Вождение тяжеловесных и длинносоставных поездов

Важное место в истории железных дорог занимает организация пропуска длинносоставных и тяжеловесных поездов. Обращение большегрузных поездов началось на железных дорогах США и имело цель – снижение эксплуатационных расходов за счет уменьшения количества локомотивных бригад и соответственно удешевление перевозок грузов.

В США, Канаде (рис. 63) и ряде других зарубежных стран поезда большого веса стали организовывать путем специального их формирования, что экономически целесообразно и практически возможно при наличии больших резервов перерабатывающей способности станций и пропускной способности участков. Специально для вождения таких поездов были созданы системы дистанционного синхронного радиоуправления из кабины головного локомотива всеми другими, находящимися в составе.

Рис. 63. Тяжеловесный поезд на железной дороге Canadian National (Канада)

Участки, на которых начали водить большегрузные поезда, имеют подъемы до 22-24‰. Первоначально попытки вождения большегрузных поездов на линиях с трудным профилем пути были неудачными. По мнению специалистов США, основная причина неудачных поездок состояла в том, что поезд, в состав которого включены дистанционно управляемые локомотивы, рассматривался как два самостоятельных сцепленных поезда, причем каждая группа локомотивов ведет за собой столько вагонов, сколько она может вести в обычных условиях. Это вызывало при переломе профиля пути необходимость в разных скоростях движения отдельных частей поезда и приводило к разрыву сцепных приборов. Было установлено, что вторая группа тепловозов должна затрачивать 25-30% тягового усилия на толкание и остальную часть – на тягу вагонов. Третья группа тепловозов должна располагаться таким образом, чтобы на толкание уходило 40%, а на тягу – 60% их тягового усилия. Такое распределение усилий на тягу и толкание обеспечивало безопасное следование большегрузных поездов на перевалах. Дистанционное управление второй группой локомотивов осуществлялось с помощью радиосвязи по системе «Локотроль». Для улучшения действия радиосвязи в тоннелях устанавливали специальные волноводы.

Зимой при низких температурах (до -35˚) утечка воздуха в тормозной магистрали вызывала значительное увеличение времени ее зарядки и вынуждала наполовину сокращать длину грузового поезда. Использование системы радиоуправления «Локотроль» позволило разместить группу тепловозов с компрессорами в середине состава и ликвидировать проблему утечки воздуха.

Формы кратной тяги, применяемой в США, необычны для прак­тики наших дорог. Так, на Большой Северной дороге применялась двойная тяга при следовании сдвоенных поездов весом 5—6 тыс. тчерез перевальный участок с подъемом в 22‰; при этом один локомотив типа «Малетт» 1-4 + 4-1 ставился в голове, а другой такой же локомотив — между второй и последней третью состава.

На Портлендском отделении Южно-Тихоокеанской дороги при ведении сдвоенных и строенных поездов по участкам с подъемами в 22 и 33‰ применялись следующие схемы расстановки локомо­тивов:

а) при двух локомотивах — один ставился в голове, а второй
через ³/₅ двойного состава;

б) при трех локомотивах — один в голове, а второй и третий (вместе) в середине тройного состава.

Тяжелые составы в 9 500 тобслуживались локомотивами типа «Малетт» 2-4 + 4-1 и типа 1-5-1.

На Соленоозерском отделении той же дороги практиковались
другие схемы расстановки локомотивов в составе поезда, а именно в составе весом 4 300 тпри следовании по перевальному участку с подъемом в 15‰ (при расчетном 4‰) два локомотива ставились в голову и два в хвост с разделением последних кондукторским вагоном.

На Объединенной Тихоокеанской дороге с расчетным подъемом в 22‰ состав весом 4-5 тыс. тна трудных по профилю участках обслуживается двумя локомотивами, из которых один ставился в голове поезда, а второй — в хвосте, имея за собой около 10 ва­гонов. Пенсильванская дорога также применяла по 2-3 тол­кача.

По данным «Ry Age»№ 20 за 1942 г., на Западной Мерилендской дороге при следовании угольных поездов весом 5 000—10 000 т,и более по участкам с трудным горным профилем до 37,5‰ на протяжении 9,8 кмэти поезда имели несколько локомотивов из расчета 1 локомотив на каждые 10 вагонов. Поэтому часто такие поезда вели 10 локомотивов. Все локомотивы, работающие на этом участке, были оборудованы специальными приборами для смывания песка с головки, рельсов струей горячей воды. Прибор устанавливался за ведущими ко­лесами.

В зимнее время приборы смывали снег и лед.

Указанная система расстановки локомотивов имела существен­ные недостатки, к которым следует отнести, прежде всего:

а) плохую слышимость звуковых сигналов;

б) затруднения при наборе воды паровозами;

в) затруднения при смене локомотивов.

Для уменьшения случаев обрыва тяжелых поездов трогание их с места осуществлялось с помощью толкачей. На станциях, где имелись стоянки для технических надобностей, был организован осмотр сцепных приборов и замена неисправных.

Задача диспетчерского аппарата в отношении поездов этой ка­тегории заключалась в обеспечении максимальных безостановоч­ных пробегов, имея в виду, что остановка и в особенности последу­ющее трогание тяжелых поездов связаны не только с угрозой обрыва и потерей времени (уменьшением производительности), но и со значительным расходом топлива. Поэтому диспет­черы нередко предоставляли тяжелым грузовым поездам, преиму­щество перед местными пассажирскими поездами, причем на от­дельных линиях для обеспечения безостановочных пробегов такие поезда, переводились на пассажирские пути.

