Тема: «Железнодорожные станции и узлы».

Федеральное агентство морского и речного транспорта

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова»

«ИНСТИТУТ МОРСКОГО ТРАНСПОРТНОГО МЕНЕДЖМЕНТА, ЭКОНОМИКИ И ПРАВА»

Кафедра «Технология транспортных процессов и управление водным транспортом»

Доклад

По дисциплине: «Единая транспортная система и мультимодальные технологии»

По теме:

«Железнодорожные станции и узлы»

 

 

Выполнил курсант группы 2011

Бессонов.В.С

^{подпись /Фамилия И.О./}

Преподаватель

к.т.н., доцент кафедры ТТПиУВТ В.В. Устинов

г. Новороссийск 2021

Доклад по дисциплине «Единая транспортная система и мультимодальные технологии»

Тема: «Железнодорожные станции и узлы».

Железнодорожный путь и станции являются основными элементами хо­зяйства железнодорожного транспорта. Железнодорожный путь представ­ляет собой комплекс инженерных сооружений и устройств, предназначен­ных для бесперебойного и безопасного движения поездов с установленными скоростями в точном соответствии с графиком движения поездов. Основ­ными элементами железнодорожного пути являются: верхнее строение, зем­ляное полотно и искусственные сооружения.

Основные конструктивные формы железнодорожного пути и инженерные решения сохранились до наших дней. Это свидетельствует о высоком про­фессионализме первых проектировщиков и строителей железных дорог. На­грузка от колес подвижного состава передается на рельс, затем шпалы, бал­ласт и, наконец, земляное полотно, т.е. площадь, воспринимающая нагрузку, по мере удаления от контакта колеса и рельса все время возрастает. Это по­зволяет применять различные материалы с различной несущей способностью для сооружения железнодорожного пути (сталь, железобетон, дерево, грунт). Все элементы пути работают в сложных условиях, поэтому необходимо по­стоянно контролировать состояние пути, выполнять ремонт пути и заменять отдельные элементы верхнего строения пути.

Для обеспечения необходимой пропускной способности и безопасности движения поездов каждая линия делится раздельными пунктами на перего­ны. Раздельными пунктами являются путевые посты, разъезды, обгонные пункты, станции, а при автоблокировке и светофоры.

Разъезды — раздельные пункты на однопутной линии, путевое развитие которых предназначено для выполнения скрещения и обгона поездов, а также для выполнения в небольших объемах пассажирских и грузовых операций.

Обгонные пункты — раздельные пункты на двухпутной линии, имеющие путе­вое развитие для выполнения обгона поездов. Разъезды и обгонные пункты кроме главных путей имеют один или два пути для приема поездов. В небольшом объеме на обгонных пунктах выполняются пассажирские и грузовые операции.

Вся основная работа с поездами, по обслуживанию пассажиров, работа с грузами, принадлежащими предприятиям и организациям, выполняется на станциях. В зависимости от путевого развития, объема и характера выпол­няемой работы станции разделяются на: промежуточные, участковые, сор­тировочные, пассажирские и пассажирские технические, грузовые.

Промежуточные станции выполняют прием и отправление поездов, об­гон и скрещение поездов, посадку и высадку пассажиров, прием, выдачу и хранение грузов и багажа.

 

Участковые станции обеспечивают смену поездного локомотива и локо­мотивных бригад, формирование сборных и участковых поездов, техничес­кое обслуживание и коммерческий осмотр поездов, ремонт локомотивов и вагонов, а также выполняют пассажирские и грузовые операции.

Наиболее мощные сортировочные станции, на которых организуется пе­реработка вагонов, формируют все категории поездов; выполняют осмотр и ремонт локомотивов и вагонов; в небольшом объеме выполняют пасса­жирские и грузовые операции.

Основной работой грузовых станций является: погрузка, выгрузка, хране­ние грузов, прием грузов от отправителей и выдача грузов получателям, а также оформление документов.

