Неотъемлемой частью грузовых железнодорожных перевозок является сортировочная работа, в рамках которой комплектуют составы для отправки в то или иное направление. Станции, на которых осуществляется перераспределение грузов, называются сортировочными. В своей работе они используют множество специальных устройств, главным из которых является сортировочная горка. Давайте узнаем, что она собой представляет и как функционирует.
Общая характеристика
Сортировочная горка – это сооружение, расположенное на территории железнодорожной станции и предназначенное для формирования или расформирования составов грузовых поездов. По сути, она представляет собой насыпь, на которую уложены ж/д пути. Конструкция состоит из трех главных участков: надвижной части, горба и спускной части. На горку состав надвигается с помощью локомотива. Затем каждый вагон под действием силы тяжести самостоятельно скатывается в пункт назначения по спускной части, которая располагается на уклоне. Между скатывающимися с горки вагонами или отцепами (несколько соединенных вагонов) образуется интервал, достаточный для перевода стрелок в соответствии с планом формирования составов. Скорость скатывания вагонов регулируется тормозными позициями, которые оборудованы вагонными замедлителями.
Основные понятия
Вершиной горки называют ее самую высокую точку. Обычно ее высота составляет от 3,5 до 4,5 метра. Здесь вагоны или отцепы направляются на подгорочные пути по назначениям. Высотой горки называют разность между ее вершиной и расчетной точкой наиболее неблагоприятного для скатывания подгорочного пути. Высоту рассчитывают таким образом, чтобы обеспечивался проход вагона с плохими ходовыми качествами при неблагоприятных природных условиях до расчетной точки, которая с запасом берется на расстоянии 50 м от конца тормозной позиции самого трудного пути. Горбом горки называют ее перевальную часть, с которой вагон или отцеп начинает самостоятельное движение вниз.
Надвижная часть – зона между последними стрелочными переводами предгорочной горловины приемного парка и вершиной горки. Эта зона, как правило, оснащается противоуклоном для удобства расцепки вагонов и их остановки. Спусковой частью, соответственно, называют зону между вершиной горки и началом сортировочного парка. При этом участок пути с наибольшей крутизной называется скоростным.
Виды сортировочных горок
Горочные комплексы могут быть как односторонними, так двухсторонними. Последние обычно используются на особо крупных сортировочных узлах, с большим объемом работы в обоих направлениях. Раньше горки сооружали только на участках с естественным уклоном земли. Многие из таких горок эксплуатируют до сих пор. Позже стали сооружать горки с искусственным уклоном.
Используемые способы торможения вагонов также могут отличаться. Все зависит от точки, в которой располагается сортировочная горка. Станции, которые были построены около транспортных узлов, со временем оказывались в черте города. К таким сортировочным комплексам предъявляют особые требования. Речь идет о бесшумной работе замедлителей и стрелочных приводов, специальных правилах роспуска и ограниченном доступе на территорию станции.
Виды сортировочных парков
Сортировочный парк может быть таким же по длине, как и другие парки станции, или укороченным. Больше всего укороченные парки распространены в Америке, где благоприятный рельеф и большие расстояния между станциями позволяют сформировать особо длинные поезда. Укороченные составы, собранные в одном сортировочном парке, соединяются на путях отправления с другими полусоставами. Вместе с тем бывают случаи, когда целесообразнее проектировать длинные сортировочные парки. Здесь все зависит от конкретного региона.
Сортировочные горки последнего поколения предоставляют возможность местного управления такими элементами, как стрелки и сигнализаторы парков приема/отправки, с возможностью проверки всех необходимых замыканий и зависимостей. Реже можно встретить централизованное управление железной дорогой, сортировочной станцией в частности.
Торможение отцепов в горочной зоне
Первое торможение отцепа происходит в горочной зоне для формирования интервалов следования. Оно осуществляется одной или двумя ТП (тормозными позициями). Следующее торможение – прицельное, происходит в парковой зоне, при достижении вагоном пункта назначения.
Кроме известных на станциях ОАО «Российские железные дороги» клещевидно-нажимных замедлителей, используются и другие системы для торможения. К примеру, на станциях, расположенных неподалеку от жилых районов, для гашения скорости составов используют рельсы, покрытые резиной. Сила трения, возникающая при движении металлического колеса по резиновому покрытию, регулируется с помощью замедлителя. Самыми перспективными считаются тормозные позиции сортировочной горки, оснащенные постоянными магнитами. Они наиболее эффективны при высокой скорости движения отцепа (более 20 км/ч).
Торможение отцепов в парковой зоне
В парковых зонах для торможения вагонов или отцепов устанавливают определенное количество точечных замедлителей, которые обеспечивают квазинепрерывное регулирование скорости. Самыми признанными на данный момент являются точечные гидравлические поршневые модели замедлителей. Они активируются, когда гребень колеса наезжает на поршень замедлителя, установленный на шейке рельса. В случае если превышена скорость скатывания (регистрируется с помощью специального датчика), избыток кинетической энергии гасится при перемещении поршня вниз.
