книги из ГПНТБ / Кондаков Н.П. Проектирование организации и планирование путевого хозяйства учеб. пособие
.pdfВ зависимости от почвенно-климатических условий для расчетной снегозаносимости 79,4 м3/пог. м может быть принят 1-й, 2-й или 5-й тип насаждений
(см. рис. III.6).
В последние годы на некоторых дорогах успешно внедряется меха низированное снегозадержание [8], заключающееся в том, что на под ступах к железным дорогам устраиваются в снежном покрове стенки (рис. ШЛО, а) или траншеи (рис. ШЛО, б). Снегосборность траншей
•и стенок, м3/пог. м, определяется по эмпирическим закономерностям: а) для траншей
|
|
QT = 10/г2 + 2ВЙ; |
(III. 14) |
б) |
для стенок |
|
|
|
|
Q0T= Ю(ЯСт —t i f -\-KbHст, |
(IIIЛ 5) |
где |
h — высота снежного покрова, м; |
|
|
|
В — ширина траншеи, м; |
|
|
|
# ст — высота снежной стенки от земли, м; |
|
|
|
Ь — ширина стенки, равная 0,3 м; |
|
|
|
К. — коэффициент уплотнения снега в стенке, принимаемый |
||
Траншеи |
1,5. |
или риджерами. |
|
и стенки устраиваются бульдозерами |
|||
Наибольшей |
снегосборностью обладают траншеи, расположенные па |
раллельно друг другу на расстоянии от 10до 15 м под углом к направ лению преобладающего переноса снега, близким к прямому.
При высоте снежного покрова 30 см (рис. IIIЛ 1) стенки высотой 0,8 м и траншеи шириной 3 м (глубина траншеи примерно равна удвоен ной высоте снежного покрова) имеют одинаковую снегосборность. Рав ная снегосборность траншей и стенок определяется совместным реше-
0 Ш Ф 7 6 Ш |
; |
V с |
|
|
^6% |
в■ (8т16% |
|
л /г/ ;/ ; ту/~7~/1 |
^ |
_LM__^ (6г 10)h |
Рис. ШЛО. Снегозадерживающие устройства из снега:
а — стенки; б — траншеи
162
нием уравнений |
(III.14) |
и (III.15) |
|
|
||||
относительно высоты снежного по |
|
|
||||||
крова: |
|
Яст + 0,15ЬНСТ |
|
|
|
|
||
. _ |
|
|
|
|
||||
|
|
0,2 В +2НС |
|
|
|
|
||
Из рис. III. 11 |
видно, |
что при |
|
|
||||
высоте |
снежного |
покрова |
менее |
|
|
|||
30 см более эффективны стенки. По |
|
|
||||||
мере увеличения |
снежного покро |
|
|
|||||
ва снегосборность стенок падает, а |
|
|
||||||
траншей |
увеличивается. |
Поэтому |
|
|
||||
в начале зимы рекомендуется |
уст |
|
|
|||||
раивать стенки и только после до |
|
|
||||||
стижения высоты снежного покро |
|
|
||||||
ва более 30 см переходить |
к нарез |
|
|
|||||
ке траншей. Наибольшая эффек |
|
|
||||||
тивность механизированного снего |
|
|
||||||
задержания достигается при систе |
Рис. III. 11. График |
снегосборности |
||||||
матической |
нарезке |
траншей по |
траншей и |
стенок |
||||
мере их |
отработки |
в течение всей |
|
|
||||
зимы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Механизированное снегозадержание может быть организовано по договоренности с прилегающими к железнодорожным линиям колхо зами и совхозами, заинтересованными в накоплении снега на полях для повышения урожайности.
§3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОРГАНИЗАЦИИ ЗАЩИТЫ ПУТЕЙ
ИУБОРКИ СНЕГА НА УЗЛАХ И СТАНЦИЯХ
Железнодорожные узлы и станции с находящимися на них подвиж ным составом, а также станционными обустройствами, которые создают благоприятные условия для отложения снега на путях и стрелочных улицах, сильно подвержены снежным заносам. Снегоуборочные работы, особенно на крупных узлах, являются наиболее трудоемкими и техно логически весьма сложными. Поэтому используются все возможности для создания рациональной контурной и внутристанционной снего защиты.