После перевода движения в основном на тепловозную тягу, работа диспетчеров облегчилась ввиду сравнительной легкости секционирования локомотивов.

Страны Северной Америки не стремятся бесконечно наращивать длину и вес поездов, перевозящих массовые грузы, пригодные для тяжеловесных перевозок. Количество вагонов в составе тяжеловесных поездов обычно не превышает 125. Технические возможности для вождения поездов с большим составом существуют. Основным препятствием в данном случае является отсутствие требуемых погрузочно-разгрузочных мощностей.

Говоря о тяжеловесных перевозках в США, следует отметить их массовость. В суммарном объеме грузовых перевозок доля угля составляет около 70 %, а руды – 15,9 %.

В период с 1970 по 2000 г. коммерческий грузооборот железных дорог США практически удвоился. В 2006 г. достиг 2507,7 млрд. ткм. Параллельно осуществлялось упорядочение железнодорожной сети путем закрытия малодеятельных линий, в результате чего ее суммарная эксплуатационная длина с 1970 по 2004 г. сократилась на 32 %. Сокращению протяженности сети сопутствовали мероприятия по модернизации и усилению сохраняемых линий с ориентировкой на тяжеловесные перевозки (под осевые нагрузки до 30, 32,5 и даже 35 т). Парки подвижного состава грузовых железнодорожных компаний (доминирующих на железнодорожном транспорте США) пополняются большегрузными вагонами и тепловозами повышенной мощности.

Стратегию деятельности железнодорожных компаний по повышению осевых нагрузок и эксплуатации тяжеловесных поездов определяет Ассоциация американских железных дорог, осуществляющая с этой целью соответствующие научно-исследовательские программы. В частности, проведенный в рамках одной из таких программ комплексный сравнительный анализ эксплуатации вагонов массой брутто 119, 130 и 143 т позволил выявить явные эксплуатационные преимущества 130-тонных вагонов.

В июне 2001 г. австралийская компания ВНР Billiton, занимающаяся добычей и транспортировкой железной руды, провела сверхтяжеловесный рудовозный поезд, состоявший из 8 локомотивов и 682 вагонов. Длина поезда составила 7,4 км, масса груза – 82 262 т. Успешное проведение этого рекордного по весу и длине поезда продемонстрировало наличие потенциала для дальнейшего повышения эффективности грузовых перевозок.

По заявлению представителей компании, она также организовала регулярную эксплуатацию сверхдлинных (336 вагонов) тяжеловесных поездов, что также не имеет аналогов в мировой практике. Поезда обращаются по выделенным линиям: Порт-Хедленд – Ньюмен (с ответвлениями на так называемую «Зону С», Маунт – Уэйлбэк и Джамблбар) длиной 426 км и Порт-Хедленд – Ярри длиной 210 км.

Управление движением поездов осуществляется из Центра управления движением в Порт-Хедленде. Линия оборудована системой интервального разграничения поездов на перегонах (АТР). Специально разработанные для Центра управления движением компьютерные системы и средства цифровой связи работают на электроэнергии, получаемой с помощью гелиотехнологий.

В районе Пилбара действует еще один железнодорожный оператор, занимающийся вывозом руды – компания Pilbara Iron. Общая длина сети Pilbara Iron составляет 1100 км. Дорога обслуживает 10 шахт и 2 порта: Кейп-Лэмберт и Дампир. Вождение поездов компании Pilbara Iron осуществляется в одно лицо. В составе поездов – более 230 вагонов, что соответствует длине поезда 2,4 км и массе порядка 29 500 т.

Одним из важнейших аспектов развития тяжеловесного движения является улучшение «управляемости» поездов. В связи с этим большое значение придается повышению эффективности тормозных систем. Использование традиционных пневматических тормозов ограничивает возможности наращивания провозной способности и повышения эффективности перевозочного процесса ввиду относительно малого быстродействия тормозной системы и неравномерного распределения тормозных сил.

Для решения этой проблемы в странах, активно развивающих тяжеловесное движение, все чаще применяют тормоза с электронным управлением, что позволяет повысить эффективность процесса торможения, уменьшить величину продольных сил в автосцепках, сократить расход топлива на тягу поездов. Такие тормоза приводятся в действие во всем поезде практически одновременно, что делает процесс торможения лучше управляемым, позволяет уменьшить износ тормозного оборудования.

В частности, концепция замены пневматических тормозных систем, управляемых сжатым воздухом, пневматическими же тормозами с электронным управлением, обеспечивающим более безопасную и эффективную остановку поездов, одобрена Федеральной железнодорожной администрацией Министерства транспорта США.

В настоящее время одним из мировых лидеров в области разработки и производства тормозов с электронным управлением является американская компания New York Air Brake (NYAB). Продукция фирмы широко используется на магистральных поездах железных дорог Северной Америки.

Как и в США, развитие тяжеловесного движения в Китае, прежде всего, ориентировано на перевозки угля. Поставлена цель создания развитой железнодорожной углевозной сети. В 1992 г. здесь была открыта первая 653-км линия, специально спроектированная для тяжеловесного грузового движения Датун – Циньхуандао. Эта двухпутная линия, электрифицированная на переменном токе, предназначена для перевозки каменного угля от мест добычи в провинции Шаньси к обслуживающему его экспорт морскому порту. Она имеет достаточно удобные для тяжеловесного движения план и профиль (минимальный радиус кривых 800 м, максимальный уклон 4‰).