В Европе широкое распространение также получил гидравлический спиральный замедлитель. Когда вагон проходит по нему, гребень колеса вступает в контакт со спиральным выступом цилиндра, последний делает оборот, забирая часть энергии колеса. Сопротивление, которое будет оказывать вагонный замедлитель, зависит от того, насколько скорость вагона превышает норму.
Торможение на станциях с естественным уклоном
На сортировочных станциях с естественным уклоном регулирование скорости обычно происходит на всем спуске, и на предпарковой зоне в том числе. Горки последних поколений оснащаются вагоноосаживателями, которые располагаются прямо внутри рельсовой колеи и могут перемещаться с помощью автоматически управляемых тросов. При необходимости вагоноосаживатель может даже довести отцеп до вагонов, к которым он должен присоединиться. Такие устройства нашли широкое применение на ж/д станциях Мюнхена, Цюриха и Роттердама.
Кроме устройств для торможения, сортировочные горки также оснащаются гидравлическими ускорителями. Они, как правило, размещаются в парковой зоне и активируются в случае, если отцеп движется со скоростью ниже нормы.
Первые горочные системы
Первый наклонный путь для распределения вагонов был построен в Дрездене в 1946 году. В то время в Европе был распространен другой способ расформирования поездов – с поворотными кругами. В 1858 году на станции Лейпцига было построено первое подобие горочной системы. В том виде, в котором сортировочная горка функционирует сегодня, она была впервые сооружена в 1863 году на французской станции Тер Нор.
Первый противоуклон
В 1876 году на германской станции Шпельдорф был построен первый сортировочный раздельный пункт с противоуклоном на надвижной части и промежуточной площадкой. Ранее горки строили на естественном склоне, без противоуклона. В 1891 году начали применять разделение сортировочного парка на пучки (группы путей). Вместо тормозных устройств тогда применяли тормозные башмаки. Эти простые устройства по сей день можно встретить на станциях с естественным уклоном.
Первый замедлитель
В двадцатые годы прошло века в Европе и Америке начали использовать вагонный замедлитель балочного типа. В 1923 году на европейской станции Хамм запустили механизированный комплекс из четырех гидравлических замедлителей. Благодаря появившимся примерно в то же время механизмам электромеханической централизации появилась возможность осуществлять дистанционное управление железной дорогой на участке сортировочной горки. Несколько позже были созданы первые электрические устройства, запоминающие порядок прохождения вагонов. В соответствии с установленным заданием, они самостоятельно регулировали стрелочные приводы пучков.
Полная автоматизация
В 1955 году на Чикагской станции Кирк запустили первый управляемый горочный комплекс. К 1970-м на большинстве крупных станций произошла полная автоматизация сортировочных горок. Немного позже они начали использовать радиоканал для управления локомотивами, что позволило повысить производительность работы.
Альтернативные варианты
Во второй половине двадцатого века появилась тенденция к преобладанию мелких грузовых отправок. Из-за роста конкуренции между железнодорожным и другими видами грузового транспорта актуальными стали контейнерные перевозки, которые позволяют довести до минимума затраты на перегрузку и пользоваться преимуществами каждого из видов транспорта. Для того чтобы перегружать контейнеры с железнодорожных вагонов на автомобильный и морской транспорт, были оборудованы специальные площадки с крановыми механизмами. По мере развития контейнерных отправок многие сортировочные станции Европы передали свои функции паркам, которые могут перегружать контейнеры с вагонов не только на морской и автомобильный транспорт, но и на другие поезда.
Комплекс MSR 32
Фирма Siemens разработала для строительства и модернизации железнодорожных сортировочных станций специальный комплекс MSR 32. Он в зависимости от вида и мощности требуемой горки, а также ее профиля и местных условий создает модель, которая тестируется с помощью электронно-вычислительных машин. Модель показывает, где наиболее целесообразно расположить датчики скорости, весомеры, измерители габаритов отцепа, тормозные позиции и прочие элементы сортировочной станции.
Система адаптируется к любым требованиям заказчика благодаря модульному устройству. Ее внедряют в горки с различными профилями, концепциями торможения и перерабатывающими способностями. К примеру, в Цюрихе горка, оборудованная системой MSR 32, обрабатывает 330 вагонов за час. Управление локомотивом осуществляется по радиоканалу. В Вене подобный раздельный пункт имеет производительность 320 вагонов за час. Локомотив этой горки работает на радиоуправлении. Система обеспечивает на всех горках непрерывный обмен информацией с диспетчерскими центрами. Оператор сортировочной горки должен лишь проследить за тем, чтобы все работало, как следует. Первой станицей бывшего СССР, на которой компания Siemens установила свою технологию, стала станция Вайдотай в Литве. Постепенно технология MSR 32 распространяется по всему миру. На станциях ОАО «Российские железные дороги» они также тестируются.
