Jarosław Chmielewski 148390
Transport, rok III
Zajęcia: Czwartek/N 13:15
Kosztorys budowy i eksploatacji linii
kolejowej długości 8km
1)
Założenia techniczne:
- teren pod budowę idealnie płaski,
- droga kolejowa jednotorowa na odcinku prostym, bez obiektów inżynieryjnych,
- użyte elementy są z rzeczy staro-użytecznych,
- szyna typu S49, przytwierdzenie typu K,
- podkład betonowy,
- linia normalnotorowa,
- czas eksploatacji 15 lat,
- połączenia towarowe: 3 x w tyg. po 4 połączenia (800t),
- połączenia pasażerskie: dziennie 12 par połączeń o max. masie 120t,
- prędkość techniczna 60 < V < 80 km/h,
- profil przekroju: kształt trapezu (podtorze kolejowe w postaci nasypu).
2)
Określenie klasy oraz kategorii toru:
Warunki jakie musi spełniać tor by być zakwalifikowanym do danej kategorii oraz klasy linii
kolejowej określa instrukcja D-1 [1] opracowana przez PKP Polskie Linie Kolejowe S.A.
Według paragrafu pierwszego danej instrukcji (patrz tab. 2.1), zakładany tor kwalifikuje się jako
Drugorzędna linia kolejowa, co dyktowane jest zakładanymi prędkościami technicznymi. Obciążenie
przewozami zakładanego toru jest niewielkie i wynosi T = 1,5 Tg, co kwalifikowałoby tor jako linię
znaczenia miejscowego.
Tab. 2.1. Kwalifikacyjne wartości parametrów techniczno-eksploatacyjnych.
L.p.
Kategoria linii
kolejowej
Wartość parametrów techniczno-eksploatacyjnych
Obciążenie
przewozami
T [Tg/rok]
Prędkość
pociągów
pasażerskich v
max
[km/h]
Prędkość
pociągów
towarowych v
tow
[km/h]
Dopuszczalne
naciski na osi P
[kN]
1
Magistralna (0)
T ≥ 25
120 < v
max
≤ 200
80 < v
tow
≤ 120
P ≤ 221
2
Pierwszorzędna (1)
10 ≤ T < 25
80 < v
max
≤ 120
60 < v
tow
≤ 80
210 ≤ P < 221
3
Drugorzędna (2)
3 ≤ T < 10
60 < v
max
≤ 80
50 < v
tow
≤ 60
200 ≤ P < 210
4
Znaczenia
miejscowego (3)
T < 3
v
max
≤ 60
v
tow
≤ 50
P < 200
W dalszej części instrukcji podane są kryteria klasyfikacji torów głównych (patrz tab. 2.2), według
których zakładany tor można zakwalifikować jako tor klasy 3 lub 4 ze względu na planowane
prędkości techniczne. Zakładając, że osiągane przez składy prędkości będą bliskie 80 km/h, należy
uznać, że tor posiadał będzie klasę trzecią.
Tab. 2.2. Kryteria klasyfikacji torów głównych.
Klasy
torów
Dopuszczalna
prędkość
pociągów
[km/h]
Dopuszczalny nacisk osi
Obciążenie
przewozami
[Tg/rok]
lokomotywy [kN]
wagonów [kN]
0
200
221
140
do 25
1
100
221
221
nie normowane
120
210
205
140
210
190
160
205
140
2
80
221
221
16-25
100
210
205
120
205
190
3
70
221
221
9 - 15
80
210
205
4
60
221
221
4 - 8
70
210
205
5
30
221
221
do 3
40
210
205
Podsumowując, zakładany tor będzie drugorzędną linią kolejową o trzeciej klasie torów.
W załączniku 3 danej instrukcji określone są standardy konstrukcyjne nawierzchni danej klasy
torów (patrz tab. 2.3).
Tab. 2.3. Standardy konstrukcyjne nawierzchni dla torów klasy 3.
