Opierając się na wynikach badań handlowych, przystępuje inży
nier do opracowania tra sy najkorzystniejszej pod względem technicz
nym. Wchodzi tu w grę nowy czynnik, a mianowicie teren, od k tó rego zależą najważniejsze elem enty trasow ania, a mianowicie spadki i krzywizny, których trasa handlowa nis uwzględnia. W arunki terenowe zmuszą często inżyniera do odstąpienia ód kierunków, wskazanych tra są handlową i potrzeba tu wielkiej rozwagi i doświad
czenia, aby odstępstwa te przeprowadzić w sposób najkorzystniejszy ta k dla samej trasy , jak i dla interesów' eksploatacyjnych.
118. W A RU N K I TECHNICZNE.
Celem uzgodnienia wym agań tra s y handlowej z danemi w arun
kam i terenowemi trzeba przed przystąpieniem do opracowania trasy technicznej zestawić dla projektowanej kolei wstępne warunki tech
niczne (program) , obejm ujące podstawowe przyjęcia, dobrane odpo
wiednio do wielkości oczekiwanego ruchu, a więc do wym agań handlo
wych, z równoczesnem uwzględnieniem danych stosunków tereno
wych.
Jakkolw iek stosunki terenowe są n am na wstępie do trasowania znane tylko ogólnikowo na podstawie m ap i następne studjum trasy może nas zmusić do wprowadzenia zm ian we wstępnych w arunkach technicznych, to jednak należy ustalenie tychże przeprowadzić zgóry, gdyż poszczególne czynniki, wywierające wpływ na przebieg trasy, pozostają w ścisłej wzajemnej zależności i bez uzgodnienia ich pod
jęcie studjów staje się niemożliwe.
W w arunkach tych powinny znaleźć określenie następujące czyn
niki:
1. Typ projektowanej kolei z zaznaczeniem p u n k tu początkowego i końcowego trasy, oraz ty ch punktów pośrednich, których trasa ma dotknąć.
2. Przelotność, czyli zdolność przepuszczenia określonej ilości pocią
gów na dobę, wym agana przy największym możliwym rozwoju ruchu.
3. Spadki, a głównie ustalenie spadku miarodajnego, jednakowego dla całej linji lub dla poszczególnych części.
4. Krzywizny, a mianowicie wielkość najmniejszego d o p u s z c z a l n e g o
promienia.
5. Przekrój poprzeczny kolei, a więc ilość torów i odstęp ich na szlaku i na stacjach, wymiary skrajni, szerokość toru, szerokość korony kolei, pochylenie skarp, wym iary rowów bocznych, szerokość obszaru wywłaszczenia i t. p.
6. Typ lokomotyw' i nawierzchni, dobranych odpowiednio do ciężaru pociągów, do spadków i unormowanej na] większej chyżości jazdy.
7. Rozkład, wielkość i uposażenie stacyj z uwagi na potrzeby ruchu publicznego i służbowego:
8. Sposób wykonania objektów.
Omówmy bliżej poszczególne pu n k ty warunków technicznych.
1. Typ projektowanej kolei wynika z bad ań handlowych podob
nie, jak ogólny przebieg trasy.
2. Przelotność kolei określamy ilością pociągów, jak ą m am y prze
prowadzić w obu kierunkach w ciągu doby. Badania handlowa okre
ślają wielkość oczekiwanego ruchu, a więc ilość osób i towarów, które trzeba będzie przewozić na projektowanej kolei. Znając do
puszczalny ciężar pociągu, nie trudno jest oznaczyć dzienną ilość pociągów, potrzebnych do pokonania oczekiwanego ru ch u przy największym jego rozwoju, a trasa powinna być ta k zaprojektow a
na, aby dozwalała na pokonanie tego ruchu.
Ministerstwo kolei żelaznych podaje w rozporządzeniu z dnia 5 kwietnia 1923, Nr. V, 7383/23 następujący sposób określania prze
lotności projektowanych linij kolejowych znaczenia ogólnego.
Przy projektow aniu kolei żelaznych znaczenia ogólnego oblicza się ich prze
lotność d la biegu ładownych pociągów towarow ych, poruszanych parow ozem serji D (obacz rozdział I ustęp i) ty p u Gg1 o cechach n astępujących:
Ustrój parow ozu bliźniaczy; średnica cylindrów ¿ = 600 '"/»»; skok tło k a l = 66o mjm', powierzchnia rusztów R = 2 "626 m-', pow ierzchnia ogrzew alna H 1= i 44 42 m-; powierzchnia przegrzewana H 2= 51 '88 to2; średnica kół pędow ych D — 1350 m/m; ciężar adhezyjny L 0= 6 y 9 3 i ; ciężar całkow ity (bez tendra) L = 67'93*; ciężar te n d ra r = 4 4 5 <.
