-при применении более пологого укло­на для второго пути в грузовом направ­лении, что требует дополнительного раз­вития линии. При современных мощных локомотивах такое решение далеко не всегда бесспорно и может оказаться це­лесообразным только в особых случаях;

-при необходимости сократить дли­ну второго пути с целью улучшения по­казателей работы железной дороги (ус­корения доставки грузов и пассажиров, сокращения времени оборота подвижного состава). Сокращение длины второго пути можно получить исключе­нием раздельных пунктов по трассе вто­рого пути, не имеющих грузовой работы, и применением на втором пути спусков круче руководящего по направлению преобладающего грузового движения.

Если третий путь располагается на общем с двумя существующими земля­ном полотне, то приведенные соображе­ния о выборе сторонности приобрета­ют особое значение, так как междупутье между крайним путем и проектируемым третьим существенно больше, чем между первым и вторым путями. Вынос третье­го пути на самостоятельную трассу мо­жет также определяться его специали­зацией.

Улучшение параметров трассы су­ществующих железных дорог. Трасса существующих железных дорог, особен­но давней постройки, часто имеет недо­статки, которые можно разделить на три группы: сложный план линии — кривые малых радиусов, короткие пере­ходные кривые и вставки между смежными кривыми; крутые уклоны, вызы­вающие снижение скорости при тормо­жении; неоправданно большое развитие линии. При проектировании второго пути возможны многочисленные варианты улучшения трассы, обеспечивающие ра­циональную рассредоточенность за­трат.

Случаи раздельных трасс:

1) При применении более пологого руководящего уклона для проектируемого пути в грузовом направлении. Тогда проектируемый уклон получит дополнительное удлинение.

Желательно, чтобы второй путь по отношению с существующим располагался с одной стороны, и не было пересечений проектируемым и существующим путями.

2) При сокращении длины проектируемого пути с целью улучшения показателей работы железной дороги. Снижаются затраты.

3) При строительстве путей на слабом основании.

4) При устройстве подходов к большим мостам, когда мостовой переход сооружается на некотором удалении.

5) На подходах к большим ж.д. узлам, когда предусматривается обход узла одним из путей.

6) При устройстве второго пути на крутых откосах, где на существующем пути имеются подпорные стены.

7. Факторы, определяющие сторонность второго пути:

1. косогорность;

2. На долинных ходах целесообразно распологать второй путь со стороны, противоположной водотоку;

3. На переходах через большие водотоки необходимо учитывать наличие регуляционных сооружений. Как правило второй путь сооружают с низовой стороны;

4. На электрифицированных ж/д необходимо учитывать расположение опор контактной сети. Поэтому, когда выбирают расположение опор под электрификацию, учитывают местоположение будущего пути.

5. Грунтовые карьеры должны располагаться со стороны проектируемого пути.

6. В сложных геологических условиях сторонность второго пути при его сооружении не должна ухудшить его устойчивость.

7. Наличие оползневого косогора.

Когда второй путь проектируется на общем земляном полотне с существую­щим, необходимо правильно выбрать его сторонность.

Как правило, этот вопрос решается еще при проектировании новой желез­ной дороги, даже если она строится од­нопутной. Более того, иногда опоры больших мостов, водопропускные соору­жения, высокие насыпи и глубокие, особенно скальные выемки при строи­тельстве однопутной линии сооружаются сразу под два пути. Проектное решение, ранее принятое при проектировании же­лезной дороги, должно быть проанализи­ровано с современных позиций и с уче­том изменений, происшедших за истек­ший с момента строительства однопут­ной линии срок.

7. Способы переключения сторонности второго пути. Технологическая последовательность смены сторонности. Достоинства и недостатки смены сторонности

Может оказаться целесообразным на од­них участках располагать второй путь справа, а на других - слева от существующего. Возникает необходимость изменения сторонности вто­рого пути, которое может быть выполнено на прямом участке и на кривой (рис. 10.7). В пределах участка изменения сторонности второго пути:

- затрудняется использование второго пути в период строительства для сквозного пропуска рабочих поездов и применение механизации при укладке второго пути в зоне переключения;

- усложняется содержание земляного полотна и обеспечение устой­чивости верхнего строения первого и второго путей, которое в местах переключения частично располагается на старом, а частично на вновь отсыпанном земляном полотне;

- при переключении сторонности на прямой ухудшается план линии - появляются дополнительные кривые.