Пассажирские станции обеспечивают посадку и высадку пассажиров; продажу билетов; прием и отправление пассажирских поездов.

Пассажирские технические станции организуют подготовку пассажирс­ких составов, осмотр, ремонт, уборку пассажирских вагонов, снабжение ва­гонов топливом и водой.

Железнодорожные узлы располагаются в месте пересечения нескольких железнодорожных линий. В узлах происходит передача поездов, вагонов и грузов с одной линии на другую и пересадка пассажиров. В узле могут разме­щаться несколько станций: пассажирская, грузовая, сортировочная. В круп­ных узлах может быть несколько станций — пассажирских, грузовых, сорти­ровочных, а также участковых и промежуточных.

На 1 января 2001 г. протяженность сети железных дорог России составила 85,8 тыс. км, в том числе двухпутных линий — 36,3 тыс км. Электрифициро­ванных линий 41,6 тыс. км, и электрификация железнодорожных линий про­должается. За последние 10 лет, с 1991 г., электрифицировано 3,5 тыс. км. Бесстыкового пути уложено 45 537 км.

Первая железная дорога была построена в России между Петербургом и Царским Селом в 1837 г. протяженностью 26 км. В 1851 г. было открыто железнодорожное сообщение между Петербургом и Москвой. С этого вре­мени началось массовое строительство железных дорог.

В начале XXI в. хочется вспомнить, как начинались железные дороги и кто стоял у их истоков. В России борьба за железные дороги с самого начала приобрела не только социально-экономический, но и политический харак­тер. В развитии нового вида транспорта видели угрозу крепостному строю.

Новый вид транспорта вызывал упорное сопротивление не только в Рос­сии, но и в других странах. Когда в Англии был решен вопрос о строитель­стве железной дороги, в прессе началась компания по срыву строительства. Крестьян убеждали, что «новый вид транспорта вытеснит лошадей, сено и овес не найдут сбыта». Людей, занимающихся извозом, пугали полным ра­зорением. Распространялись слухи, что «огненные машины» сожгут города и села, ужасный грохот паровозов лишит языка детей, вызовет у взрослого потерю слуха, а у коров — молока.

Не отставали от Европы и в Америке. «Общеизвестный факт, — писал один американский журналист в начале 30-х гг. XIX в., — что пассажи- ры от быстрого движения в поездах теряют память. Многие деловые люди, по прибытии на место, забывали о цели своей поездки, им прихо­дилось писать домой, чтобы узнать, зачем они поехали».

Важную роль в обосновании необходимости железных дорог играли такие прогрессивные офицеры корпуса инженеров путей сообщения, как П.П. Мельников, Н.О. Крафт, М.С. Волков, Н.И. Липин и другие. Они закладывали основы железнодорожной науки в России, готовили кадры будущих строителей железных дорог, а позднее возглавляли проектирова­ние и строительство железных дорог в России.

Полемика о строительстве железных дорог продолжалась бы дальше, но дело ускорил профессор венского политехнического института профессор Ф.А. Герстнер, который обратился к царю с запиской о строительстве в Рос­сии сети железных дорог. Предложение было рассмотрено и принято, и в ре­зультате начала действовать первая в России железная дорога в 1837 г. между Петербургом и Царским Селом. Герстнер выполнил условие, построив опыт­ную железную дорогу с вокзалом, рестораном и театром. Ширина колеи этой железной дороги была 1829 мм. Чтобы дорогу не заносило зимой снегом, она была построена на насыпи высотой 3 м. Опытная железная дорога доказала возможность ее эксплуатации в России круглый год.

Один из будущих руководителей железнодорожного транспорта П.П. Мель­ников был энциклопедически образованным человеком. Он свободно владел тремя иностранными языками, обладал глубокими знаниями в области мате­матики и механики. В 1835 г. он издал книгу «О железных дорогах», которая стала первым учебным пособием в Институте Корпуса инженеров путей сооб­щения, изданным на русском языке. До сих пор мы пользуемся терминами «же­лезная дорога», «стрелка», «разъезд», введенными П.П. Мельниковым.

