Сортувальна гірка: пристрій, технологія роботи. Залізнична інфраструктура

Невід'ємною частиною вантажних залізничних перевезень є сортувальна робота, в рамках якої комплектують склади для відправки в той чи інший напрямок. Станції, на яких здійснюється перерозподіл вантажів, називаються сортувальними. У своїй роботі вони використовують безліч спеціальних пристроїв, головним з яких є сортувальна гірка. Давайте дізнаємося, що вона собою представляє і як функціонує.

Загальна характеристика

Сортувальна гірка – це споруда, розташована на території залізничної станції і призначене для формування або розформування составів вантажних поїздів. По суті, вона являє собою насип, на яку покладені ж/д шляху. Конструкція складається з трьох головних ділянок: насувної частини, горба і спускний частини. На гірку складу насувається з допомогою локомотива. Потім кожен вагон під дією сили тяжіння самостійно скочується в пункт призначення за спускної частини, яка розташовується на ухилі. Між скачуються з гірки вагонами або отцепами (декілька з'єднаних вагонів) утворюється інтервал, достатній для переведення стрілок у відповідності з планом формування поїздів. Швидкість скочування вагонів регулюється гальмівними позиціями, які обладнані вагонними уповільнювачами.

Основні поняття

Вершиною гірки називають її найвищу точку. Зазвичай її висота становить від 35 до 45 метра. Тут вагони або отцепы направляються на подгорочные шляху за призначенням. Висотою гірки називають різницю між її вершиною і розрахунковою точкою найбільш несприятливого для скочування подгорочного шляху. Висоту розраховують таким чином, щоб забезпечувався прохід вагона з поганими ходовими якостями при несприятливих природних умовах до розрахункової точки, яка з запасом береться на відстані 50 м від кінця гальмівної позиції самого важкого шляху. Горбом гірки називають її перевальную частину, з якої вагон або отцеп починає самостійне рух вниз.


Насувна частина – зона між останніми стрілочними переводами предгорочной горловини приймального парку і вершиною гірки. Ця зона, як правило, оснащується противоуклоном для зручності розчеплення вагонів і їх зупинки. Спусковий частиною, відповідно, називають зону між вершиною гірки і початком сортувального парку. При цьому ділянка дороги з найбільшою крутизною називається швидкісним.

Види сортувальних гірок

Горочные комплекси можуть бути як односторонніми, так двосторонніми. Останні зазвичай використовуються на особливо великих сортувальних вузлах, з великим обсягом роботи в обох напрямках. Раніше гірки споруджували тільки на ділянках з природним ухилом землі. Багато з таких гірок експлуатують досі. Пізніше стали споруджувати гірки з штучним ухилом. Використовувані способи гальмування вагонів також можуть відрізнятися. Всі залежить від точки, в якій розташовується сортувальна гірка. Станції, які були побудовані близько транспортних вузлів, з часом виявлялися в межах міста. До таких сортувальних комплексів пред'являють особливі вимоги. Мова йде про безшумній роботі сповільнювачів та стрілочних приводів, спеціальних правилах розпуску і обмеженому доступі на територію станції.

Види сортувальних парків

Сортувальний парк може бути таким же по довжині, як і інші парки станції, або укороченим. Найбільше укорочені парки поширені в Америці, де сприятливий рельєф і великі відстані між станціями дозволяють сформувати особливо довгі потяги. Укорочені склади, зібрані в одному сортувальному парку, з'єднуються на шляхах відправлення з іншими полусоставами. Разом з тим бувають випадки, коли доцільно проектувати довгі сортувальні парки. Тут все залежить від конкретного регіону. Сортувальні гірки останнього покоління надають можливість місцевого керування такими елементами, як стрілки і сигналізатори парків прийому/відправки, з можливістю перевірки всіх необхідних замикань і залежностей. Рідше можна зустріти централізоване управління залізницею, сортувальної станцією зокрема.

Гальмування відчепів в гіркового зоні

Перше гальмування відчепу відбувається в гіркового зоні для формування інтервалів прямування. Воно здійснюється однією або двома ТП (гальмівними позиціями). Наступне гальмування – прицільне, відбувається в парковій зоні, при досягненні вагоном пункту призначення. Крім відомих на станціях ВАТ «Російські залізниці» клещевидно-натискних сповільнювачів, використовуються і інші системи для гальмування. Наприклад, на станціях, розташованих неподалік від житлових районів, для гасіння швидкості складів використовують рейки, покриті гумою. Сила тертя, що виникає при русі металевого колеса по гумовому покриттю, регулюється з допомогою сповільнювача. Найперспективнішими вважаються гальмівні позиції сортувальної гірки, оснащені постійними магнітами. Вони найбільш ефективні при високій швидкості руху відчепу (більше 20 км/год).