Wariant
Szyny
Typ podkładów
Rozstaw
podkładów [m]
Typ
przytwierdzenia
szyn
Grubość
warstwy
podsypki [m]
3.1
UIC60(60E1)
reprofil. kl II lub
regenerowane
PS-83
0,75
SB
0,30
INBK 7
0,75
K
K-83
3.2
--""--
II / B II / O twarde nowe
lub regenerowane
0,80
K
0,25
3.3
--""--
II / B II / O twarde nowe
lub regenerowane
0,65
K
0,25
3.4
S49(49E1)
reprofilow. kl II
lub
regenerowane
PS-83
0,75
SB
0,25
INBK 7
0,75
K
INBK 8
INBK 3
0,60
3.5
--""--
III / B III / O twarde nowe
lub regenerowane
0,70
K
0,20
3.6
--""--
III / B III / O twarde nowe
lub regenerowane
0,60
K
0,20
Zgodnie z tabelą oraz przyjętymi założeniami przyjmuję wariant 3.4 standardu konstrukcyjnego
z podkładami typu INBK 7, szynami S49 o długości 25 m oraz złączką typu K.
Rozporządzenia Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej [2] określa przekrój poprzeczny toru
na linii drugorzędnej (patrz rys. 2.1). Wartości nieujęte w nawiasach odpowiadają wymiarom
konstrukcyjnym dla linii drugiego rzędu
.
Rys. 2.1. Przekrój normalny toru – linia drugorzędna i znaczenia miejscowego jednotorowa
na prostej.
3)
Określenie ilości oraz ceny materiałów do budowy toru:
Znając podstawowe dane dotyczące toru, można przystąpić do obliczeń ilości potrzebnych materiałów:
Ilość potrzebnych szyn na 1 km toru:
2 ×
1000 ݉
25 ݉
= 640 ݏݖݐ
Ciężar szyny S49 na 1 m wynosi 49,43 kg/m.
Ciężar szyn S49 na 1 km wynosi 98,86 t/km.
Cena 1t szyn S49 wraz z transportem wynosi [3]: 2600 zł.
Ilość podkładów na 1 km toru:
1000 ݉
0,75 ݉
= 1333 ݏݖݐ
Cena 1 szt podkładu INBK 7 wraz z transportem wynosi [4]: 80,00 zł.
Komplet elementów ze złączką typu K, do zamocowania szyny do podkładu składa się z:
Nazwa
Ilość [szt.]
Cena [zł/szt]
Cena całkowita [zł]
[2] Podkładka żebrowa
2
52
104
[3] Przekładka
2
2
4
[4] Łapka
4
4
16
[5] Śruba stopowa z nakrętką
4
5
20
[6] Pierścień sprężysty podwójny
8
1
8
[7] Przekładka pod podkładką
żebrową
2
2
4
[8] Wkręt
4
2
8
[9] Dybel
4
2
8
[10] Korek
4
1
4
Suma [szt]
34
Suma [zł]
176
Ilość kompletów równa się ilości zastosowanych podkładów.
Rys. 3.1. Elementy złączki typu K.
Łączny koszt elementów do budowy 8km odcinka toru:
Aby obliczyć cenę podsypki, należy określić jej objętość znając wymiary nasypu oraz podkładów (patrz
rys. 3.2 i rys. 3.3):
Rys. 3.2. Przekrój normalny toru. Źródło: Opracowanie Nat
Rys. 3.3. Podstawowe wymiary podkładu INBK 7.
Ilość kompletów równa się ilości zastosowanych podkładów.
Rys. 3.1. Elementy złączki typu K.
czny koszt elementów do budowy 8km odcinka toru: 4 786 272 zł.
Aby obliczyć cenę podsypki, należy określić jej objętość znając wymiary nasypu oraz podkładów (patrz
Rys. 3.2. Przekrój normalny toru. Źródło: Opracowanie Natalia Czeremańska.
Rys. 3.3. Podstawowe wymiary podkładu INBK 7.
Aby obliczyć cenę podsypki, należy określić jej objętość znając wymiary nasypu oraz podkładów (patrz
alia Czeremańska.
