Наиболее ответственная задача генеральной схемы железнодорожного узла — определение числа и размещения сортировочных станций, самых дорогостоящих сооружений (стоимость одной сортировочной станции 30— 40 млн. руб. и более, а грузовой 3—5 млн. руб.). Месторасположение сортировочной станции выбирают так, чтобы максимум грузопотоков, следующих через узел и обращающихся в его пределах, проходил через нее по кратчайшим маршрутам, а возвратные и угловые потоки были наименьшими, т. е. суммарные пробеги поездов и вагонов в узле были минимальными. Для строительства требуется найти в узле достаточно ровную по рельефу площадку протяжением 5—6 км и шириной 400—500 м. В подавляющем числе узлов, не считая очень крупных, сооружают и развивают одну сортировочную станцию. В таких узлах, как Московский и Ленинградский, число
сортировочных станций равно соответственно десяти и четырем. В некоторых крупных узлах, в основном в вытянутых или обслуживающих крупные промышленные объекты, размещены вдали друг от друга две сортировочные станции.
На рис. 337 показаны возможные места расположения сортировочных станций в узлах разных типов. Как видно, в узлах треугольного и крестообразного типов число сортировочных станций можно расположить соответственно в трех и четырех местах, а в узлах с последовательно расположенными станциями, радиальных и кольцевых — в значительно большем числе мест. На практике нег необходимости детально проектировать все возможные варианты и определять затраты (приведенные расходы) в них. На первом этапе, анализируя грузопоток и размещение грузообразующих пунктов (промышленные предприятия, складская зона и т. д.), устанавливают возможное место расположения сортировочной станции по эксплуатационным соображениям. Например, если в узле треугольного или крестообразного типа основные перерабатываемые грузопотоки следуют в направлении А—Б, располагать сортировочную станцию в первом случае на площадке 2, а во втором на площадках 2 и 4 нет смысла. В других вариантах треугольной схемы прежде всего надо проанализировать размеры углового потока А—В и Б—В. Допустим, что наибольшие угловые потоки в корреспонденции А—В. Тогда естественно расположить сортировочную станцию на площадке /, так как при этом пробеги по узлу транзитного потока будут меньшими. Если местные предприятия расположены ближе к площадке З, целесообразно детальнее рассмотреть варианты размещения сортировочной станции на площадках 1 и 3. Для этого следует на топографических картах с горизонталями в масштабе 1 : 5000 или лучше 1 : 2000 запроектировать сортировочные станции (предварительно определив их мощность и приняв принципиальную схему) на обеих площадках, соединительные пути к местным предприятиям, развязки и др. и рассчитать:
потребные капитальные вложения. К;
эксплуатационные расходы на пробеги поездов и вагонов и содержание постоянных устройств Э;
приведенные расходы П = ЕК + Э по методике, изложенной в гл. X. Вариант, в котором П меньше, принимают.
Принципы подхода к выбору вариантов для других типов узлов те же, следует учесть лишь дополнительные соображения. В схеме с последовательным расположением станций (рис. 337, в), когда расстояние между
пунктами 1 и 3 велико (несколько десятков километров), возможны два принципиальных варианта: построить одну сортировочную станцию где-то посередине участка (площадка 2) или две сортировочные станции в пунктах / и 3, на которых одна — основная, обслуживающая весь транзитный поток без переработки, и другая — вспомогательная — для переработки части местного вагонопотока, тяготеющего к ней. Площадки 1,4,5 и 3, 6, 7 по эксплуатационному назначению идентичны, и выбор той или иной из них зависит от местных условий и затрат. Могут быть и другие варианты, например расположение сортировочной станции в развилке между направлениями из Б и В, как в узле кольцевого типа (рис. 331). Аналогичные соображения к размещению сортировочных станций в узлах радиального типа.
В узлах с параллельными ходами (рис. 337, д) выбор площадки для сортировочной станции зависит от специализации ходов: если ход а специализирован для грузового движения, отпадает площадка 4, если ход б — отпадает площадка 2. В кольцевых узлах (рис. 337, е) много вариантов размещения сортировочных станций, в том числе на подходах каждой линии (площадки /, 2, 3, 4); объединенных для нескольких направлений (рис. 331); на кольце (площадки 5, 6, 7, 8) и др. Наиболее распространено сооружение объединенных станций на подходах к малому кольцу и сооружение двух-трех станций на втором удаленном большом кольце. Некоторые особенности имеют узлы, расположенные на берегах судоходных рек (рис. 337, ж). Здесь надо определить целесообразность расположения сортировочных станций на площадках 1, 2 и группе площадок 3, 4, 5. Выбирая то или иное решение (одна, две или три сортировочные станции), следует обратить внимание на загрузку наиболее ответственного элемента — перехода через реку, чтобы по возможности не загружать его внутриузловыми передвижениями.