Стоимость задержания 1 м3 снега контурными защитами не превы шает 2 коп., а уборка его со станции в среднем составляет 30 коп. за 1 м3. На очистку станционных территорий затрачивается до 80% всех средств, планируемых на снегоборьбу.
Особенность защиты узлов и станций от метелевого снега заклю чается в том, что погашенный ветровой поток контурной защитой из-за достаточно больших расстояний защищаемого объекта вновь набирает скорость, способную переносить снег. Этим обусловливается необхо димость устройства дополнительных (к контурным) внутристанционных защит.
163
Контурная снегозащита станций рассчитывается по методике, из
ложенной в § 2.
Для внутристанционных защит применяются лесонасаждения, за боры и переносные щиты. Однако из-за отсутствия достаточных по раз мерам территорий на станциях, где представлялась бы возможность накапливать метелевый снег в большом объеме, применяются заборы и щиты с меньшей просветностью, которые при работе образуют более короткие снежные шлейфы, малогабаритные щиты, живая изгородь из кустарников с расчетной рабочей высотой до 1,5 м и древесно-ку старниковые насаждения — до 2,5 м. Внутристанционная защита раз мещается в промежутках между парками и на других свободных пло
щадях внутри станции [2, 10].
Средства внутристанционной защиты выбираются с учетом их снегосборности при непременном условии, чтобы снежные шлейфы не за ходили на пути и стрелочные улицы. При необходимости внутристан ционная защита может быть расположена между контурными защи тами и крайними путями станции (рис. III. 12). Для таких мест потреб
ная снегосборность qBC, м3/пог. м., |
внутристанционной защиты равна |
||||
<7ВС= 0 |
, |
5 |
- |
(III. 16) |
|
|
|
Iво |
|
|
|
где 0,5 — коэффициент, |
величина |
которого |
определена |
статистиче |
|
ской обработкой натурных данных о снегосборности; |
|||||
h0 — максимальное |
количество осадков |
(при отрицательной |
температуре) за зиму, мм;
F — площадь сдувания снега перед фронтом внутристанцион ной защиты, м2 (см. рис. III.12);
4 С— длина внутристанционной защиты, м.
Рис. III.12. План расположения защит на станции:
/ — здания; 2 — лесонасаждения; 3 — переносные щиты
164
Зная снегосборность qBCразличных видов защит (приложение II 1.4) и их возможную длину /вс (по плану станции), а также величину h0,
можно определить из (III. 16) значение F: |
|
F = 2-103^ ^ . |
(III.17) |
При благоприятных условиях для выращивания изгороди из ку старников ей следует отдавать предпочтение, а установку щитовой ли нии проектировать как временную меру на период выращивания ку старника до расчетной рабочей высоты.
Комплексные снегозащиты — контурные и внутристанционные — эффективны и надежны при самых неблагоприятных метеорологиче ских условиях. Надежность и эффективность применения комплек сных снегозащит на станциях и узлах количественно оценивается коэф
фициентом защищенности Кв.с, величина которого для каждой станции определяется по формуле
|
■S (h0— Ан) -10 3 |
(III.18) |
|
Кз.с |
|
|
Qb 4с |
|
где |
5 — очищаемая от снега площадь станции, м2; |
|
|
hH— количество осадков в виде снега, находящегося ниже уров |
|
|
ня очистки, мм вод. ст.; |
|
|
QB— объем снега, убираемого с площади S, м3; |
|
|
dc — средняя плотность снега при его |
уборке, принимаемая |
|
0,3 г/см3. |
оперативного плана |
Площадь S определяется при составлении |
||
[10] |
снегоборьбы для каждой станции. Величина h0 принимается по |
данным метеорологической станции. Значение/гн определяется из усло вия, что 1 мм снежных осадков дает 1 л (1000 г) воды на 1 м2 поверх ности1. Следовательно, высота неубираемого снежного покрова, см, будет
Ясн = 0 ,1 -^ , |
(III.19) |
“о |
|
где d0 — плотность выпавшего снега, г/см3, величину которой для практических расчетов следует принимать 0,2.
