчет ведем по трем участкам:

- интервал скоростей 45-65 км/час, ;

- интервал скоростей 65-85 км/час, ;

- интервал скоростей 85-100 км/час, ;

II. Необходимо определить потери времени на участках разгона и торможения:

 

где   – ходовая скорость без учета ограничения;

 – скорость ограничения; 

 – удельная равнодействующая  сила.

В режиме тяги (на участке разгона):

 

где - удельная равнодействующая на площадке

 

i – сопротивление от уклона;

;

 

В режиме торможения:

 

где – удельная тормозная сила;

 – удельная равнодействующая  в режиме холостого хода:

 

где – расчетный коэффициент трения;

 – тормозной коэффициент,  ;

 

 

где P, Q – вес локомотива и состава;

- удельное основное сопротивление;

- основное удельное сопротивление  локомотива в режиме холостого хода.

 

где V – среднее значение между Vход. и Vогран.;

q0 – осевая нагрузка (среднее значение q0=17,5т/ось);

 

Основное удельное сопротивление  локомотива в режиме холостого хода:

 

 

 

 

 

Удельное основное сопротивление:

 

 

 

Удельная равнодействующая в режиме холостого хода:

 

 

 

В режиме торможения:

 

 

 

 

 

 

55

75

92,5

 

0,28

0,27

0,26

 

93,67

89,10

86,00

 

 

43,66

41,91

40,94


В режиме тяги (на участке разгона):

 

 

 

 

 

55

75

92,5

 

15,45

15,45

15,45

 

18,62

18,08

17,50


 

 

Потери времени на участках разгона  и торможения составляют:

 

 

 

интервал скоростей км/час

45-65

64-85

85-100

 

0,54

1,11

1,57

 

0,23

0,48

0,67


 

 

 

 

III. Время хода на участке с ограничением скорости:

 

где   – длина поезда (км);

 – длина фронта  ограничения (км).

 

IV. Длина первого участка разгона и замедления:

 

где – удельная равнодействующая всех сил, действующих на поезд;

  - конструктивная скорость  локомотива;

 – ограничение  скорости.

 

 

 

 

интервал скоростей км/час

45-65

65-85

85-100

 

0,49

1,46

1,82

 

0,21

0,52

0,67


 

 

 

 

Длина полного участка  с ограничением скорости определяется по формуле:

 

 

V. Время хода поезда по этому участку:

 

 

VI. Потери времени от действия ограничения скорости:

 

 

VII. Эксплуатационные потери от задержки движения поездов в рублях на один поезд:

 

где – потери, связанные с простоем поездов:

 

 

 

 − продолжительность  выдачи предупреждения; Tпред=48часов

еп.ч=2200 руб./поездо-час − стоимость поездо-часа работы при тепловозной тяге

 

– энергетические затраты  на разгон, торможение и проследование  участка:

 

где ставка на один ткм механической работы локомотива:

 

где аэл - удельный расход электроэнергии

− стоимость одного кВт·ч электроэнергии

 

 

 

VIII. Экономическая эффективность ликвидации ограничения скорости

 

где А – стоимость ликвидации ограничения

 

 

IX. Поездо-часы задержки в движении поездов:

 

 

 

 

3. Расчет оптимальной продолжительности «окна» для выполнения ремонтных работ.

 

При проведении строительных и ремонтных  работ на эксплуатируемых участках возникает необходимость в определении оптимальной продолжительности «окна» на основании минимизации расходов:

 

,    (3.1)

где  − сумма расходов, связанных с ремонтными работами;

− сумма расходов, связанных  с задержкой движения поездов.

Расходы, связанные с ремонтными работами включают в себя:

− R1 расходы на заработную плату монтеров пути непосредственно выполняющих работы;

− R2 расходы на перевозку монтеров пути от базы к месту работ и обратно;

− R3 расходы на эксплуатацию машин и механизмов;

− R4 расходы, связанные с арендой локомотивов и платформ, путеукладочных составов;

− R5 расходы на перевозку балласта;

− R6 расходы по оплате труда кондукторских бригад, сопровождающих рабочие поезда;

− R7 затраты на строительство звеносборочной базы.

