Грузовые станции

На грузовых станциях общего пользования проектируются  следующие устройства:

-   приемо-отправочные и сортировочные пути, сгруппированные в специализированных или объединенных парках;

-    сортировочные устройства: горки, полугорки или вытяжные пути;

-    грузовой двор с соответствующим путевым развитием у погрузочно разгрузочных фронтов и складским хозяйством с машинами и механизмами для комплексной автоматизации и механизации   погрузочно-разгрузочных работ, ремонтными средствами,  комплексом служебно-бытовых помещений (более подробно эту информацию можно найти на сайте Транспортно-грузовые системы);

-    подсобные сооружения.

В случае примыкания к станции подъездных путей предусматривается  дополнительное путевое развитие.

Проектируя грузовые станции, надо руководствоваться следующими основными принципами:

- соблюдать современные  требования градостроительства (учитывать  архитектуру и развитие города, обеспечивать благоприятные условия  для населения);

- располагать  станции (особенно предназначенные для операций с сыпучими и навалочными грузами) по возможности за пределами городов;

- использовать  площадку, выделенную для строительства  станции, экономно, обеспечивая при  этом рациональное передвижение  автотранспорта и возможность развития станции и города;

- применять типы  и схемы станции, позволяющие  наиболее эффективно использовать  все виды транспорта и устройства  станции, а также комплексно  механизировать и автоматизировать  погрузочно-разгрузочные работы;

- обеспечивать  наиболее удобное и экономичное обслуживание клиентуры, высокую рентабельность использования производственных фондов, снижение себестоимости переработки грузов и рост производительности труда;

- проектировать  соединения грузовых станций  с другими станциями узла и подъездными путями промпредприятий без пересечений с магистральными улицами города или с развязкой в разных уровнях, выбирая оптимальный их вариант;

- размещать составные  элементы грузового двора так,  чтобы обеспечивались, удобная взаимосвязь  его с городом и другими видами транспорта и более рациональные передвижения внутри двора.

Для выбора типа и схемы грузовой станции необходимо установить ее основное назначение, планируемый  объем работы по родам грузов, соотношение  размеров погрузки и выгрузки, характер перерабатываемого, а в соответствующих случаях и транзитного вагонопотока, число и размещение в городе получателей и отправителей грузов, систему их обслуживания, число, объем и характер работы примыкающих подъездных путей, а также развитие города и условия взаимосвязи с другими станциями узла и видами транспорта. Выбор типа и схемы грузовых станций общего пользования зависит также от места их расположения, длины площадки и конфигурации отводимой для нее территории, топографических, геологических и других условий. В общем случае схемы грузовых станций компонуются из двух основных элементов: станционных парков с соответствующими сортировочными устройствами и грузовых дворов. Взаимосвязь этих частей, взаимное расположение их устройств вместе с проектируемым соединением с сортировочной или другой станцией узла составляют основу принципиальной схемы станции.

Взаимное расположение устройств грузовой станции в  значительной мере зависит от условий  сортировки вагонов, сортировочных  устройств, типов складов, механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ и маневровых средств.

Выбор сортировочных  устройств зависит от объема работы. Как показывают расчеты, на грузовых станциях при переработке более 300 вагонов в сутки целесообразно  проектировать горки малой мощности или полугорки.

В зависимости  от условий .переработки и распределения  по грузовым фронтам местного вагонопотока возможно проектировать различное  расположение коротких сортировочных  путей, а в определенных случаях  предусматривать сортировку вагонов на пути, соединяющие парки с грузовыми дворами, в сторону погрузочно разгрузочных путей с соблюдением существующих требований, при этом целесообразно ликвидировать так называемые выставочные тупиковые пути на грузовом дворе, вызывающие многократные дополнительные передвижения и задержки вагонов.

У погрузочно-разгрузочных фронтов должны предусматриваться  маневровые лебедки, электрошпили и  другие средства подтягивания вагонов, позволяющие отказаться от дорогостоящих  маневровых локомотивов.

В практике проектирования встречаются схемы грузовых станций с различным размещением парков по отношению друг к другу; они могут быть объединенными и специализированными (парки прибытия, отправления, сортировки), в последнем случае они располагаются паралелльно, комбинированно и реже последовательно.

В зависимости  от заданных условий работы и размещения устройств возможны различные варианты схем. Выбор схемы производится на основе технико-экономических расчетов, сущность которых изложена в гл. X. Строительные и эксплуатационные расходы учитываются по отличающимся (размером, условиями, сроками) элементам затрат (см. формулу 60).