Физическая сущность соотношения (III. 18) заключается в том, что если весь объем выпавшего снега за зиму на станционную площадь, без объема снега, не представляющего затруднений в работе станции, будет равен объему фактически убранного снега различными механиз мами и вручную, то коэффициент К3.с будет равен единице. Иначе го воря, примененная комплексная защита задержала весь метелевый снег. Большее значение знаменателя, чем числителя в соотношении (II 1.18), характеризует степень проникновения метелевого снега на станционные пути — неудовлетворительную работу контурных и внутристанционных защит. Так (для одной из станций Юго-Восточной
1 1 мм снежных осадков образует 0,005 м3 снега на 1 м2 поверхности при его плотности, равной 0,2 г/см3.
165
дороги) при S = 200 тыс. м2, h0 -= 153 мм высота неубираемого слоя снега Нсн = 10 см, т. е. по (III.19) hn =-- 20 мм; объем снега, убран ного с площади станции S за всю зиму различными способами, QB = = 120 тыс. м3. Тогда коэффициент защищенности станции по формуле (III. 18) будет равен
К |
— 200000(153— 20)-10~3 |
^ |
п у , |
|
|
3-0 “ |
120000-0,3 |
_ |
’ |
Для более точного определения коэффициента защищенности круп ных узлов, на которых применяются различные средства механизации для уборки снега, д-р техн. наук Д. М. Мельник предложил формулу
|
|
К* |
______________ SHo_______________ |
(III.20) |
||
|
|
Фщ + Qh |
Т" Qn dn 4- Qt |
|||
|
|
|
|
|||
где |
Я0 — количество осадков снега, |
м вод. ст.; |
|
|||
Qin;> |
Qh 1 — объемы снега, убранного |
соответственно щеточными |
||||
Qn. |
Qt J |
и ножевыми уборочными машинами в отвал, перева |
ленного под откос снегоочистителями и другими сред ствами и стаевшего весной на очищаемой территории станции, м3;
—плотность снега, убранного соответственно щеточны ми и ножевыми машинами, переваленного под откос снегоочистителями и другими средствами и стаевшего весной на очищаемой территории станции.
Значение плотностей в т/м3 снега рекомендуется [6] при расчетах принимать: йщ = 0,4; dH— 0,3; du — 0,25; dy = 0,3 -f- 0,45.
Коэффициент защищенности может быть применен и для оценки на дежности снегозадерживающих устройств для отдельных заносимых мест на перегонах.
Для четкой организации работ в период снегопадов и метелей, а также своевременной ликвидации их последствий на дистанциях пути составляются оперативные планы [3], которые предусматривают сле дующие мероприятия:
а) защита перегонов, станций и узлов от снежных заносов, в том числе использование различных внутристанционных защит;
б) расстановка снегоочистителей и снегоуборочных машин с ука занием районов их действия;
в) очередность, объем и порядок работ по очистке и уборке снега с горловин, стрелочных улиц и путей с разделением территории стан ции на отдельные, однородные по способу выполнения работ, участки; г) порядок использования средств пневматической обдувки стре
лок [10];
д) обеспеченность необходимым количеством инструмента и инвен таря;
в) организация бригад рабочих I, II, III очередей и порядок их вызова и сбора [3].
166
Основой очистки путей от снега и уборки его на станциях и узлах является соблюдение графика движения поездов и запланированного режима маневровой работы на станциях. С этой целью по каждому крупному узлу и станции под руководством главных инженеров от делений дорог [3] разрабатываются единые технологические процессы работы станций (в том числе графики движения снегоуборочных ма шин в парках станции при сохранении темпа маневровой работы) с уче том круглосуточного использования всей снегоуборочной техники. При этом определяется коэффициент занятости а станционных путей
а = ЛШП |
(III.21) |
2 4 0 1 *’ |
|
где N — количество перерабатываемых транзитных вагонов (в двух осном исчислении) в парке (на станции) в течение суток;
I — длина условного вагона, принимаемая равной 7,5 м;
tn — плановая продолжительность простоя транзитного вагона;
Р— коэффициент, учитывающий плотность расстановки ваго нов на путях при их переработке. Опытным путем установ лено, что р равен: для сортировочных парков 0,7—0,8, для
приемо-отправочных 0,92—0,97; L — полезная длина путей парка, м;
I — промежуток времени, для которого определяется показа тель а (целесообразно принимать равным 1 ч).