Первоначально на новой линии эксплуатировались угольные поезда массой брутто до 10 тыс. т. Вождение таких поездов осуществлялось двумя двухсекционными электровозами серии 8 К производства фирмы Альстом мощностью 6400 кВт каждый. По оценкам специалистов провозная способность данной углевозной линии может быть доведена до 100 млн. т в год. С начала 2005 г. на линии осуществляется эксплуатация 200-вагонных поездов массой брутто до 20 тыс. т. Скорость движения этих поездов – почти 70 км/ч, продолжительность рейса – около 9 ч.

При строительстве линии Датун – Циньхуандао широко использовались американские и французские технологии (последние исключительно в части электрификации, которая в Северной Америке существенного развития не получила). Оно сопровождалось передачей технологий китайской стороне, благодаря чему очередная углевозная линия протяженностью 810 км была построена и пущена в эксплуатацию в Китае уже своими силами. Программа формирования углевозной сети предполагает строительство еще восьми специализированных линий суммарной протяженностью около 4 тыс. км.

На железных дорогах европейских стран приоритет развития традиционно отдается пассажирским (в особенности скоростным и высокоскоростным) перевозкам. Вместе с тем, в рамках Европейского сообщества поставлена задача повышения осевых нагрузок на основных направлениях грузовых перевозок до 25 т.

В настоящее время в Западной Европе можно констатировать наличие двух железнодорожных линий, где имеется регулярное тяжеловесное движение. Одна из них – рудовозная линия Лулео – Нарвик протяженностью 560 км, эксплуатируется совместно Швецией и Норвегией. Добываемая в Швеции железная руда перевозится к норвежскому экспортному порту Нарвик 68-вагонными поездами массой брутто 8500 т (такие поезда эксплуатируются здесь с 2001 г.). Годовой объем перевозок руды на линии составляет 26 млн. т, грузооборот – 4,5 млрд. ткм.

Другая линия, протяженностью около 200 км, соединяет порт Гамбург с металлургическим комплексом Зальцгиттер. Допустимая осевая нагрузка здесь составляет 25 т. С 1999 г. импортируемая руда доставляется к металлургическому комплексу в поездах массой брутто свыше 5 тыс. т.

В целом перспективы развития тяжеловесных грузовых перевозок на железных дорогах Западной Европы представляются ограниченными, поскольку размеры рынка массовых насыпных и навалочных грузов уменьшаются, что ставит под сомнение возможность окупить необходимые для реализации тяжеловесных перевозок капиталовложения, в частности, в повышение осевых нагрузок.

В породовой структуре железнодорожных грузовых перевозок в мире безусловный приоритет имеют тяжеловесные перевозки угля и руды. Такова ситуация в России, США, Австралии, Бразилии, ЮАР, Китае. Исключением можно считать Западную Европу.

Тяжеловесные перевозки, как правило, выполняются маршрутными поездами в составе 100 и более вагонов. Длина такого поезда – от 2000 м, масса перевозимого в нем груза – свыше 10 тыс. т.

Анализ показывает, что на железных дорогах таких крупных стран, как США (грузооборот более 2500 млрд. ткм), Китай (грузооборот более 1900 млрд. ткм), Россия (грузооборот более 1850 млрд. ткм), перевозка массовых грузов поездами массой 10 тыс. ÷ 20 тыс. т и выше является наиболее рентабельной. Суммарный грузооборот тяжеловесных грузовых перевозок, выполняемых железными дорогами этих трех стран, составляет порядка 3 трлн. Ткм. К этому следует добавить грузооборот специализированных угле- и рудовозных линий (0,4 ÷ 0,5 трлн. ткм), а также соизмеримый с ним грузооборот тяжеловесных перевозок на прочих железнодорожных линиях других стран мира.

В последние годы развитие тяжеловесных грузовых перевозок на железнодорожном транспорте стимулируется ростом спроса на уголь (как альтернативы дорожающему нефтяному энергетическому топливу) и сталь (для производства которой необходима в больших количествах железная руда). Высокие доходы, получаемые железнодорожными компаниями от этих перевозок, позволяют делать значительные инвестиции в их дальнейшее развитие.

Специалисты и администрации железнодорожных компаний, заинтересованных в развитии тяжеловесного движения, вот уже 30 лет проводят регулярно с интервалом в четыре года конференции Международной Ассоциации тяжеловесного движения (IHHA). Кроме США, Китая и России активное участие в работе IHHA принимают частные железнодорожные компании, перевозящие уголь и руду в Австралии, Канаде, Бразилии. Кроме того, европейские железные дороги, как правило, не отвечают требованиям, необходимым для вступление в IHHA: регулярное движение поездов массой брутто не менее 5000 т, грузонапряженность – не менее 20 млн. ткм брутто/км на линии протяженностью не менее 150 км при осевой нагрузке не менее 25 т. В Европе эти условия выполняются только Россией и Швецией/Норвегией, а в последнее время Германией. Таким образом, в конференции IHHA, в основном, принимают участие делегаты из Австралии и Америки, Южной Африки, Китая, России, Швеции.

Железнодорожный транспорт часто является единственно возможным решением в части организации перевозок руды и угля от мест добычи к экспортным портам, предприятиям черной металлургии и электростанциям. Тяжеловесные железнодорожные

Перевозки могут осуществляться по системе «от двери до двери», как это нередко практикуется при транспортировке угля в Китае и США, или могут являться начальным/конечным звеном в системах мультимодальных перевозок.

Рис. 64. П.Ф. Кривонос выступает на Всесоюзном совещании железнодорожников. 1936 г.