Для решения  задач, связанных с выбором типа грузовой станции и грузового  двора, особое значение имеет расстояние перестановки вагонов с путей  парков на погрузочно выгрузочные фронты и обратно, а также внутри грузового двора, затрата маневровых локомотиво-часов, время на перестановку и ожидание уборки и вагонов с мест погрузки и выгрузки. Одновременно с этим должно быть учтено время задержки автомобилей при пересечении ими железнодорожных путей в одном уровне с учетом числа въездов на грузовой двор и принятой организацией движения автотранспорта внутри двора.

При определении  расходов для сквозных грузовых дворов необходимо иметь в виду дополнительные затраты на содержание устройств, а также единовременные капиталовложения в путевое развитие и стрелочные переводы.

Выгодность применения сквозного грузового двора, как  правило, определяется условием

где Э_мч^ск, Э_вч^туп— соответственно годовые расходы на маневровые передвижения и содержание локомотивов при сквозной и тупиковой схемах;

Э_мч^ск , Э_вч^туп — соответственно  годовые   расходы,   связанные с простоем вагонов при дополнительных перестановках;

Э_су^ск — годовые   расходы   на   содержание   устройств   при   сквозных   схемах;

Э_ож ^туп— годовые   расходы  при  тупиковых дворах, связанные  с  простоем вагонов в ожидании операций;

ЕС^СК—доля капиталовложений,   приходящихся   на  один  год  эксплуатации,.

с учетом нормативного коэффициента окупаемости (Е = 0,1?0,12). Выгодность применения сквозной грузовой станции, как правило, определяется условием

где   Э_{эк ск}^пкм — экономия при сквозном типе годовых эксплуатационных расходов на 1 поездо-км при передаточных движениях;

Э_{эк ск}^пв — экономия при сквозном типе эксплуатационных расходов на 1 вагоно-ч;

Э_{доп ск}^су — дополнительные расходы при сквозном типе на содержание устройств;

ЕС_{доп ск} — доля дополнительных капиталовложений при сквозном типе на один год эксплуатации с учетом коэффициента окупаемости.

При заданных скоростях  движения указанные расходы зависят  главным образом от расстояния внутри узловых передач, числа передаточных поездов, а при сквозном типе  еще и от протяженности соединительного главного пути.

Схемы грузовых безгорочных станций сквозного  типа при устройстве объединенного  парка в основном отличаются только расположением по отношению к нему грузового двора (последовательно или параллельно). Обычно для такого типа станций более целесообразной оказывается схема с параллельным размещением парка и грузового двора.

При значительных размерах работы парки обычно специализируются и на станции устраивается горка.

Возможно различное  размещение специализированных парков и грузового двора: параллельное с приближением сортировочного парка  к грузовому двору; последовательное расположение парка прибытия по отношению  к параллельно расположенным  сортировочному парку и грузовому двору с различными вариантами размещения парка отправления — параллельно сортировочному или парку прибытия. Вариант схемы грузовой станции сквозного типа со специализированными парками показан на рис. 81, а.

На безгорочных  сквозных грузовых станциях специализированные парки более целесообразно проектировать  параллельно грузовому двору, приближенному  к сортировочному парку; возможно и  комбинированное расположение грузового двора и парков с последовательным, по отношению к другим устройствам, размещением парков отправления; могут быть применены и другие схемы.

Несколько отличаются от ранее рассмотренных схемы, предусматривающие  непосредственный роспуск составов с горки к погрузочно-разгрузочным путям или на короткие сортировочные пути, расположенные на соединениях между парками прибытия и грузовым двором. Один из примеров таких схем показан на рис. 81, б. Эти схемы являются весьма эффективными в особенности при отсутствии подборки вагонов на сортировочных станциях узла и наличии дробных пунктов погрузки и выгрузки. Система сортировки вагонов, предусматриваемая в этих схемах, обеспечивает значительное ускорение продвижения вагонов, устраняет излишние повторные перестановки, сводит к минимуму простои вагонов в ожидании подачи к грузовым фронтам.

Получают распространение  также комбинированные схемы  со сквозными парковыми путями. Принципы размещения составных элементов  при таких схемах в основном те же, что и для схем сквозных типов. Отличаться в основном будет лишь взаимосвязь грузового двора с парками, что объясняется односторонним их соединением. Варианты схем грузовых станций комбинированного типа со специализированными парками показаны на рис. 82.

В стесненных условиях сооружаются тупиковые грузовые станции, которые могут быть с  тупиковыми или сквозными грузовыми  дворами, объединенными специализированными  парками, горочными и безгорочными.