 

,руб,   (3.2)

 

Суммарные расходы, связанные с  задержкой в движении поездов  включают:

− D1 расходы, связанные с простоем поездов во время «окна»;

− D2 расходы, вызванные снижением скоростей движения поездов на период ремонтных работ;

− D3 расходы, связанные с задержкой графиковых поездов при следовании укладочного и разборочного составов.

 

, руб,    (3.3)

 

Расходы, связанные с  ремонтными работами (∑R)

 

Расходы на заработную плату  монтеров пути за весь период ремонтных  работ:

 

     (3.4)

где Lрем − протяженность ремонтируемого участка пути, км;

Aкм − затраты труда на 1 км ремонтируемого пути, чел.-час;

e − средняя ставка монтера пути за 1 рабочий час, можно принять для 3-его разряда e =16.89 руб./час., для 5-го разряда e =21,11 руб./час.;

k1 − коэффициент, учитывающий затраты времени на выполнение работ по лечению земляного полотна, k1 =1,1;

k2 − коэффициент, учитывающий затраты на пропуск поездов и отдых, может приниматься k1=1,1÷1,2;

Затраты труда на 1 км (Aкм) при производстве работ по замене пути на деревянных шпалах звеньями на железобетонных шпалах складываются из затрат труда на разборку пути (Аразб) и затрат труда на укладку (Аукл) пути звеньями на железобетонных шпалах с выправкой и подбивкой.

Можно принять:

                              

Тогда:

  (3.5)

 

 

Расходы на перевозку монтеров пути с базы к месту работ и  обратно за весь период ремонтных  работ:

 

  (3.6)

 

где t0 − расчетная продолжительность «окна», час;

ч − численность монтеров пути, выезжающих на место работ;

1,− расстояние от базы до места работ;

V − средняя скорость следования рабочего поезда, V =40км/ч;

e1 − себестоимость одного пассажиро-км, e1 =3,15 руб./час;

tм − продолжительность маневров на базе, ожидания маршрута, можно принимать tм= 0,25÷0,30 час.

 

 

Расходы по эксплуатации машин  и их доставке к месту работ  и обратно:

 

 (3.7)

        

 где n − число разнотипных машин, используемых на ремонтных работах согласно технологическим процессам;

mi − число однотипных машин, используемых на ремонтных работах согласно технологическому процессу;

ci − стоимость 1 машино-час, i-ой машины, руб.;

tв − длительность маневровой работы на базе по выводу и постановке составов, (tв =0,3часа);

z − коэффициент, учитывающий уменьшение себестоимости машино-смен при транспортировании машин, z=0,85.

Для выполнения цикла работ, связанных  с заменой звеньев пути, могут  применяться путеукладчик УК-25/9, щебнеочистительная машина ЩОМ-4Д и выправочно-подбивочно-отделочная машина ВПО-3000. Все три типа механизмов принять в одном количестве – по одной машине каждого типа. При ориентировочных расчетах можно принять для путеукладчика с=2225руб./час.; для ЩОМ-4Д с=8300руб./час.; для ВПО-3000 с=4600руб./час.

 

 

 Расходы, связанные с использованием (арендой) локомотивов и платформ путеукладочных составов за весь период ремонтных работ:

 

  (3.8)

 

где nл − число арендуемых локомотивов, nл =4шт.;

nп − число арендуемых платформ, nп=5шт.;

сл − арендная плата за локомотив, сл =500 руб./час.;

сп − арендная плата за платформу, сп =90 руб./час.;

tл − время использования локомотива за одно «окно», час.

 

 

Т.к. депо приписки локомотивов размещается вне станции расположения базы, то:    ,    (3.9)

 

Где L1 − дальность пробега локомотива от базы до депо его приписки L1=10км.

V1 − скорость движения одиночно следующего локомотива, V1=50км/ч;

 

Суммарные расходы по перевозке балласта за весь период ремонтных работ:

,    (3.10)

 

где e2 − себестоимость 1 ткм. Перевозки балласта, e2 =270 коп/ткм.;

Путь и железнодорожное строительство