В нашей стране вождение тяжеловесных поездов начали в 1935 г., когда развернулось движение за освоение новой техники и высокой производительности труда. Машинист локомотивного депо Славянск Донецкой железной дороги П.Ф. Кривонос (рис. 64) 1 июля 1935 г. провел тяжеловесный угольный поезд из Славянска в Лозовую с технической скоростью, превысившей норму почти на 9 км/ч. Поддержанный руководством дороги и отделения, он продолжал улучшать показатели. Это достигалось за счет увеличения форсировки котла при езде на большом клапане, что обеспечивало максимальное использование мощности паровоза. На паровозе Эу вместо съема 33 кг пара в час с квадратного метра площади нагрева, машинист Кривонос П.Ф. довел форсировку котла до 48 кг и при норме 22-23 км/ч достиг технической скорости 48 км/ч. На паровозе Э он достиг технической скорости 51 км/ч, а на паровозе ФД – 60 км/ч. Стахановско-кривоносовское движение быстро распространилось по всем железным дорогам страны. Его поддержали не только машинисты, но и специалисты других профессий. Так, поездной диспетчер Днепропетровского отделения Приднепровской дороги Н.Т. Закорко, перестроил методы регулирования движения поездов, обеспечив пропуск их с минимальным числом остановок. Только за первое полугодие 1940 г. передовые машинисты провели 131 тыс. тяжеловесных поездов и дополнительно перевезли 38 млн. т грузов.

В 1950-х годах развернувшееся движение машинистов-тяжеловесников позволило имеющимся локомотивным парком перевезти больше грузов и улучшить использование провозной способности железных дорог. Только за 1955 г. в тяжеловесных поездах перевезено сверх нормы такое количество грузов, для перевозки которого потребовалось бы дополнительно сформировать свыше 130 тыс. поездов. В организации движения тяжеловесников активно участвовали не только локомотивные бригады, но и движенцы, вагонники, путейцы и работники других профессий.

В 1960-х годах с увеличением продолжительности «окон» для ремонтно-путевых работ до 5-6 ч и более возникла необходимость поиска путей для сокращения влияния перерывов движения на эксплуатационную работу. Одной из таких мер явилась организация обращения поездов, вес и длина которых значительно превышала установленные графиком движения.

Вначале большегрузные поезда специально формировались и пропускались по всему участку на правах длинносоставных с выде­лением для них специальных расписаний. Так, на Октябрьской дороге для преимущественного пропуска нечетного вагонопотока на Ленинград-Финляндском отделении еще в 1968 г. было организо­вано обращение составов с постановкой двух локомотивов в голове поезда. При этом участковая скорость была увеличена на 2,5—3,0%.

Для освоения возросшего объема перевозок на двухпутном участке Саратов — Ртищево Приволжской дороги в отдельные пе­риоды пропускались большегрузные поезда, вес которых был в 1,5—2 раза больше, чем обычных поездов. Следовали эти поезда по диспетчерским расписаниям.

Большегрузные поезда пропускались на некоторых участках Северо-Кавказской, Южной, Северной, Южно-Уральской и других дорог. При этом локомотивы (два или три) ставились одной группой в голове поезда. Вождение таких большегрузных поездов с постанов­кой локомотивов в голове поезда, а в ряде случаев и в хвосте не получило широкого распространения на дорогах сети главным об­разом потому, что не обеспечивалась надежная работа автотормозов и автосцепных приборов. Кроме того, вождение поездов, длина которых, как правило, превышала полезную длину приемо-отправочных путей, вызывала серьезные затруднения в работе участко­вых и сортировочных станций. Длинносоставные поезда во время стоянок занимали горловины станций, что снижало их маневрен­ность, значительно увеличивало время технического осмотра соста­вов из-за доставки вагонных деталей в горловины станций.

Дополнительные трудности, возникающие при формировании, обработке таких поездов на станциях, и увеличение интервалов в ряде случаев приводили к потерям в пропускной способности и значительно снижали эффективность, получаемую от пропуска по­ездов большого веса. Все это сдерживало более широкое распространение на дорогах обращение специально сформирован­ных большегрузных, длинносоставных поездов.

Большегрузные поезда стали формировать также путем соединения (на станциях или перегонах) двух и более поездов установленного веса и длины. В этом случае локомотивы размещали и в голове, и в середине состава.

Организация движения соединенных поездов вызвала опреде­ленные изменения в системе эксплуатационной работы участков. В частности, увеличились нормативы станционных интервалов, технологических стоянок для осмотра вагонов, смены локомотивных бригад. Возникла необходимость предусматривать время на соеди­нение и разъединение поездов. Кроме того, на участках, где не все раздельные пункты имели удлиненные приемо-отправочные пути, большегрузные поезда пропускались с ограниченным коли­чеством остановок.

Впервые сдвоенные поезда систематически стали пропускать в 1969 г. на участке Ртищево — Поворино Приволжской дороги, когда в условиях высокого заполнения пропускной способности возникла необходимость выполнения работ по капитальному ре­монту пути с перерывом движения. Здесь впервые в железнодорож­ной практике СССР был организован пропуск соединенных поездов большого веса. Большегрузные поезда формировались путем соединения на перегонах и станциях нескольких составов. Кроме того, были разработаны специальные технологи­ческие карты по вождению тяжеловесных поездов с учетом от­сутствия устройств для синхронного управления всем составом из кабины головного локомотива. Поезда с распорядительных станций отправлялись установлен­ным порядком и следовали до перегона, предшествующего ремонти­руемому, где останавливались на указанных блок-участках. Затем по распоряжению поездного диспетчера второй поезд с ограниченной скоростью подходил в хвост первому. Поездной диспетчер перед каждым «окном» разрабатывал план пропуска поездов по ремонти­руемому участку, который включал порядок объединения, разъеди­нения поездов, образование пакетов из них, перемену направления движения и передачу необходимой информации локомотивным бригадам. При этом обязательным условием была организация дви­жения пакетами с минимальными интервалами в обоих направле­ниях, что на двухпутных участках достигалось оборудованием ос­тавшегося пути устройствами переносной автоблокировки.