Тупиковые схемы  с тупиковыми грузовыми дворами  являются менее маневренными и не обеспечивают необходимой поточности передвижений, пропускной способности, достигаемой при сквозных схемах, возможности производить маневровую работу с двух сторон грузового двора. Однако в таких схемах нередко получается меньшее число пересечений маршрутов движения автомобилей и вагонов, сокращается протяжение путей. При всем этом все же наличие сквозных путей и выход со станции в разные стороны обычно значительно повышают пропускную способность, создают резервы в узлах и имеют большое значение с точки зрения специальных требований.

Варианты   схем тупиковых   грузовых   станций   показаны на рис. 83.

В ряде случаев  к грузовым станциям общего пользования  с крупными грузовыми дворами  примыкают железнодорожные пути предприятий. Расположение путей, сооружаемых  для обслуживания примыкающих ветвей, должно быть осуществлено во взаимосвязи  с другими устройствами станции по принципу размещения приемо отправочных путей. Как правило, пути для обслуживания подъездных ветвей желательно располагать с внешней стороны парков.

Важнейшей частью грузовых станций общего пользования  являются грузовые дворы, представляющие сложный комплекс устройств и сооружений, предназначаемых для переработки и хранения различных видов грузов. Они проектируются во взаимосвязи с общей схемой станции и располагают соответствующим путевым развитием, необходимыми средствами механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ, складскими и весовыми устройствами, служебно-бытовыми помещениями и ремонтными средствами, автопроездами и подъездами. Грузовые дворы, как правило, проектируются с внешней стороны парков и лишь в исключительных случаях могут быть с внутренним или объемлющим размещением (с двух сторон парков).

Грузовые дворы  должны располагать необходимыми противопожарными средствами, связью, освещением, водопроводными сооружениями, обеспечивающими отвод  поверхностных вод. Помещения, а в необходимых случаях и склады оборудуются отоплением и внутренней канализацией.

Размещение грузового  двора, его тип, размеры устанавливаются  в зависимости от принципов развития станции, на которой он располагается, от объема и характера грузооборота, принятой системы хранения к доставки грузов, обслуживания получателей и отправителей грузов, взаимодействия с автотранспортом, рельефа местности и ряда других местных условий.

Как правило, грузовые дворы сооружаются для кратковременного хранения грузов с дальнейшей их доставкой при помощи автотранспорта, а также с учетом возможности непосредственной перегрузки без промежуточного складирования. В отдельных случаях при соответствующем обосновании могут проектироваться грузовые дворы — базы с долгосрочным хранением грузов и дальнейшей доставкой к местам их использования без промежуточного хранения. Наблюдаются случаи сооружения кооперированных устройств, например на одной из станций Московского узла на одной площадке сооружается многоэтажный склад Мосавтотранса для долгосрочного хранения и грузовой двор железной дороги для краткосрочного хранения грузов.

В зависимости  от местных условий, а также размеров и характера грузовой работы на грузовых станциях общего пользования могут  проектироваться сквозные, комбинированные или тупиковые грузовые дворы.

Сквозные схемы, в которых все пути погрузочно-разгрузочных фронтов имеют двустороннюю связь  с парками, обеспечивают большую  маневренность и поточность передвижений, устраняют повторные передвижения и сокращают простои вагонов в ожидании операций. Однако они в определенных случаях вызывают дополнительную длину путей и увеличение числа стрелок (хотя и в более разгруженных точках), создают пересечения маршрутов движения вагонов и автомобилей (в одном или разных уровнях), а иногда и трудности в обеспечении сквозного выхода путей со складов.

Комбинированные схемы характерны наличием сквозных и тупиковых у погрузочно выгрузочных  фронтов.

Тупиковые схемы, имеющие только тупиковые пути у  погрузочно-разгрузочных фронтов, более просты по своему устройству, обеспечивают въезд на грузовой двор только с одной стороны, исключают пересечения маршрутов движения вагонов и автотранспорта, не требуют дополнительного соединения путей. Однако в таких схемах возникают излишние возвратные движения, усложняется маневровая работа, увеличиваются (по сравнению со сквозными и комбинированными типами) простои вагонов в ожидании выполнения операций, а также пробеги вагонов.

На тупиковых  станциях тупиковые грузовые дворы  лучше располагать последовательно по отношению к паркам. Такое расположение обеспечивает меньшее количество маневровых передвижений и сокращает простои вагонов.