Obciążenie krańcowe pociągu i prędkość ja z d y oblicza się p rzy n a stę p u ją cych w arunkach p racy parowozu.
P rzy spalaniu n a 1 to2 rusztów w godzinie 500 kg węgla dąbrowskiego o w ar
tości cieplnej 6300 ciepłostek (kaloryj) lu b 450 kg węgla śląskiego o w artości 6700 ciepłostek otrzym ujem y przeciętną sprawność rusztów
5 0 0 x 6 3 0 0 lub 4 5 0 x 6 7 0 0 = 3 m iljony ciepłostek.
P rz y współczynniku sprawności k o tła o '65 i w artości cieplnej 1 kg p a ry przegrzanej do 3000 C. p rz y prężności 14 atm . wynoszącej 728 ciepłostek, o trz y m u je m y ilość p a ry z 1 m2 rusztów w godzinie
3 X io 6 Xo'ó5
^ -- = 2680 kg 728
P rz y przeciętnem zużyciu 8 kg p a ry n a 1 H P w godzinie o trzy m u jem y prze
c ię tn ą moc w skazaną parow ozu d la pow ierzchni rusztów R = 2'626 m 2 2680 X 2 -Ó26
N i = ---= 880 H P 8
N ajw iększa siła pociągowa parow ozu, określona podług ciężaru adhezyjnego {wzór 1), w ynosi p rz y w spółczynniku ad h ezy jn y m z(! = 1/ 6
2 0 = 1 1 3 2 0 kg
P rz y jm u ją c wielkość oporów w ew nętrznych parow ozu rów ną 8'4 kg n a tonnę ciężaru adhezyjnego, o trzy m u jem y całkow ity opór w ew nętrzny
8-4XÓ7 '9 3 = 5 7 0 kg
3. więc w skazana siła pociągowa parow ozu w ynosi Z i = 11 320 + 570 = 11 890 kg
Sile tej odpow iada krańcowa prędkość parowozu (podług wzoru 7):
8 8 0 x 2 7 0
v = --- = 2 0 KmL 11890
W yznaczony podług wzorów S tra h la (wzory 36 i 37) opór n a torze pro sty m i poziom ym wynosi:
dla parow ozu w raz z te n d rem (dla c = 8'4, F = 10 m- i w = 20 km/s)
WV = (2\5X44\5) + (8-4X67'93)+ |o -6x io x J = 740
•a d la wozów w pociągu o ciężarze Q to n n
[
1 / 20 —f— 12 \ 2 "IJ e =3!?%
•a więc całkow ity opór pociągu n a sp ad k u s°/00 wynosi IU =74o + 3 Q + ( i i 2 '4 3 + Q)s kilogram ów
i te m u oporowi rów nać się m usi w yznaczona powyżej w skazana siła pociągowa.
O trzy m u jem y zatem rów nanie
11890 = 740 + 3 0 + ( i i 2 - 43 + 0) s m
z którego w yznaczym y krańcowe obciążenia Q d la różnych spadków s m a m iano
wicie:
d la sm = 4 5 6 7 8 * 9 10 %o
w ynosi Q = 1530 1320 1160 1040 930 850 780 tonn.
Po u stalen iu w te n sposób ciężaru pociągu d la sp ad k u m iarodajnego s m o k re ś la m y jego prędkość ja z d y n a różnych sp ad k ach sposobem wykreślnym.
vkm /
W ty m celu n a wykresie krzywej, określonej wzorem 7, wyrażającej zmianę siły pociągowej ze zm ianą prędkości ja zd y v (rys. 319), w kreślam y krzywe o p o r o w
na różnych spadkach, określone wzorami Strahla, a p u n k ty przecięcia tych k r z y w y c h
z krzyw ą siły pociągowej określą nam odpo wiednie prędkości jazdy.
W edług ty c h prędkości obliczam y czas potrzeb n y n a przejazd 1 km drogi n a róż nych spadkach i wreszcie czas potrzebny n a przebieg całego szlaku. Jeśli nie m am y u ro bionej linji o stałym oporze, należy uwzględnić n a łukach zwiększenie oporu, stosując przy- te m wzór R óckla (wzór 38).