Темп (м/ч) освобождения путей от вагонов в парке
'св = (1 - «)£. |
(III.22) |
Потребная длина пути 1М, м, при которой полностью загружается снегоуборочная машина, равна
= |
(III .23) |
bhy |
|
где qM— погрузочная емкость машины, м3 (приложение |
III.5); |
b — ширина захвата крыльями машины, м; |
|
h — толщина слоя убираемого снега, м; |
|
у— коэффициент уменьшения (уплотнения) объема снега при его погрузке, принимаемый для щеточных снегоуборщи ков 0,30—0,35.
Сучетом (III.22) и (III.23) определяется время t3, мин, необходи мое на загрузку снегоуборочной машины в темпе освобождения путей:
tз |
601м |
(III.24) |
|
!св |
|||
|
|
Расчетное время *р, потребное на один рейс машины, будет
~ ~ К ^ |
“ 1“ ^ в “ Ь t o > |
(II 1.25) |
167
где |
/т и t0 — время на проход машины к месту выгрузки и обратно |
||
|
к фронту работ с учетом времени на приведение маши |
||
|
ны в транспортное и рабочее положения и времени |
||
|
на приготовление маршрута; |
На |
раз |
|
tB— продолжительность разгрузки машины. |
||
|
грузку 100 м3 снега ротором затрачивается в среднем |
||
|
6 мин, а на всю емкость qM машины tB = |
0,06 qM. |
|
|
При вывозке снега на перегон необходимо расчетное время увели |
||
чивать на время ожидания «окна». |
|
|
|
|
Возможное количество рейсовпв снегоуборочной машины в сутки |
||
|
60Г |
,т |
ой, |
|
нв------ —, |
(111.26) |
Гр
где Т — чистое время работы снегоуборочной машины в сутки, ч. Необходимые данные для расчета использования снегоуборочных
машин приведены в приложении II 1.6.
Расчетная выработка QM снегоуборочной машины составит
QM = Ям пв, |
(II 1.27) |
Объем снега, подлежащий уборке на станциях, при составлении оперативных планов определяется при высоте снежного покрова 10, 20 и 30 см выше уровня головки рельса.
Для каждой небольшой станции в целом, где оперативным планом предусматривается работа снегоуборочных машин, и для отдельных парков крупных станций составляется паспорт работы снегоуборочой машины (рис. III. 13), который используется при составлении гра фика движения снегоуборочных машин
(рис. III.14).
Ограничение пп числа рейсов снегоубо рочной машины по ее производительности определяется по формуле
60 Г
(III.28)
tР.п
сортировочного парка:
1 — ограничение числа рейсов машины по ее производительно сти; 2 — то же, по условиям путевого развития и эксплуа тационной работы
где tp.n — время, потребное на один рейс машины, определяемое по фор муле (III.25) с заменой первого слагаемого /3 на /З.п, которое яв ляется временем загрузки сне гоуборочной машины, опреде ляемым ее производительностью:
60 9м
bhyvр-103
(III.29)
цр — рабочая скорость машины, км/ч, принимаемая по приложению II 1.6; осталь ные обозначения пояснены выше.
168
Рис. III.14. График работы снегоуборочной машины:
/ — прибытие и роспуск поездов; 2 — проследование горочного локомотива; 3 — работа снего уборщика; 4 — «окно» для очистки горловины парка
Ограничение числа рейсов снегоуборщика по условиям путевого развития и эксплуатационной работы
— |
60 Г (1—a) L |
(Ш.ЗО) |
|
в ~ |
60 lM+ L (1— а) 2 t ’ |
||
|
где 2 ^ — сумма слагаемых (III.25), кроме времени t3.