Поездной диспетчер, исходя из расписания движения пассажир­ских поездов и фактически сложившейся поездной обстановки, определял число перемен направления движения, которое будет в «окно». При этом диспетчер менял направление движения после прохода пассажирско­го поезда, т. е. последним в пакете был пассажирский по­езд. В отдельных случаях допускалась корректировка расписаний следования пассажирских поездов. Однако при этом не нарушалось время их передачи на соседнюю дорогу. Затем поездной диспетчер с учетом фактической длины блок-участков устанавливал, где и какие поезда должны быть объединены. Для этого поезда задерживались не только на станциях, но и на перегонах, непосредственно примыкаю­щих к ремонтируемому. Блок-участки для соединения поездов выбирались с наиболее легким продольным профилем пути. Поезда установленного веса и длины соединялись на перегоне только автосцепкой без подсоединения тормозной магист­рали.

После прохода ремонтируемого перегона поездной диспетчер намечал план разъединения поездов. При этом указывались перегоны и станция, на которых должны разъединяться поезда. Места разъ­единения устанавливались с таким расчетом, чтобы не допустить задержки в продвижении замыкающего пакет поезда на ремонтируе­мом перегоне из-за занятости впередилежащего блок-участка. После разработки плана пропуска поездов по ремонтируемому перегону диспетчер устанавливал для всех станций порядок отправления и приема поездов, намечая при этом время перемены направления движения. Разработанный поездным диспетчером план пропуска поездов в период «окна» рассматривался и утверждался начальником отдела эксплуатации отделений дорог и подлежал безоговорочному выполнению всеми причастными работниками.

Поезда на перегон отправляли по команде диспетчера, а соединяли их на перегоне в установленном месте по приказу поездного диспетчера, передаваемому непосредственно машинистам по радио­связи.

С целью сокращения станционных интервалов при перемене на­правления движения и обеспечения безопасности следования ма­шинист поезда, замыкающего пакет, периодически по радиосвязи сообщал машинистам встречных поездов о своем местонахождении.

Переговоры между машинистами локомотивов о порядке ведения поезда осуществлялись по поездной радиосвязи. Машинисты, полу­чив приказ поездного диспетчера на соединение поездов, уточняли между собой по радиосвязи возможность объединения в один состав, порядок взятия поезда с места, следования, управления тормозами и другие вопросы, связанные с непосредственным ведением больше­грузного поезда. Затем с согласия машиниста первого поезда машинист второго подводил свой состав к хвосту первого и прицеп­лял его. Дальнейшее продвижение соединенного поезда осуществля­лось по указанию машиниста головного локомотива. При трогании с места машинист первого поезда давал указание по радиосвязи машинисту локомотива, находящегося в середине состава, о наборе необходимого тягового режима. В процессе продвижения поездов по участку набор и отключение позиций, а также и торможение осу­ществлялись по команде машиниста головного локомотива. Расцеп­ка поездов выполнялась в местах, указанных поездным диспетче­ром, при полной остановке. Вначале скорость движения соединен­ных поездов была ограничена до 50 км/ч. После разработки спе­циальной инструкции о порядке вождения соединенных поездов допускаемая скорость была повышена до 70 км/ч.

До начала вождения соединенных поездов на Приволжской дороге за время предоставления «окна» в обоих направ­лениях пропускалось по 14 поездов. Организация движения сдвоенных поездов позволила увеличить продолжитель­ность «окна» и в обоих направлениях стали пропускать уже по 37 одинарных поездов. За счет организации пропуска сдвоенных и строенных поездов была увеличена провозная способность временно однопутных перегонов. В 2,5 раза сократилось время для восстановления нормального поездного положения после «окна».

Соединенные поезда на Приволжской дороге при закрытии пере­гонов пропускались не только на участках, оборудованных авто­блокировкой. На двухпутном участке Ртищево— Кирсанов, оборудо­ванном полуавтоматической блокировкой, при закрытии движения по одному из путей в связи с ремонтом моста было организовано движение сдвоенных поездов. Вначале большегрузные поезда здесь пропускались только в светлое время суток. По мере накопления машинистами опыта по соединению, разъединению и вождению составов большегрузные поезда стали пропускать и в ночное время.

В 1969 г. на Приволж­ской дороге было пропущено более 5 тыс. объединенных поездов. Сдвоенные поезда при выполнении ремонтных работ в 1969 г. обра­щались на Дальневосточной, Восточно-Сибирской, Южно-Ураль­ской, Северной и Куйбышевской дорогах. На этих магистралях сдвоенные поезда пропускались на однопутных и двухпутных уча­стках, имеющих различные средства связи по движению поездов. На всех дорогах при пропуске соединенных поездов обязательным условием было наличие исправно действующей поездной радиосвязи, в случаях внезапной порчи ее соединенный поезд следовал по зву­ковой сигнализации до ближайшего раздельного пункта, где разъ­единялся.

Управление движением сдвоенных поездов на дорогах сети осу­ществлялось без использования специальных устройств, позво­ляющих синхронно управлять всеми локомотивами машинистом головного локомотива. Это осложняло вождение поездов и особенно в условиях тяжелого профиля.