8. Размещение грузовых станций, пассажирских устройств, локомотивного и вагонного хозяйств
Размещение и число грузовых станций в узлах в значительной степени зависят от местонахождения промышленных предприятий и величины населенного пункта. Решение этой задачи требует технико-экономических расчетов и комплексного рассмотрения вариантов использования железнодорожного и автомобильного транспорта. При этом подлежат анализу:
способы транспортного обслуживания предприятий (подъездными путями или на грузовых дворах общего пользования и далее автомобильным транспортом);
целесообразность сооружения специальных промышленных станций для отдельных предприятий или объединенной станции, обслуживающей промышленный район в целом;
число и специализация грузовых дворов.
При этом необходимо учитывать сложившееся в узле положение и располагать новые станции так, чтобы они не мешали развитию города, не занимали нужных
для других целей территорий и не затрудняли связь друг с другом отдельных городских районов. Расчеты показывают, что в городах с местным грузооборотом до 1 млн. т в год обычно целесообразно иметь одну грузовую станцию общего пользования; с грузооборотом до 5—6 млн. т — две или три станции и лишь в крупных городах — большее их число.
При нескольких грузовых станциях общего пользования сокращается пробег грузов на автомобильном транспорте, стоимость которого в 10 раз выше, чем на железнодорожном.
На рис. 338 видно, как сокращается пробег автомобилей (показан штриховыми линиями) по городу (максимальный примерно вдвое), если вместо одного грузового двора на станции 1 разместить два грузовых двора на станциях 1 и 2 (а—б — линия «грузораздела»). Однако следует иметь в виду, что разбросанность грузовых станций увеличивает протяженность пробега вагонов и локомотивов, а также число и длину (и, следовательно, затраты на строительство и содержание) соединительных ветвей, размеры переработки вагонов на сортировочных станциях и др. Поэтому решение принимают на основе тщательных расчетов.
Рассматривают и специализацию грузовых станций. Она целесообразна, так как позволяет лучше использовать погрузочно-разгрузочную технику, но при ней ухудшается использование подвижного состава и часто увеличиваются пробеги автомобилей. Специализированные грузовые станции в оправданных случаях для операций с живностью, углем, строительными материалами или другими грузами рекомендуется располагать на окраинах города.
Так как подача вагонов с сортировочных станций на грузовые и уборка оттуда не должны стеснять пассажирского и сквозного грузового движения, целесообразно грузовые станции располагать на обходных линиях и соединительных ветвях, на отдельных ветвях вблизи сортировочных станций или внутри окружной линии, примыкая к ней (если она есть). Это уменьшает число пересечений городских подъездов к станциям с железнодорожными линиями. В крупнейших городах грузовые дворы специализируют для обслуживания отдельных районов. Площади для переработки тарно-упаковочных и контейнерных грузов предпочтительно отводить в черте города с учетом удобного обслуживания отдельных его районов. Переработку массовых навалочных грузов следует, как правило, организовать за пределами жилых территорий вблизи промышленных предприятий и баз — основных получателей этих грузов. Для погрузки и выгрузки жидкого топлива, огнеопасных и пылящих грузов в узлах создают специальные пункты, удаленные от жилых массивов, в соответствии с санитарными правилами и требованиями пожарной безопасности. В крупных городах, где ежесуточно потребляется большое количество скоропортящихся продуктов (мяса, молока, свежих овощей, фруктов), рекомендуется сооружать специальные грузовые станции, обслуживающие холодильники и другие хранилища для этих грузов.
При размещении пассажирских устройств прежде всего учитывают требования, предъявляемые пассажирами к транспорту, размеры транзитных, местных (начинающих и оканчивающих следование в данном пункте) и пригородных пассажиропотоков, а также сложившиеся подходы к узлу и планировку городов. Требования транзитных пассажиров — это следование поездов по кратчайшим направлениям; местных — удобные связи с городскими видами транспорта; пригородных — возможность прибытия к месту работы и жилья с минимальным числом пересадок. Пассажирские станции следует размещать так, чтобы они входили в общий архитектурно-планировочный ансамбль города и в то же время не мешали его развитию и пропуску
по нему городских транспортных магистралей. Все это можно учесть, расположив пассажирскую станцию на границе городской застройки (рис. 339, ПС-1), что вполне удобно для транзитных и местных пассажиров. Затраты на эксплуатацию такой станции наименьшие. Пассажирская станция ПС-2 удобна для местных пассажиров и неудобна для транзитных. Однако обе станции ПС-1 и ПС-2 недостаточно удобны для пригородных пассажиров.