В 1837 г. по указанию императора Николая I П.П. Мельников был на­правлен в Европу и Америку для изучения опыта строительства железных дорог. Вернувшись из командировки, П.П. Мельников заявил, что желез­ные дороги будто созданы специально для России, с ее огромными терри­ториями и холодным климатом, с длинными, морозными зимами.

В то время в Европе и в Америке было построено достаточно много же­лезных дорог, но они были короткие и не связанные друг с другом и имели разную ширину колеи. Пользоваться такими железными дорогами было крайне сложно.

На основании изучения иностранного опыта был сделан вывод, что нужно строить сеть железных дорог с единой шириной колеи и по общему плану. Проект сооружения железнодорожной сети в России был разработан в 1852 г.

Составление проекта первой магистральной железной дороги в России Мос­ква — Петербург было поручено инженерам П.П. Мельникову и Н.О. Крафту.

1 февраля 1842 г. был издан указ о сооружении железной дороги Санкт-Петербург—Москва, подписанный Николаем I. Понимая, что строитель­ство железных дорог в России имеет большое будущее, был поднят вопрос об унификации ширины колеи. Была создана специальная комиссия, кото­рая рассмотрела два варианта ширины колеи — 1524 и 1829 мм. По подсче-

 

там профессора Н.О. Крафта на магистрали Петербург—Москва примене­ние ширины колеи 1524 мм давало экономию в земляных работах около 1750 тыс. руб. серебром. Комиссия рекомендовала в связи с этим устано­вить ширину колеи в 1524 мм. С тех пор эта колея и была принята как нор­мальная для всех железных дорог России.

При проектировании и строительстве этой железной дороги были вы­полнены исследования для определения максимальной величины уклона, был определен и вес поезда и определена схема размещения раздельных пун­ктов, определена пропускная и провозная способность в зависимости от уклона. Эти исследования послужили основанием для определения пологих уклонов первой русской железнодорожной магистрали. Была разработана методика подсчета эксплуатационных расходов для этой линии, которая ис­пользуется и в настоящее время.

По предложению П.П. Мельникова было принято прямое направление дороги без захода в Новгород, это предложение поддержал император Ни­колай I. Было принято решение вести дорогу по возможно прямому направ­лению. Насколько прямая первая наша железная дорога, можно судить по тому, что астрономическое расстояние между Москвой и Санкт-Петербур­гом составляет 598 верст, а протяженность построенной линии оказалась 604 версты, на этой линии было построено 34 станции. Так как железная дорога проходила по кратчайшему расстоянию, она пересекала множество рек и оврагов, на ней возвели 278 искусственных сооружений, в том числе 154 моста, 69 труб и 19 путепроводов. Все большие и средние мосты имели деревянные решетчатые фермы системы Гау-Журавского. Основоположник мостостроения Д.И. Журавский за теорию расчета мостовых ферм получил полную Демидовскую премию. Мосты, построенные под его руководством, оказались необычайно прочными и простояли до замены их металлически­ми более 35 лет.

Первые рельсы были железными, весом 27,8 кг погонный метр и были изготовлены в Англии. В 1870-е гг. были испытаны рельсы со стальными головками и с начала 1880-х гг. стали изготавливать рельсы из стального проката. В настоящее время укладываются термически обработанные рель­сы, весом 65 и 75 кг погонный метр.

Строительством самой длинной железной дороги в мире руководили вы­дающиеся русские инженеры путей сообщения П.П. Мельников, Н.О. Крафт, Д.И. Журавский, Н.И. Липин и другие. Работы по сооружению дороги были начаты в 1843 г. и закончены в 1851г. С вводом железной дороги время по­ездки из Санкт-Петербурга в Москву сократилось втрое (по сравнению со временем движения по шоссе). Уже в первый год было перевезено по желез­ной дороге 780 тыс. пассажиров и более 163 800 т (10 млн пудов) грузов.