В начале 1970 г. в отделении автотормозного хозяйства ЦНИИ МПС была разработана система пневматической синхронизации, позволяющая управлять автотормозами всего соединенного поезда из кабины головного локомотива и отключать перед торможением режим тяги во всех локомотивах, находящихся в соединенном поезде.

Использование системы пневматической синхронизации рас­ширило полигон сети дорог, на котором обращались соединенные поезда. В последующие годы движение соединенных поездов нашло ши­рокое применение на всех дорогах сети в период предоставления «окон» на однопутных и двухпутных линиях. Кроме того, обращение сдвоенных поездов стало рассматриваться как мера повышения пропуск­ной способности линий при резком увеличении объема перевозок.

К началу 80-х годов на участках, составляющих более 50% протяженности сети железных дорог, потребные размеры движения превысили рациональный уровень заполнения пропускной способности. Очень остро тогда встал вопрос о необходимости меньшим числом поездов перевозить больше грузов за счет повышения веса поездов.

Традиционные пути увеличения веса поездов не могли обеспечить наращивание объема перевозок, о чем свидетельствовала и динамика роста веса поездов: если с 1960 по 1970 г. средний годовой прирост веса поезда составлял 47,5 т, в 1971-1975 годах - 31,2 т, то в 1976-1980 годах - 17,4 т.

Учитывая, что на многих решающих направлениях возможности дальнейшего увеличения размеров движения поездов были исчерпаны, требовались новые технические решения. В то время увеличение среднего веса поезда на 100 т давало возможность дополнительно перевозить за год 100 млн. т грузов. Повышение веса поездов на 1% позволяло снизить себестоимость перевозок на 0,25% и повысить производительность труда на 0,1%.

Начиная с 1984 г. МПС поставил перед коллективами железных дорог задачу - резко увеличить средний вес грузового поезда. В разработанной в связи с этим программе повышения веса поездов были определены основные направления достижения этой цели - увеличение статической нагрузки вагонов, более полное использование полезной длины приемо-отправочных путей на станциях и мощности локомотивов, снижение порожнего пробега вагонов, резкое сокращение числа неполновесных и неполносоставных поездов, повышение весовых норм в графике движения и использование параллельных весовых норм, организация вождения соединенных поездов и поездов повышенного веса и длины с удлинением станционных путей на части станций, применение оборудования для управления локомотивами по «системе многих единиц». На всех грузонапряженных направлениях были разработаны целевые программы повышения веса и длины поездов.

Инициатором освоения прироста объема перевозок за счет высокоэффективного использования провозной способности линий на основе формирования и пропуска поездов повышенного веса и увеличенной длины стал коллектив Московской дороги (рис. 65).

Принципиальная особенность новой технологии состояла в том, что формирование и пропуск поездов повышенного веса и длины производились в условиях, когда длина станционных путей соответствовала длине поезда только на конечных технических станциях и поезда пропускались по участку безостановочно от одной технической станции до другой. Движение поездов было организовано между крупными сортировочными станциями с мощными струями вагонопотоков и формирование их практически вызывало незначительное увеличение времени на накопление. При этом поездной диспетчер планировал работу на предстоящую смену так, чтобы обеспечивался установленный графиком движения и технологическим процессом работы сортировочных станций среднечасовой темп прибытия большегрузных поездов. При сгущении подхода поездов к сортировочным станциям диспетчерский аппарат принимал меры к ускорению их обработки и быстрейшему освобождению путей в парках приема. Чтобы обеспечить ритмичную работу и строгое выполнение требований безопасности движения на станциях, где обрабатывали такие поезда, были внесены изменения в технологические процессы и ТРА, разработаны и введены инструкции по приему и отправлению большегрузных и удлиненных составов.

Рис. 65. Машинисты-мастера вождения тяжеловесных и длинносоставных поездов

За подготовку, вождение и пропуск поездов повышенного веса и длины было введено дополнительное премирование машинистов локомотивов и их помощников, работников пунктов технического обслуживания локомотивов и вагонов, станционных и поездных диспетчеров, дежурных по станции, парку и горке, составительских бригад, операторов станций, приемщиков поездов, дежурных по отделению и локомотивных диспетчеров.

В 1984 г. началось регулярное движение длинносоставных пассажирских поездов. Это стало возможным после сооружения удлиненной платформы па Ярославском вокзале столицы. Первым был отправлен пассажирский поезд длиной 23 вагона из Горького, затем в составе 24 вагонов из Ярославля. На станции Ярославль-Главный в связи с невозможностью построить удлиненную пассажирскую платформу установили железобетонные тумбы со ступеньками около тамбуров каждых двух соседних вагонов. Заранее разметили места остановки вагонов, что позволило своевременно производить посадку пассажиров в длинносоставный поезд. В 1985 г. было организовано движение поездов из 24 вагонов и на других направлениях сети железных дорог.

Пассажирские поезда из 32 вагонов соответствуют полезной длине приемо-отправочных путей 850 м, которые имелись на большинстве станций. Поэтому организация движения таких поездов стала одним из направлений освоения пассажирских перевозок. Это предложение Московской дороги по интенсификации пассажирских перевозок также было одобрено на Коллегии МПС.