В большинстве городов проблему доставки пригородных пассажиров от таких станций до места работы решают разные виды городского транспорта. Для организаций беспересадочного сообщения желательно пропускать железнодорожные пригородные пути в виде подземных диаметров через центральные районы города с остановочными пунктами (рис. 339, диаметр а—б). Обычно на них организуют колебательное движение пригородных поездов, пропуская их с одной дороги на другую до зонных станций. Последние располагают на головных участках в пунктах зарождения (погашения) больших потоков. На одной из зонных или основной пассажирской станции в городе размещают техническую пассажирскую станцию для моторвагонных составов. В последнее время наметилась тенденция превращения тупиковых станций в сквозные сооружением диаметров для пропуска не только пригородных, но и дальних пассажирских поездов.
Рядом с пассажирскими станциями желательно располагать технические. Однако в крупных городах этому часто мешает планировка города. Вариант, отвечающий требованиям эксплуатации и градостроительства (рис. 339),— техническая пассажирская станция ТС-1 расположена вместе с пассажирской на окраине города. Из других вариантов (ТС-2 и ТС-3) предпочтение должно быть отдано ТС-3, также находящейся за пределами города. В крупных узлах с диаметром для дальнего движения могут быть две технические пассажирские станции (рис. 340). Каждая из них обрабатывает только те пассажирские поезда, которые прибывают с прилегающих к противоположному концу диаметра направлений и отправляются на эти же направления. Такая система удобна, если в узле несколько пассажирских станций.
Размещение устройств, обеспечивающих движение (экипировочные устройства, пункты технического обслуживания и пробы автотормозов), диктуется технологическим процессом работы узла, и определяют его при выборе схем станций. При этом рекомендуется предусматривать в узле по возможности безотцепочную экипировку локомотивов, а основные пункты технического обслуживания располагать в парках отправления станций. Локомотивное депо с ремонтными устройствами следует предусматривать общим
для грузового и пассажирского движения и располагать на основной сортировочной станции. Вагоноремонтные депо для грузовых вагонов размещают, как правило, на основной сортировочной станции, а для пассажирских — на технической пассажирской. При большом объеме погрузочно-разгрузочных операций на одной грузовой станции может быть запроектировано второе вагоноремонтное депо. В узлах с обходами тяговое обслуживание надо организовать так, чтобы было удобно пропускать сквозные поезда как через узел, так и по обходу. Вагонное и локомотивное депо рекомендуется сооружать на одной станции, чтобы кооперировать использование их устройств или объединить ремонтную базу.
Для связи железнодорожных линий и станций друг с другом, кроме главных путей, проектируют различного рода соединительные пути. В качестве примеров можно привести соединительный путь между станциями 2 и 3 на рис. 325, угловой соединительный путь (штриховая линия) на рис. 324, пути между станциями 1, 2, 3 и 4 на рис. 326 и др. В генеральных схемах развития узлов соединительные пути, как правило, предусматривают прямой проход грузовых поездов ё каждой линии или сортировочной станции на все другие линии или сортировочные станции узла, а пассажирских — с любого направления на пассажирскую станцию и далее через узел. В плане и профиле их необходимо проектировать по техническим условиям, принятым для линий, которые они связывают. В трудных условиях, когда приходится преодолевать большие разности высот на малом расстоянии, разрешается использовать более крутые уклоны, допускающие пропуск передаточных поездов установленной для данного соединительного пути массы.
В узлах, особенно с последовательным расположением станций и радиальных, сквозные поезда нередко задерживаются, скорость движения их снижается из-за пересечения маршрутов. Поэтому для грузовых сквозных поездов сооружают обходы узлов как однопутные, так и двухпутные (рис. 327 и 328). Тяговое обслуживание их, а также экипировка локомотивов, а при необходимости и смена их или локомотивных бригад должны быть независимы от состояния узла. Если обход начинается до входной сортировочной станции, на ближайших к узлу сортировочных станциях сети надо отдельно формировать поезда в узел и в обход его. Технические условия на обходах должны соответствовать нормам, применяемым на подходящих линиях, что обеспечит пропуск по ним поездов максимальной массы, обращающихся на этих линиях.