Гальмування відчепів в парковій зоні

У паркових зонах для гальмування відчепів вагонів або встановлюють певну кількість точкових сповільнювачів, які забезпечують квазинепрерывное регулювання швидкості. Найбільш визнаними на даний момент є точкові поршневі гідравлічні моделі сповільнювачів. Вони активуються, коли гребінь колеса наїжджає на поршень сповільнювача, встановлений на шийці рейки. У разі якщо перевищена швидкість скочування (реєструється за допомогою спеціального датчика), надлишок кінетичної енергії гаситься при переміщенні поршня вниз.
В Європі широке поширення одержав гідравлічний спіральний сповільнювач. Коли вагон проходить по ньому, гребінь колеса набирає у контакт зі спіральним виступом циліндра, останній робить оборот, забираючи частину енергії колеса. Опір, який буде надавати вагонний сповільнювач, залежить від того, наскільки швидкість вагона перевищує норму.

Гальмування на станціях з природним ухилом

На сортувальних станціях з природним ухилом регулювання швидкості зазвичай відбувається на всьому спуску, і на предпарковой зоні в тому числі. Гірки останніх поколінь оснащуються вагоноосаживателями, які розташовуються прямо усередині рейкової колії і можуть переміщатися за допомогою автоматично керованих тросів. При необхідності вагоноосаживатель може навіть довести отцеп до вагонів, до яких він повинен приєднатися. Такі пристрої знайшли широке застосування на ж/д станціях Мюнхена, Цюріха і Роттердама. Крім пристроїв для гальмування, сортувальні гірки також оснащуються гідравлічними прискорювачами. Вони, як правило, розміщуються в парковій зоні і активуються у випадку, якщо отцеп рухається зі швидкістю нижче норми.

Перші горочные системи

Перший похилий шлях для розподілу вагонів був побудований в Дрездені в 1946 році. В той час у Європі був поширений інший спосіб розформування поїздів – з поворотними кругами. У 1858 році на станції Лейпцига було побудовано перше подобу гіркового системи. У тому вигляді, в якому сортувальна гірка функціонує сьогодні, вона була вперше споруджена в 1863 році на французькій станції Тер Нір.

Перший противоуклон

У 1876 році на німецькій станції Шпельдорф був побудований перший сортувальний роздільний пункт з противоуклоном на насувної частини і проміжним майданчиком. Раніше гірки будували на природному схилі, без противоуклона. У 1891 році почали застосовувати поділ сортувального парку на пучки (групи шляхів). Замість гальмових пристроїв тоді застосовували гальмові башмаки. Ці прості пристрої донині можна зустріти на станціях з природним ухилом.

Перший сповільнювач

У двадцяті роки минуло століття в Європі і Америці почали використовувати вагонний сповільнювач балкового типу. У 1923 році на європейській станції Хамм запустили механізований комплекс з чотирьох гідравлічних сповільнювачів. Завдяки тому, що з'явилися приблизно в той же час механізмам електромеханічної централізації з'явилася можливість здійснювати дистанційне керування залізницею на ділянці сортувальної гірки. Дещо пізніше були створені перші електричні пристрої запам'ятовуючі порядок проходження вагонів. У відповідності з встановленим завданням, вони самостійно регулювали стрілочні приводи пучків.

Повна автоматизація

У 1955 році на Чиказькій станції Кірк запустили перший керований горочный комплекс. До 1970-м на більшості великих станцій відбулася повна автоматизація сортувальних гірок. Трохи пізніше вони почали використовувати радіоканал для управління локомотивами, що дозволило підвищити продуктивність роботи.

Альтернативні варіанти

У другій половині двадцятого століття з'явилася тенденція до переважання дрібних вантажних відправок. Через зростання конкуренції між залізничним та іншими видами вантажного транспорту актуальними стали контейнерні перевезення, які дозволяють довести до мінімуму витрати на перевантаження і користуватися перевагами кожного з видів транспорту. Для того щоб перевантажувати контейнери із залізничних вагонів на автомобільний і морський транспорт, були обладнані спеціальні площадки з крановими механізмами. По мірі розвитку контейнерних відправок багато сортувальні станції Європи передали свої функції паркам, які можуть перевантажувати контейнери з вагонів не тільки на морський і автомобільний транспорт, але і на інші поїзди.

Комплекс MSR 32

Фірма Siemens розробила для будівництва та модернізації залізничних сортувальних станцій спеціальний комплекс MSR 32. Він в залежності від виду і потужності необхідної гірки, а також її профілю та місцевих умов створює модель, яка тестується за допомогою електронно-обчислювальних машин. Модель показує, де найбільш доцільно розташувати датчики швидкості, весомери, вимірювачі габаритів відчепу, гальмівні позиції та інші елементи сортувальної станції. Система адаптується до будь-яких вимог замовника завдяки модульному пристрою. Її впроваджують в гірки з різними профілями, концепціями гальмування і переробними здібностями. Наприклад, у Цюріху гірка, обладнана системою MSR 32 обробляє 330 вагонів за годину. Управління локомотивом здійснюється по радіоканалу. У Відні подібний роздільний пункт має продуктивність 320 вагонів за годину. Локомотив цієї гірки працює на радіоуправлінні. Система забезпечує на всіх гірках безперервний обмін інформацією з диспетчерськими центрами. Оператор сортувальної гірки має лише простежити за тим, щоб все працювало як слід. Першою станицею колишнього СРСР, на якій компанія Siemens встановила свою технологію, стала станція Вайдотай в Литві. Поступово технологія MSR 32 поширюється по всьому світу. На станціях ВАТ «Російські залізниці» вони також тестуються.