Благодаря осуществлению комплекса мер по организации движения тяжеловесных и длинносоставных поездов за 5 лет работы по новой технологии средний вес поезда на Московской дороге возрос почти на 300 т, а средний состав - на четыре вагона. Среднегодовой темп прироста этих показателей по сравнению с предыдущим периодом увеличился в 4 раза. За этот период было проведено более 1 млн. 850 тыс. поездов повышенного веса и длины, в которых дополнительно перевезено 470 млн. т грузов. Повышение веса и длины поездов обеспечило экономию 10-12% пропускной способности на наиболее грузонапряженных участках, а на отдельных участках - 16-20%. Сокращение числа поездов при росте объема перевозок позволило уменьшить суточную потребность на 50 локомотивов и почти на 500 локомотивных бригад с фондом зарплаты свыше 1,5 млн. руб. в год. За счет увеличения веса поездов было сэкономлено 16 млн. руб. эксплуатационных расходов.

Опыт Московской дороги показал, что повышение веса и длины поездов без больших капитальных вложений тем же локомотивным парком и контингентом локомотивных бригад создает условия для успешного освоения растущих перевозок.

Опыт коллектива Московской магистрали по вождению поездов повышенного веса и длины получил тогда широкое распространение на всех дорогах сети.

При введении в 1984 г. нового графика движения весовая норма грузовых поездов была увеличена на участках протяженностью 22,5 тыс. км, в 1985 г.- 28 тыс. км, в 1986 г.- 31 тыс. км, в 1987 г - 65,4 тыс. км и т.д. Впервые в графике движения были проложены "нитки" для длинносоставных и соединенных поездов и составлены специализированные расписания для маршрутов из порожних вагонов.

В целом по сети средний вес поезда был повышен в 1984 г. на 86 т, в 1985 г.- на 78 т и в 1986 г.- еще на 61 т. Это позволило осваивать прирост грузооборота и получать дополнительные провозные возможности (в среднем 150 поездов в сутки) прежде всего на грузонапряженных направлениях. Повышение веса и длины поездов обеспечило возросшую передачу вагонов между дорогами меньшим количеством поездов. При снижении среднесуточной сдачи поездов на 1,2 % передача возросла на 14,7 тыс. вагонов. Реализация программы повышения веса поездов позволила достигнуть небывалого ранее прироста этого показателя. Темпы прироста веса поездов в то время значительно превысили достигнутые в период перехода на электрическую и тепловозную тягу.

Обобщение опыта железных дорог повышения веса поездов в 1980-е годы ХХ века позволяет выделить четыре этапа.

На первом этапе для увеличения веса и длины поездов реализовались резервы, образующиеся в результате усиления технического оснащения после завершения электрификации участков, внедрения новых локомотивов и вагонов, усиления пути, удлинения приемо-отправочных путей и других мероприятий. Так, на Южно-Уральской дороге анализ тонно-километровых диаграмм, опытных поездок и изучение условий движения поездов на конкретных участках показали, что за счет более широкого применения подталкивающих локомотивов имеется возможность приблизить вес поездов к его критическому значению по мощности локомотивов. Причем при использовании наличной пропускной способности участков на 50-70 % подталкивание тяжеловесных поездов на отдельных полигонах не ухудшает условия поездной работы. Например, на направлениях Орск - Никель-Тау - Кандагач использование подталкивающих локомотивов всего на одном участке позволило увеличить норму веса поездов на 1100 т без снижения размеров движения.

Крупный резерв повышения веса поездов - ликвидация его переломов. На станции Курган уменьшение веса нечетных грузовых поездов при его переломе серьезно осложняло пропуск вагонопотока. После применения подталкивающих локомотивов по станции Логовушка отпала необходимость в отцепке вагонов в нечетном парке станции Курган, а вес поезда на направлении Курган - Челябинск вырос до 6000 т. Аналогично отмена изменения веса поездов на станции Тобол позволила увеличить его на полигоне Тобол - Карталы - Челябинск - Каменск-Уральский на 500 т. Такая же добавка была получена в нечетном направлении Челябинск - Карталы.

Организация работы электровозов постоянного тока по системе многих единиц в депо Златоуст позволила поднять вес поездов в нечетном направлении Челябинск - Кропачево на 900 т, существенно повысить провозную способность линии, сократить потребность в локомотивных бригадах.

На Восточно-Сибирской дороге за счет использования резервов длины станционных путей и запасов мощности локомотивов средний вес грузовых поездов в 1985 г. удалось увеличить более чем на 106 т. На дороге осуществляются массовые перевозки таких тяжеловесных грузов, как нефтеналивные и уголь. При формировании составов из вагонов с такими грузами по установленной графиком весовой норме длина станционных путей недоиспользовалась на 40-50 %. За счет улучшения использования станционных путей и в целях повышения провозной способности двухпутных линий на дороге в восточном направлении ежесуточно организовали пропуск 20 тяжеловесных грузовых поездов двумя локомотивами, управляемыми по системе многих единиц.

Если отправительские маршруты из тяжеловесных грузов недоиспользовали длину станционных путей, то на сортировочных станциях, наоборот, многие составы с большой долей легковесных грузов оставляли большой запас мощности локомотивов. Вес отдельных составов в грузовом направлении был на 500- 1500 т ниже установленной графиком нормы. Еще больше недоиспользовалась мощность локомотивов в порожнем направлении. И это при недостатке пропускной и провозной способности линий. За счет использования резервов мощности локомотивов организовали вождение длинносоставных грузовых поездов одиночной тягой с принятием соответствующих мер по пропуску и обеспечению безопасности движения.

К этому же следует отнести и вождение соединенных поездов в период предоставления «окон» по опыту Приволжской железной дороги.