Пример. На рис. III. 13 был показан паспорт работы снегоуборочной маши ны СМ-2 (с одним промежуточным полувагоном) в сортировочном парке при исход
ных данных: N = 4060 вагонов; |
tn = 4,8 ч; L = |
9540 м; Р = 0,75; высота |
|
слоя снега 0,2 м. |
|
|
|
По формулам (III.21) — (III.26) будем иметь: |
|
||
4060-7,5-4,8 = 0,85; |
|
||
24-0,75-9540 |
|
||
/св = (1;_ 0,85) 9540 = 1431 |
м/ч; |
||
|
235 |
- = 768 м; |
|
5,1-0,2-0,3 |
|
||
|
|
||
tn = |
60-768 |
|
|
--------= 32 мин; |
|
||
3 |
1431 |
|
|
= 0,06-235 = 14 мин.
6 Зак. 561 |
169 |
Сумма времени fT и t0 с учетом времени на приведение машины в транспорт ное и рабочее положения и на приготовление маршрута оказалось равным 20 мин. Следовательно, при а = 0,85 и Т = 20 ч
20 • 60 пв = ------- =18 рейсов/сутки.
66
При анализе выполненных снегоуборочных работ определяются: а) показатель К с, %, использования снегоуборочной машины за
сутки или смену:
Кп |
Пф• 100 |
(III.31) |
б) уровень механизации снегоуборочных работ по объему убира емого снега, %:
|
|
Мо |
SM-100 |
(III.32) |
|
|
5 ’ |
||
|
|
|
|
|
в) |
уровень механизации |
комплекса работ |
по очистке стрелок |
|
уборке снега на станции по затратам труда, %: |
|
|||
|
|
|
а -100 |
(Ш.ЗЗ) |
|
|
|
+ А’ |
|
|
|
|
|
|
где |
«ф — фактическое число рейсов машины; |
|
||
|
пг — количество |
рейсов, |
предусмотренное |
единым графиком; |
|
S M— площадь, с |
которой снег убирается |
механизированным |
|
|
способом; |
|
|
|
5 — общая заносимая площадь станции, подлежащая очистке;
а— нормированные затраты ручного труда на работы, вы полняемые машинами, чел.-дни;
А— фактические затраты труда на очистку и уборку снега со станции, чел.-дни.
После прокладки на графике эксплуатационной работы станции нитки прохода снегоуборочных машин в каждом парке и горловинах (см. рис. III. 14) по графику определяется календарное время на очист ку соответствующих территорий, составляется сетевой график уборки снега на узле.
На рис. II 1.15 показан сетевой график для узла с четырьмя парками: А — северный парк приема поездов; Б —сортировочный южный парк (он же парк от правления ^нечетных поездов); В — южный парк приема четных поездов; Г—сор тировочный северный парк (он же парк отправления четных поездов). На узле
имеются северная и южная горки. Места работы снегоуборочных машин указаны сверху путей сетевого графика, продолжительность работы — внизу.
Из этого сетевого графика вытекают следующие выводы:
а) узел полностью будет очищен имеющимися средствами за 41 ч (крити ческий путь);
б) после выполнения работы 20—21 в северной горловине парка Г машина
СМ-2 может быть использована на других станциях, по опыту Пермского отде ления Свердловской дороги;
в) продолжительность работы бригад планируется равной продолжительно
сти работы машины СМ-2 на горловинах, чтобы обметание стрелок и зон крестовин велось в одном темпе с работой СМ-2.
170
Рис. III.15. Сетевой график уборки снега на узле (парки А, Б, В, Г):
0—3—11—19—21 — очистка |
снегоочистителем |
ЦУМЗ ходовых и соединительных путей; 0—2—6—8—10—14—16—20—21 — работа СМ2 с одним промежу |
||||
точным |
полувагоном на |
горловинах |
всех |
парков; |
0—1—5—7—9—13—15—17—21 — работа бригад; 0—4—12—18—21 — работа СМ2 с двумя промежуточ |
|
ными полувагонами по очистке парковых путей Г/Ю и Г/С — очистка тормозных |
позиций соответственно на южной и северной горках; А/Ю, Б / Ю |
|||||
и |
В/Ю — очистка |
южной |
горловины |
парков А, Б и В; A/Ct |
BjC и Г/С — очистка северной горловины парков А, В и Г |