Вскоре после сооружения магистрали Петербург—Москва была построе­на дорога Петербург—Варшава. После отмены крепостного права в резуль­тате реформы 1861 г. строительство железных дорог стало продвигаться бы­стрыми темпами. В эти годы были построены: железная дорога Поти—Тифлис (1866—1872 гг.) (с пересечением отрогов Кавказского хребта), в Средней Азии в труднейших условиях — в песках пустыни — Закаспийская дорога Красно-водск—Самарканд (1880—1888 гг.), в районе вечной мерзлоты — некоторые участки Транссибирской магистрали (1891—1903 гг.).

К началу первой мировой войны была создана железнодорожная сеть, зани­мающая по протяженности первое место в Европе. После окончания граждан­ской войны продолжилось развитие сети. За период с 1918 по 1940 гг. было пост­роено свыше 35 тыс. км новых железных дорог: в том числе Казань—Ека­теринбург, Нижний Новгород—Котельнич, Петропавловск—Курорт Боровое— Акмолинск—Караганда—Балхаш, Волочаевка—Комсомольск-на-Амуре. В то же время ведется реконструкция существующих линий. Укладываются вторые пути, с 1920-х гг. началась электрификация железных дорог.

С появлением первых железнодорожных линий появились первые желез­нодорожные станции. На линии Петербург—Москва были построены 34 стан­ции. Первые станции имели небольшое число путей, их схемы были несовер­шенны. Возможностей для дальнейшего развития станций не было, так как возводились фундаментальные здания с одной и другой стороны путей. По­лезная длина приемо-отправочных путей составляла 220—320 м. На некото­рых первых железнодорожных линиях приемо-отправочные пути делали ту­пиковыми. Тупиковые пути начали перестраивать в сквозные уже в начале XX в. С увеличением мощности локомотивов увеличивалась весовая норма поездов, что привело к удлинению полезной длины приемо-отправочных пу­тей. В начале XX в. она составляла 480—640 м.

Первыми сортировочными станциями, на которых для расформирования поездов была сооружена горка, стали станции Ртищево (1899 г.) и Кочетовка (1901 г.). В 1908—1910 гг. были построены сортировочные станции на Московс­ком (Лосиноостровская, Люблино, Ховрино, Перово), Петербургском и других узлах. Станция Люблино была первой станцией, построенной по классической схеме с тремя последовательно расположенными парками в обеих системах.

В период с 1900 по 1914 гг. были начаты работы по развитию узлов с увеличением объема перевозок, сооружением новых сортировочных стан­ций, примыканием новых линий.

В 1925—1927 гг. выполнялись работы по развитию узлов: Московского, Ростовского, Горьковского и ряда других. В эти годы была начата электри­фикация пригородного движения в крупных узлах.

В 1930—1934 гг., в связи с развитием промышленности на Урале, в Кузбассе, Караганде и др. были сооружены узлы: Магнитогорск, Карталы, Новокузнецк, Караганда и др. В Новосибирском узле — крупная сортировочная станция Инс-кая. С 1929 по 1940 гг. реконструируются узлы: Днепропетровский, Куйбышевс­кий, Брянский, Ярославский, Тульский, Киевский и многие другие.

С введением более мощных локомотивов (ФД, СО) увеличились составы поездов. Длина путей в 640 м оказалась недостаточной, и она удлиняется вначале до 720 м, а затем на грузонапряженных линиях до 850 м.

В 1934 г. на станции Красный Лиман было положено начало работам по реконструкции сортировочных станций с механизацией горок. К 1940 г. было механизировано 39 горок.