Чтобы исключить эти недостатки, как правило, второй путь следует размещать с одной стороны от существующего. При необходимости сторонность второго пути целесообразно изменять на участках невы­соких насыпей или нулевых местах и применять схему переключения на кривой.

Спрямление трассы на участках ее необоснованного в современных условиях развития при сооружении второго пути может обеспечить боль­шой экономический эффект. Стоимость спрямлений обычно весьма зна­чительна, тем не менее возможность применения спрямляющих вариан­тов всегда должна быть в поле зрения автора проекта.

Вынос линии на новую трассу достаточно часто применяют для ос­вобождения площадей залегания полезных ископаемых, при создании водохранилищ, на участках неустойчивого земляного полотна и в дру­гих подобных случаях. Обычно эти работы связаны с удлинением новой трассы по сравнению с существующей.

7. Анализ трассы существующих ж.Д. Факторы сложного плана, крутых уклонов и чрезмерное удлинение линии

Одним из возможных путей снижения себестоимости перевозок яв­ляется улучшение трассы существующих железных дорог.

Большая часть железных дорог страны была запроектирована и построена 50, 100 и более лет тому назад. Предназначались они для освоения намного меньших размеров движения, чем приходится ос­ваивать в настоящее время и придется осваивать в будущем. Масса поездов и скорости их движения предусматривались намного меньшие; совершенно иными были и способы организации движения поездов. В силу этих обстоятельств, трасса существующих железных дорог на многих участках не соответствует современным требованиям пере­возочного процесса.

К недостаткам трассы существующих железных дорог относятся:

- наличие крутых уклонов;

- излишнее, неоправданное удлинение линии;

- наличие кривых малого радиуса;

- недостаточность длин переходных кривых и прямых вставок между кривыми.

Крутые уклоны ограничивают возможность увеличения массы поездов при заданной мощности локомотива. При следовании поезда по участкам с крутыми уклонами на спуск существенно ограничиваются скорости движения, осложняется эксплуатация подвижного состава и пути. В настоящее время острота вопроса об ограничении мас­сы поездов крутыми уклонами в значительной мере снижена, так как широко применяется секционирование локомотивов. Однако недостат­ки, возникающие при движении поездов на спуск, сохраняются.

Смягчение уклона на участках напряженного хода приводит, как правило, к необходимости сооружения участка новой линии, длина которой будет больше существующей пропорционально относительному уменьшению уклона на новой трассе по сравнению с существующим. Строительство таких участков требует значительных капитальных вло­жений и применяется в редких случаях.

На перевальных участках при росте грузооборота возрастает эконо­мичность замены выемок тоннельными пересечениями с соответствую­щим уменьшением уклона, суммы преодолеваемых высот и сокраще­нием длины трассы. При пересечении глубоких долин для тех же целей могут быть сооружены виадуки, мосты или увеличена высота сущест­вующей насыпи.

Действующими нормами проектирования допускается сохранение на реконструируемых линиях ограниченных по протяжению участков, на которых крутизна уклонов превышает руководящий. Такие участки преодолеваются поездами за счет использования кинетической энергии, накапливаемой на подходах. Однако сохранение участков инерционного подъема снижает надежность перевозочного процесса, так как при умень­шении скорости поезда на подходе к подъему и тем более при вынуж­денной его остановке дальнейшее движение будет затруднено.

Переустройство трассы на участках смягчения инерционных подъе­мов носит локальный характер. Оценка целесообразности такого улуч­шения трассы и определение длины переустраиваемого участка, которая может быть распространена на весь инерционный подъем или его часть, должны основываться на детальном анализе эксплуатационной надеж­ности проследования поездов на подъем.

Существенным недостатком трассы является ее неоправданное (с современной точки зрения) развитие на участках вольного хода, приводящее к увеличению пробега и времени хода поездов, расходов на текущее содержание и ремонт пути.

Такие участки имеются на линиях старой постройки и являются следствием стремления проектировщиков к снижению стоимости и сокращению сроков строительства. В современных условиях, когда размеры движения могут в десятки раз превышать заложенные в проек­те, принципиально повысился уровень строительной техники и техно­логии, спрямление трассы на участках ее излишнего развития является эффективной мерой повышения эксплуатационных показателей рекон­струируемой линии.