Проекты грузовых дворов могут предусматривать расположение складов и погрузочно разгрузочных фронтов: параллельное, в виде веера, вытянутое или комбинированное, т, е. частично вытянутое, и т. д. При этом возможны различные варианты взаимного расположения складов и разная специализация их. Возможны также различные схемы размещения складов и погрузочно-разгрузочных фронтов, т. е. одни могут располагаться снаружи, другие внутри. Возможны варианты, когда устройства для тарно-упаковочных грузов располагаются по одну сторону грузового двора, для навалочных -с другой, а между ними размещаются устройства для контейнерных и тяжеловесных грузов. Возможны также и различные варианты связи грузового двора с городом: с торцовой или боковой стороны или с торцовой и боковой.

Выбор схемы  производится на основе технико-экономического сравнения вариантов с учетом заданных размеров, характера работы и местных условий.

Отдельные схемы  грузовых дворов, проектируемых на грузовых станциях общего пользования, показаны на рис. 84.

Развитие грузовых дворов во многом зависит от назначения, типа и устройства складов.

Складские устройства и площади, сооружаемые на грузовых дворах для различных видов грузов, проектируются с учетом рода груза, объема работы, применяемых средств  механизации и требований, предъявляемых  к погрузке и выгрузке. В зависимости от рода перерабатываемых грузов склады проектируются универсальные и специальные, которые по условиям хранения подразделяются на крытые и открытые.

Крытые склады сооружаются одноэтажными (обычными или высотными) и многоэтажными. На грузовых станциях для штучных грузов, требующих закрытого хранения, в большинстве случаев проектируются одноэтажные крытые склады с наружным или внутренним расположением погрузочно-выгрузочных путей. Внутренний ввод путей изменяет характер устройства и размеры крытых складов и имеет ряд преимуществ.

При проектировании грузовых дворов общего типа (объединенных) важно учитывать концентрацию основных однородных грузов в специализированных районах, обслуживаемых по возможности  одними и теми же или однотипными  погрузочно-разгрузочными машинами.

В зависимости  от объема работы на грузовых дворах могут  выделяться погрузочно выгрузочные  места или специализированные районы для штучных грузов, угля и нерудных материалов, контейнеров, лесоматериалов и других грузов. При этом взаимное расположение в районах мест погрузки, выгрузки и сортировки по возможности должно обеспечивать перемещение погрузочно выгрузочных машин с одного склада на другой.

Схемы общей  планировки закрытых складов показаны на рис. 85.

При относительно небольшом объеме переработки штучных  грузов могут проектироваться крытые склады с внешним расположением  железнодорожных путей (рис. 85, а, б и в).

На крупных  грузовых дворах, как правило, сооружаются крытые склады с внутренним вводом путей (рис. 85, г, д), многопролетные или однопролетные.

В соответствующих  случаях склады могут проектироваться  с учетом объединения операций приема, выдачи и сортировки мелких отправок в одном здании, с использованием островной платформы в качестве сортировочной.

При проектировании объединенных механизированных цехов  с внутренним вводом путей для  погрузки, выгрузки, складирования, приема, выдачи и сортировки тарно-штучных  грузов характерным является полная механизация переработки грузов электропогрузчиками с применением плоских поддонов. Вариант объединенного двухпролетного механизированного цеха ангарного типа приведен на рис. 86. Важное значение для нормальной работы складов имеет их длина. При наружном расположении путей длина отдельной секции склада не должна превышать 100 м. Во всех случаях длина склада проверяется по длине фронта погрузочно-разгрузочных работ, с тем чтобы последняя оыла не меньше длины склада, а длина фронта определяется количеством одновременно устанавливаемых для погрузки и выгрузки вагонов.

Типовыми проектами  длина объединенных механизированных цехов ангарного типа предусматривается 72, 144, 216, 288 м; при этом они могут быть запроектированы как комбинированными (для грузового склада и сортировочной платформы), так и раздельными.

Грузовые прирельсовые склады проектируются с пролетами 12 и 18 м, а сханизированные цехи ангарного типа—24, 30, 30 + 30 м и 30 + 24 + 24 м. Ширина рампы со стороны автотранспорта 1,7 м, а со стороны железнодорожного пути 3,2 м, высота 1,2 м от уровня головки рельса. Возможны варианты устройства складов без рампы со стороны подъезда автотранспорта.

В крытых складах  должны быть водопровод, канализация, вентиляция, противопожарные средства, а в необходимых случаях и отопление.

Сортировочные платформы сооружаются с учетом размеров работы по сортировке, накоплению, погрузке мелких отправок с учетом метода сортировки (сортируемые грузы выгружаются из вагонов полностью, частично или перегружаются непосредственно из одного вагона в другой). Сортировочные платформы ангарного типа для переработки мелких отправок штучных грузов проектируются с внутренним вводом железнодорожных путей.