Развернувшееся на железнодорожном транспорте движение за увеличение среднего веса поезда в 1980-х годах изменило существовавшие прежде представления. Казалось бы, на Закавказской дороге со сложным планом и профилем пути, с большим числом обратных кривых, наличием участков с руководящими уклонами до 29‰, а в ряде случаев и до 47‰, воздействием в горных районах на путь водной эрозии, селевых потоков, оползневых процессов невозможно водить тяжеловесные поезда. Но и в таких нелегких условиях новаторы магистрали изыскали резервы увеличения веса поездов. Наряду с внедрением более мощных локомотивов ВЛ10 и ВЛ11 для выявления возможностей повышения веса поездов были проведены тяговые расчеты и опытные поездки с учетом применения и использовавшихся на других дорогах методов вождения тяжеловесных составов. В результате на восьми участках были повышены весовые нормы на величину от 100 до 400 т, в ряде случаев их довели до критических по мощности электровозов. Ввиду того, что отдельные участковые станции из-за недостаточной длины путей были не готовы к пропуску длинносоставных поездов в обоих направлениях, график движения стал предусматривать пропуск их только в одном направлении. Для того чтобы не останавливать такие поезда на станциях с недостаточной длиной приемо-отправочных путей, а также со сложным профилем пути, были внесены изменения в систему обслуживания поездов локомотивными бригадами.

Второй этап - вождение поездов повышенного веса и длины по опыту коллектива Московской дороги в условиях, когда длина станционных путей соответствует длине поездов только на конечных станциях и поезда пропускают по участку безостановочно. В графике движения норма длины грузовых поездов устанавливается в соответствии с полезной длиной самого короткого приемо-отправочного пути на участке, который должен быть равен стандартной длине. При этом многие приемо-отправочные пути имеют длину больше стандартной. С учетом опыта Московской дороги специалистами Восточно-Сибирской дороги и Иркутского института инженеров железнодорожного транспорта был выполнен анализ полезной длины приемо-отправочных путей всех сортировочных, участковых и промежуточных станций. Было установлено, что на половине промежуточных станций в каждом из направлений есть пути, полезная длина которых на 10 % и более превышает стандартную длину. Это позволило при существующем техническом оснащении двухпутных линий организовать пропуск длинносоставных грузовых поездов одиночной тягой.

На третьем этапе было организовано вождение соединенных поездов с удлинением станционных путей на части станций. Очень часто ускорение, достигаемое пропуском соединенных поездов, теряется при их формировании и разъединении. На Горьковской дороге решили эту проблему с помощью сооружения параллельно главным путям вставок перед горловинами технических станций. Такое устройство горловин позволило объединять поезда без перерывов в движении, пропускать поезда по участку с установленными интервалами и без задержек принимать или отправлять поезда со станции, поочередно используя параллельные пути. Число и длина параллельных путей определяются размерами движения и длиной соединяемых поездов. Сооружение параллельных путей перед горловинами станций позволило объединять и разъединять соединенные поезда без дополнительных перерывов в движении, не снижая пропускной способности грузонапряженных линий. Вставки параллельно главным путям сооружены перед горловинами станций Балезино, Зуевка, Полой, Лянгасово. На станции Яр для достижения этой цели оказалось достаточным просто переложить стрелочные переводы. Таким образом, на участке Балезино - Лянгасово протяженностью 240 км были созданы условия на трех станциях для организации обгона и на двух для объединения и разъединения соединенных поездов. За счет такой организации движения соединенных поездов пропускная способность возросла на 18-20 поездов в сутки.

При удлинении станционных путей использовали существующие подъездные пути и тупики, которые после усиления земляного полотна и верхнего строения, оборудования устройствами СЦБ и контактной сетью стали приемо-отправочными путями требуемой длины. На Целинной дороге обратили внимание, что на всех участковых станциях параллельно главным путям расположены маневровые вытяжки. После укладки по одному дополнительному съезду, соединивших хвост вытяжных путей с главными путями, и подъемочного ремонта маневровой вытяжки стали возможны прием и установка строенного поезда без занятия главных путей и перерыва в движении других поездов (рис. 66).

Рис. 66. Схема участковой станции с укладкой дополнительных съездов (а-б) и (в-г) для обеспечения приема и установки соединенных поездов с использованием вытяжных путей

Четвертый этап характеризуется вождением соединенных поездов и поездов повышенного веса и длины на сетевых направлениях большой протяженности. Этот важный этап дальнейшего увеличения веса поездов обеспечил наибольший эффект. Большую работу в этом направлении провела Московская дорога, которая стала отправлять и принимать тяжеловесные поезда с Юго-Западной, Южной, Юго-Восточной, Горьковской дорог. Южная и Юго-Западная дороги согласовали и проложили в графике движения специальные "нитки" для пропуска сдвоенных поездов из 115 порожних полувагонов под погрузку угля на Донецкую дорогу. Был организован пропуск поездов двойной длины из порожних полувагонов на направлении Карпаты - Донбасс. С участием Целинной, Южно-Уральской и Свердловской дорог было открыто сквозное движение поездов весом 9 тыс. т на 1500-километровом направлении от Экибастуза до Рефтинской ГРЭС.

Эффективность этих мероприятий значительно увеличивалась при комплексном их осуществлении.

Новый этап повышения веса поездов осуществляется с начала 2000-х годов. Он характеризуется разработкой интенсивной технологии перевозочного процесса на основе повышения веса и скорости движения поездов, автоматизации оперативного управления перевозочным процессом на всех уровнях, повышения статической нагрузки вагонов, автоматизации разработки оптимального графика движения поездов, а также разработкой научных основ создания супермагистралей, рассчитанных на перевозки 180-200 млн. т грузов в год на двухпутных линиях и 45-50 млн. т на однопутных.