7. Улучшение трассы эксплуатируемых ж.Д. Технико-экономический анализ реконструкции плана и профиля

Трасса существующих железных дорог, особен­но давней постройки, часто имеет недо­статки, которые можно разделить на три группы: сложный план линии — кривые малых радиусов, короткие пере­ходные кривые и вставки между смеж­ными кривыми; крутые уклоны, вызы­вающие снижение скорости при тормо­жении; неоправданно большое развитие линии.

При проектировании второго пути возможны многочисленные варианты улучшения трассы, обеспечивающие ра­циональную рассредоточенность за­трат. Если существующий путь уложен с излишним развитием и имеет плохой план или другие недостатки, а трасса второго пути может быть существенно короче и лучше по показателям, то мож­но рассматривать следующие состояния:

1)существующая однопутная линия;

2) второй путь на спрямленной трассе и однопутном земляном полотне;

3) второй путь на спрямленной трассе и двухпутном земляном полотне;

4) двухпутная линия на общем зем­ляном полотне по спрямленной трассе;

5) двухпутная линия на общем зем­ляном полотне по старой трассе.

Возможные пути и этапы перестрой­ки линии:

1—4 — строительство нового двух­путного участка по новой трассе и за­крытие существующего однопутного участка;

1—5 — пристройка второго пути к существующему без улучшения трас­сы;

1—2 — второй путь на новой трассе и однопутном земляном полотне, су­ществующий путь на старой трассе;

1—2—4 — второй путь на новой трассе, сначала на однопутном земля­ном полотне, а затем к нему пристраи­вается второй путь (в результате полу­чаем двухпутную линию на новой трас­се);

1—3—4 — второй путь на новой трассе и двухпутном земляном полотне, существующий путь через некоторое вре­мя закрывается и переносится на новую трассу.

Анализ плана и профиля существующих ж/д

При проектировании переустройства профиля и плана существующего пути необходимо предусмотреть ликвидацию отступлений от действующих строительных норм и правил (СНиП). Для выявления имеющихся отступлений делается анализ профиля и плана.

Анализ профиля и плана должен установить места, где имеются отступления от указанных норм. При анализе профиля необходимо выявить:

а) уклоны круче руководящего;

б) элементы короче 200м;

в) алгебраические разности крутизны смежных уклонов, превышающие величину норм СНиП.

В отношении уклонов, круче расчетного, нужно иметь в виду, что для уменьшения объемов строительных работ по реконструкции профиля такие уклоны не уменьшаются если средний уклон под поездом расчетного веса не превышает руководящего;

Недостаточную длину элемента следует отмечать только в тех случаях, когда элемент по крутизне уклону существенно (ориентировочно более 3 ‰) отличается от соседних элементов. В противном случае длина элемента может быть увеличена за счет незначительной выправки профиля.

7. Реконструкционные мероприятия по повышению скоростей движения и веса поездов

Важным в реализации высоких скоростей является отказ от смешанного движения, при котором на одних и тех же путях осуществляется грузовые и пассажирские перевозки. Сегодня существует следующая градация скоростей в пассажирском движении:

-до 140-160 км/час – движение поездов на обычных железных дорогах;

-до 200 км/час – скоростное движение на реконструированных линиях;

-свыше 200 км/час – высокоскоростное движение на специально построенных высокоскоростных магистралях.

Социально-экономический рост сопровождается повышением спроса на высокоскоростной транспорт, поскольку обеспечивает гражданам страны свободу перемещения с минимальными временными затратами.

Первым реализованным проектом организации высокоскоростного движения должен стать маршрут Москва - Санкт-Петербург. Почти 6 млд. Рублей выделено на проведение реконструкционных работ. Кроме того, уже заключен контракт с компанией Siemens на поставку высокоскоростных электропоездов Velaro Rus. Три из восьми заказанных поездов будут курсировать по маршрутам Санкт-Петербург-Москва и Москва-Нижний Новгород.

В соответствии с данными приоритетами значительные вложения в рамках инвестиционной программы ГЖД в 2007 году будут сделаны в проект "Организация высокоскоростного пассажирского сообщения на направлении Нижний Новгород-Москва" и в развитие участков, входящих в направление "Кузбасс - Северо-Запад", которому РЖД придает стратегическое значение. В 2007 году в рамках "Программы развития скоростного и высокоскоростного движения на сети железных дорог ОАО "РЖД" на перспективу до 2020 года" инвестирует в реконструкцию участка Москва - Горький (Нижний Новгород) более 5 млрд. рублей. Ожидается, что к 2009 году время движения пассажирских поездов на участке Москва - Горький (Нижний Новгород) будет сокращено до 3 часов 30 минут. Организация скоростного движения на этом участке является частью программы ОАО "РЖД" по развитию скоростного движения на дорогах России.  Капитальные вложения будут направлены на переустройство верхнего строения пути, реконструкцию контактной сети на станциях, модернизацию устройств автоблокировки и переустройство "кривых", приобретение нового подвижного состава. РЖД намерено использовать локомотивы фирмы Siemens.