 

В период Великой Отечественной войны развивались станции в связи со строительством важнейших для страны железнодорожных линий: Печорской, Карталы—Акмолинск, Казань—Ульяновск—Сызрань—Саратов—Иловля и др. В эти годы увеличились объемы перевозок железных дорог в районах По­волжья, Урала, Западной Сибири. Чтобы обеспечить перевозки, развивают­ся узлы Новосибирский, Челябинский, Пензенский, Вологодский и др.

Во время войны было разрушено 65 тыс. км железнодорожных линий, многие крупные железнодорожные узлы, 4100 станций, 2573 вокзала, 13 тыс. мостов и др. устройства. Уже во время войны были выполнены работы по восстановле­нию железных дорог, но особенно темп восстановительных работ увеличился после окончания войны. Продолжилось и развитие сети.

В последующие годы строятся новые линии с сооружением новых стан­ций и развиваются станции в местах примыкания новых линий к существу­ющим. Построены линии Магнитогорск—Белорецк, Тайшет—Абакан, Тю­мень—Тобольск и многие др. Построена Байкало-Амурская магистраль протяженностью 3100 км от Лены до Комсомольска-на-Амуре.

Развиваются станции с целью повышения пропускной и перерабатываю­щей способности — Челябинск, Кинель, Дема, Ярославль Главный. Разви­ваются узлы Московский, Свердловский, Саратовский. Удлиняются пути до 850—1050 м, сооружаются самые крупные станции на сети железных до­рог — Орехово и Бекасово, выполняется реконструкция локомотивного хо­зяйства, выполняется автоматизация сортировочных горок.

С 70-х гг. XX в. начинается автоматизация железнодорожного транспор­та. Создаются автоматизированные системы управления, в первую очередь, в работе сортировочных станций.

В трудные 90-е гг. работы по развитию и реконструкции транспорта не проводились. В настоящее время выполняются работы по развитию ж.-д. транспорта, в частности, Санкт-Петербургского узла: удлиняются пути до 1050 и 1500 м, развивается станция Санкт-Петербург-Сортировочный-Мос­ковский, строится пассажирская станция Ладожская и новый пассажирский вокзал Ладожский. Укладываются вторые пути на участке станции Ладожс­кая—Горы. Выполняется электрификация линии Мга—Гатчина—Веймарн— Ивангород с развитием станций.

Строятся новые (Усть-Луга) и реконструируются существующие морс­кие порты (Туапсе, Новороссийск, Автово), новые пограничные станции (Чернышевская) и выполняется реконструкция пограничных станций (Све-тогорск, Ивангород).

Начинается программа комплексной реконструкции сортировочных стан­ций, включающей и удлинение путей и автоматизацию работы станции (Ин-ская, Бекасово).

Вводятся новые системы контроля технического состояния вагонов, ко­торые позволят удлинить участки проследования вагонов без осмотра.

Для лучшего управления, контроля и оперативного вмешательства в ра­боту железных дорог создана система ЦУП (Центр управления перевозка­ми), которая работает в реальном масштабе времени. Информация о погру-женном или выгруженном вагоне, о передаче вагонов по стыкам, о движе­нии пассажирских поездов тут же поступает в систему.

На специальном табло отображается перевозочный процесс и показате­ли работы сети.

Также в реальном масштабе времени в ЦУПе отображается функциони­рование важнейших сортировочных станций сети: Санкт-Петербург-Сорти­ровочный-Московский, Ховрино, Люблино, Орехово-Зуево, Бекасово и др.

Работает система контроля погрузки и продвижения наливных грузов.

Первый поезд от Петербурга до Москвы находился в пути 21 ч 45 мин. Максимальный вес товарных поездов составлял 288 т (18 тыс. пудов). Сред­ние технические скорости первых поездов: пассажирских — 30 км/ч, товар­ных — 15 км/ч.

В настоящее время «Красная стрела» в пути находится 7 ч 55 мин, ско­ростные поезда проходят расстояние до Санкт-Петербурга за 4 ч 30 мин. Вес грузового поезда достигает 6500 т.