Przy określaniu przelotności n a leży kierować się następującem i za
sadami;
a) O przelotności linji stanowi przelotność najtrudniejszego jej szlaku t. j. tego, na którym przebieg pociągu ta m i zpowrotem od stacji do stacji wymaga najdłuższego czasu.
b) Do obliczonego, jak wyżej, czasu biegu należy włączyć 2 m inuty na rozpęd i 2 m inuty na zatrzym anie się każdego pociągu.
c) Odstęp czasu ó pomiędzy przybyciem jednego pociągu i w ypra
wieniem następnego na tenże szlak w kierunku odw rotnym na linjach jednotorowych należy przyjmować nie mniejszy, niż 3 mi
nuty.
d) Na podstawie powyższego przelotność szlaku, na k tó ry m obliczony czas biegu tam i zpowTotem z dodaniem czasu na rozpęd i zatrzy
manie, wynosi + 12 m inut, wyrazi się wzorem 1440'
Rys. 319.
u ■ 481)
e) Przelotność linji w całości winna być udowodniona wykresem jazdy pociągów, przyjm ując postój na stacjach wTodnych 6 m inut, a na pozostałych stacjach i m ijalniach 3 m inuty.
f) Największą prędkość pociągu towarowego należy przyjm ow ać A e* km/
45 /
g-3. Spadki. Wielkość spadku miarodajnego zależy od ty p u kolei, od ciężaru pociągów i od stosunków terenowych; bliższe określenie tej wzajemnej zależności, oraz zasady układu spadków na kolejach adhezyjnych poznaliśmy w rozdziale III.
4. Krzywizny. Wielkość najmniejszego promienia krzywizny, sposób urobienia przechyłki i poszerzenia toru, oraz krzywych przej
ściowych, i najmniejsze długości prostych między lukam i omówili
śmy szczegółowo w rozdziale IV.
5. Przekrój poprzeczny kolei.
W tym punkcie należy podać określenie następujących elemen
tów:
a) Ilość torów. Koleje lokalne budujem y zawsze jako jednotorowe z w yjątkiem kolei miejskich, które otrzym ują zwykle dwa tory.
Koleje główne projektujem y obecnie tylko wyjątkowo jako dwu
torowe; zazwyczaj budujem y je jako jednotorowe, jednak budowę przyszłego drugiego to ru należy już w projekcie uwzględnić. Stopień tego uwzględnienia zależy od przewidywanego odstępu czasu do chwili, w której budowa tego to ru okaże się potrzebna. Gdy okres ten jest długi, ograniczamy się do wykupna gruntów pod linję dwu
torową, gdyż potrzebny na to dodatkow y pas ziemi posiada 3'5 do 4 'o m, szerokości, a więc 35 do 40 arów powierzchni na 1 km długości kolei, przedstawia zatem koszt nieznaczny tern bardziej, iż grunta wzdłuż kolei, a zwłaszcza wpobliżu stacyj, zczasem dro
żeją i późniejszy wydatek pieniężny na wykup okaże się większy, niż strata odsetek od kapitału, wydanego przy natychm iastowem wykupnie. Mając wykupiony g runt pod linję dwutorową, zakładamy rowy boczne, rezerwy i odkłady, oraz drogi równoległe i przełoże
nia dróg i ścieków z uwzględnieniem położenia przyszłego drugiego toru.
Gdy przewidywany term in budowy drugiego toru jest bliższy, b u dujem y większe objekty, jak m osty, w iadukty i tunele odrazu dla dwóch torów, przyczem wykonujem y dla drugiego to ru tylko funda
m enty, albo też odrazu całe przyczółki i filary.
Wreszcie wykonujem y niekiedy odrazu całe podtorze dla dwóch torów tak , iż później wypadnie tylko ułożyć nawierzchnię. Ten ostatni sposób podnosi oczywiście w ydatnie koszta budowy i usprawiedli
wiony jest tylko wówczas, gdy przewidujemy bardzo rychłą potrzebę budowy drugiego toru.
Niekiedy może zajść potrzeba wybudowania kolei częścią jako jednotorowej, a częścią jako dwutorowej. Potrzeba ta może wynikać z układu spadków przy pewnej intensywności ruchu, gdy trasa nizinna przechodzi w górską i zajdzie potrzeba dzielenia pociągów. Wogóle powiedzieć można, iż przelotność kolei dwutorowej jest więcej, niż dwa razy większa od przelotności kolei jednotorowej.
W okolicach o bardzo silnym ruchu, jak W'pobliżu wielkich m iast i w obszarach przemysłowych, może zajść potrzeba budowy