Планируется, что на участке Нижний Новгород – Москва поезда будут двигаться со скоростью 160 км в час. Ожидается, что срок окупаемости проекта составит около 9,5 лет. По проекту, в 2007-2008 годах будет улучшена железнодорожная инфраструктура на трех основных участках: Петушки - Владимир, Владимир - Вязники, Вязники - Нижний Новгород. В перечень проводимых работ входит модернизация пути, замена стрелочных переводов, реконструкция искусственных сооружений, земляного полотна, контактной сети, устройств сигнализации, централизации и блокировки.  Кроме того, планируется провести масштабные работы по реконструкции платформ и станций, оборудованию переездов и пешеходных переходов. Кроме того, в России в ближайшие годы будет приложено 1,5 тыс. км высокоскоростных железнодорожных магистралей. В частности прорабатываются два маршрута: Москва-Санкт-Петербург и Москва-Сочи.

По повышению веса.

Задачу увеличения пропускной и провозной способности предусматривается решать за счет максимального применения веса поезда до 6 тыс. т и длины до 71 условного вагона, а также за счет организации вождения поездов весом 7, 8, 9 тыс. т. С учетом этого в хозяйстве электрификации и электроснабжения ведется целенаправленная работа по оптимизации и усилению системы тягового электроснабжения. Существующая на сети железных дорог пропускная способность по устройствам электроснабжения обусловлена проектами электрификации участков железных дорог в период 1950-80 гг. с заданным весом поездов до 4,5 тыс. т. В 90-х годах заданиями на проектирование предусматривался пропуск поездов весом 5, 6 тыс. т, с интервалами более 15 мин. Работа по оптимизации и усилению системы тягового электроснабжения, проводимая на сети железных дорог на основе заданных по условиям движения межпоездных интервалов и технологии пропуска поездов, обеспечит повышение средней массы и длины грузовых поездов, позволит более эффективно использовать провозную способность, будет способствовать снижению эксплуатационных расходов.

Последнее 5-летие (2003-2007г.г.) характеризуется ростом интенсивности использования технических средств ОАО «РЖД». За этот период грузооборот железных дорог вырос на 25,3%, а пассажирооборот – на 9,6%. Средняя густота движения (тыс.т. брутто) на 1 км эксплуатационной длины железных дорог увеличилась на 22,5%. Среднесуточная производительность вагона выросла на 18,4%, а локомотива – на 9,2%. Средний вес грузового поезда увеличился на 170т брутто (4,7%), техническая скорость в грузовом движении на 2,1 км/час (4,4%), а в пассажирском – на 1,9 км/час (3,4%).

Принятыми мерами в последние годы достигнуто улучшение взаимодействия пути и подвижного состава – снизилась интенсивность приведенного бокового износа рельсов, возрос ресурс вагонных колес и бандажей колесных пар локомотивов, уменьшилось количество случаев схода порожних вагонов с рельсов.

При решении важнейших вопросов проблемы взаимодействия пути и подвижного состава при повышении веса и скоростей движения поездов считать необходимым достижение в ближайшей перспективе следующих основных результатов:

- увеличение межремонтного тоннажа верхнего строения пути – до 1 млрд. тонн;

- увеличение ресурса вагонных колёс – до 1,3 млн км;

- увеличение ресурса бандажей колёсных пар локомотивов – не менее чем до 1,0 млн км;

- повышение погонных нагрузок грузовых вагонов – до 10,5 т/м;

- повышение осевых нагрузок грузовых вагонов – до 27-30 т/ось на полигонах обращения тяжеловесных поездов;

- повышение массы грузовых поездов до 6,0-10,0 тыс.т при длине станционных путей 1050 м и до 12,0-18,0 тыс.т для соединённых поездов;

- увеличение маршрутной скорости на основных направлениях: пассажирских поездов до 70-90 км/ч, технической скорости ускоренных грузовых поездов – до 60 км/ч;

- снижение удельного расхода топлива и электроэнергии на тягу поездов – на 10-15%.