Основные параметры склада — емкость, площадь и линейные размеры устанавливаются на основе расчетов с учетом применяемых машин для погрузки и перемещения грузов. Емкость определяется количеством тонн как кубических метров грузов, которые можно одновременно хранить на складе, в зависимости от нормативного срока хранения и расчетного грузооборота, с учетом принятой организации работы склада.

Площадь склада определяется по формуле

где Q _р^с — расчетный  суточный  грузооборот склада, учитывающий неравномерность  поступления  грузов,  т;

?_н — коэффициент, учитывающий выполнение грузовых операций по прямому варианту, минуя склад;

t_x— нормативный срок хранения грузов на складе в сутках;

р — нагрузка на 1 м² площади склада, m;

? — коэффициент, учитывающий проходы и проезды, а также размещение весов, помещений для обслуживающего персонала и др.

Более точно  площадь складов может быть рассчитана методом планировки с учетом свойств  груза, порядка его размещения, средств механизации и др.

Средняя нагрузка на 1 м² складской площади и сроки хранения принимаются в соответствии с ТУПС в зависимости от рода груза, проектируемых грузовых устройств и коэффициентов, учитывающих необходимые проходы и проезды, установку весов внутри складов и другие условия.

В связи со значительным ростом перевозок грузов в контейнерах, в частности в большегрузных, расширяется проектирование специализированных контейнерных станций или контейнерных пунктов — площадок, оснащенных необходимыми средствами механизации.

Открытые склады (площадки) на грузовых дворах проектируются  для переработки контейнеров, тяжеловесных, длинномерных и лесных грузов. При  значительном объеме работы с контейнерами на грузовых дворах в отдельно отводимом  районе сооружаются открытые площадки, оборудованные средствами механизации. В этих случаях могут проектироваться одинарные, двойные или тройные параллельные площадки с необходимым оборудованием и числом погрузочно-выгрузочных путей, с учетом переработки транзитных контейнеров.

Планировка контейнерных, пунктов, основные размеры и параметры складов должны обеспечивать оптимальное использование вагонов и автомобилей, непосредственную перегрузку и расширение сферы централизованной доставки. При организации работы по прямому варианту возможно применение высокой платформы с зубчатыми тротуарами.

Площадь контейнерных складов F_кон может быть определена исходя из потребной общей емкости складов E_ск, исчисляемой в контейнеро-местах, необходимой площади для переработки местных Е_м и транзитных Е_тр контейнеров с учетом проходов и проездов, т. е.

где F₁ — площадь,  занимаемая  одним контейнером весом 3 т брутто, уменьшенная на коэффициент проходов и проездов.

Пример открытого склада для контейнеров показан на рис. 87.

Для переработки  тяжеловесных грузов, металла, лесоматериалов и других громоздких грузов на грузовых дворах, в частности специализированных грузовых станций, как правило, проектируются двойные параллельные площадки с двумя тремя погрузочно выгрузочными путями, причем на площадке, предназначенной для переработки тяжеловесных грузов, могут быть уложены один-два пути. При проектировании грузовых устройств для тяжеловесных и негабаритных грузов должны быть учтены специфические условия погрузки и выгрузки этих грузов, наличие негабаритных грузовых, мест большого веса, перевозимых на специальном подвижном составе.

Для погрузки, выгрузки и хранения вяжущих строительных материалов, перевозимых в навалку (цемент, известь, алебастр и др.) предусматриваются специальные склады, которые должны быть удалены от складов штучных грузов и контейнерных площадок не менее чем на 50 м с учетом направления ветра в данном районе.

Уголь и нерудные материалы (минерально-строительные) выгружаются  на повышенных путях балочного и  арочного типа и разгрузочных эстакадах, а для разгрузки колесных грузов, самоходных машин и сельхозтехники могут предусматриваться высокие платформы с торцовым и боковым фронтами погрузки и выгрузки.

На многих грузовых дворах широко осуществляется непосредственная перегрузка части грузов из вагонов  в автомобили и обратно, т. е. применяется  так называемый прямой вариант перегрузки. В некоторых случаях таким методом перегружается более 30% грузов. Этот способ обеспечивает ускоренный процесс доставки грузов получателям, сокращает складские территории и затраты на сооружение складов, хотя в некоторых случаях при недостаточно четкой организации взаимодействия в работе станций и автотранспорта возникают дополнительные простои вагонов в ожидании автомашин.