Проектирование и реконструкция железных дорог и ВСМ с применением геоинформационных технологий / Нау ...

Овладение нарастающими перевозками, известной грузонапряженностью Г_нетто- требует всё большего количества поездов:

n_груз=(Г_нетто/Q_нетто)

В свою очередь, количество расчетных вагонов в поезде:

n= Q_нетто/(αq_груза)

где q_груза -вес расчетного груза в вагоне, т; α -коэффициент полногрузности вагона;
Очевидно, что длина состава поезда, без учета точности остановки:

l_п=l_лок+nl_вагона

Однако, количество вагонов, и длину состава- нельзя наращивать до бесконечности: длинносоставные поезда- рано или поздно перестают помещаться в пределах полезной длины приёмо-отправочных путей станции.  То есть предельное количество груза в поезде Q_нетто -ограничивается полезной длиной приёмо-отправочного пути.

Очевидна и связь между осевыми нагрузками p_о и длиной поезда l_п. Вес вагона:

q_вагона=q_тары+αq_груза

где q_тары -вес тары вагона;

А осевая нагрузка вагона:

p_o=q_вагона/i

где i -число осей;

Способами борьбы за увеличение Q_нетто, являются:

• уменьшение q_тары
•  α→1 
• увеличение q_груза 

Очевидно, что любая попытка "грузить больше"- вызывает повышение осевых нагрузок, каковые ограничиваются прочностью и устойчивостью конструкций пути. Кроме того, "грузить больше"- часто оказывается попросту некуда, особенно для грузов с небольшими значениями α - вагоны ограничивают габариты погрузки и степени негабаритности- см. ГОСТ 9238-2013.

На современном историческом этапе- выходом из сложившейся ситуации считается т.н. тяжеловесное движение.

поезд  грузовой  повышенной  массы  -  грузовой  поезд  массой  более  6  тысяч  тонн  с одним или несколькими действующими локомотивами - в голове состава, в голове и хвосте, в голове и последней трети состава;
поезд грузовой  тяжеловесный - грузовой поезд, масса которого для соответствующих серий  локомотивов  на  100  тонн  и  более  превышает  установленную  графиком  движения весовую норму на участке следования этого поезда

Программа развития тяжеловесного движения - предусматривает следующие весовые нормы для грузовых поездов:

•     составы вагонов с осевой нагрузкой 23,5 т, и длиной 100 условных вагонов - 9000 тонн;
•     составы для наливных нефтегрузов 8000 тонн;
•     составы вагонов с углем из вагонов с осевой нагрузкой 25 т, и длиной 90 условных вагонов - 9000 тонн;

При всей кажущейся "гладкости" подобного решения- главнейшую проблему составляет "зоопарк", из:

• различных нормативов полезной длинны приёмо-отправочных путей, использовавшихся в разные годы при проектировании станций (от 850 до 2500 м),
• подвижного состава имеющего различные нагрузки на ось и скорости движения.

Так, при полезной длине приемо-отправочных путей 1050 м, что соответствует длине поезда 71 условный вагон, -  весовая норма грузового поезда, даже с использованием новых вагонов с осевой нагрузкой 25 т/ось (245 кН) (грузоподъёмность 75 тонн), составит - только 7100 тонн.
При длине поезда 100 условных вагонов, что соответствует полезной длине приемо-отправочных путей 1500 м - весовая норма грузового поезда из старых вагонов, с осевой нагрузкой 23,5 т составит 9000 тонн, при этом длина поезда, состоящего из новых вагонов с осевой нагрузкой 25 т- составит всего 90 условных вагонов.
Весовые нормы грузовых поездов,  с повышенной осевой нагрузкой  27  тонн на ось, в том числе габарита Тпр:
•    6400 тонн, при длине состава до 57 усл. вагонов;
•    7700 тонн при длине состава 71 усл. вагонов;
Очевидно, что для этих поездов длина станционных путей 1500 метров- окажется избыточна.
Таким образом, на сегодняшний день, предусматриваются следующие варианты формирования тяжеловесных поездов:

•     из вагонов эксплуатируемого парка с осевой нагрузкой 23,5 т, с увеличением длины станционных путей на технических станциях смены локомотивов и локомотивных бригад, и на станциях обгона тяжеловесных поездов пассажирскими;
•     из современных вагонов, с нагрузкой на ось 25 т (245 кН), с увеличением длины станционных путей на технических станциях смены локомотивов и локомотивных бригад, и на станциях обгона тяжеловесных поездов пассажирскими;
•     из новых вагонов, с повышенной осевой нагрузкой 27 тс при сохранении существующей длины приемо-отправочных путей.

Повышение весовых норм поездов является одним из значимых направлений, позволяющих увеличить провозную способность с максимально обоснованным использованием существующего локомотивного парка.

С полигоном тяжеловесного движения на сети и КрасЖД, можно ознакомится в таблицах распоряжения 3188р (страницы 2-5, 68 и далее).

С перспективами развития тяжеловесного движения, в нашей стране, можно ознакомится в распоряжении правительства 877-р с. 36 и далее.