Pole przekroju podsypki:
ܲ
ଵ
=
1
2
× ሺ3,2 + 4,4ሻ × ሺ0,25 + 0,16ሻ = 1558 ݉
ଶ
Obj
ę
to
ść
podsypki:
ܸ
ଵ
= 1,558 ݉
ଶ
× 8000 ݉ = 12464 ݉
ଷ
Obj
ę
to
ść
podkładu:
ܸ
ଶ
= 2,5 ݉ × 0,19 ݉ × 0,3 ݉ × 10664 ݏݖݐ = 1519 ݉
ଷ
Odejmuj
ą
c obj
ę
to
ść
podkładów od obj
ę
to
ś
ci podsypki otrzymujemy rzeczywist
ą
obj
ę
to
ść
podsypki:
ܸ
ଵ
− ܸ
ଶ
= 12464 ݉
ଷ
− 1519 ݉
ଷ
= 10945 ݉
ଷ
Ze wzgl
ę
du na konieczno
ść
ubicia podsypki po wysypaniu, nale
ż
y doda
ć
do jej obj
ę
to
ś
ci
około 20% otrzymuj
ą
c obj
ę
to
ść
u
ż
yteczn
ą
:
ܸ
= 10945 ݉
ଷ
× 120 % = 17512 ݉
ଷ
Na podstawie oferty wrocławskiej firmy ANMAR [3] wyliczy
ć
mo
ż
na koszt tłucznia
granitowego na podsypk
ę
. G
ę
sto
ść
tłucznia wynosi ok. 2,5 t/m
3
, cena za
ś
55,35 zł/t.
Zakładam wytargowanie dowozu tłucznia w cenie samego kruszywa.
Ostateczny koszt tłucznia na podsypk
ę
:
2,5
ݐ
݉
ଷ
× 17512 ݉
ଷ
× 55,35
ݖł
ݐ
= ࢠł
Obj
ę
to
ść
nasypu:
ܸ
=
1
2
× ሺ5,3 ݉ + 8,0 ݉ሻ × 0,8 ݉ × 8000 ݉ = 42560 ݉
ଷ
Na podstawie oferty wrocławskiej firmy ANMAR [3] wyliczy
ć
mo
ż
na koszt
ż
wiru (frakcja
2 – 8 mm) na podsypk
ę
. G
ę
sto
ść
tłucznia wynosi ok. 1,65 t/m
3
, cena za
ś
73,80 zł/t.
Zakładam wytargowanie dowozu tłucznia w cenie samego kruszywa.
Ostateczny koszt
ż
wiru na nasyp:
1,65
ݐ
݉
ଷ
× 42560 ݉
ଷ
× 73,80
ݖł
ݐ
= ૡ , ࢠł
Łączny koszt wszystkich materiałów przewidzianych do budowy toru wynosi:
12 392 026,2 zł
4)
Koszty ułożenia linii kolejowej.
Zakładam:
- czas wykonania robót: 2 tygodnie (12 dni roboczych),
- system pracy: 3-zmianowy po 8h,
- 16 pracowników na zmianie: 2 x operator ładowarki, 1 x operator układarki do podkładów, 2 x
operator zagęszczarki/ubijarki, 1 x operator dźwigu, 8 x pracownik fizyczny, 1 x nadzór budowy.
Koszt opłacenia pracowników:
- operatorzy maszyn: 20 zł/h,
- pracownicy fizyczni: 12 zł/h,
- nadzorca budowy: 30 zł/h.
Łączny koszt opłacenia 48 pracowników: 70 848 zł.
Zakładam wynajem:
-dźwigu samojezdnego o udźwigu do 6t,
- dwóch ładowarek,
- zagęszczarki/ubijarki
- układarki do podkładów.
Koszt wynajmu (wliczając koszty eksploatacyjne) maszyn orientacyjnie wyniesie:
- dźwig: 300zł/h,
- ładowarka: 200zł/h,
- zagęszczarka/ubijarka: 50zł/h,
- układarka do podkładów: 250zł/h.
Łączny koszt wynajmy maszyn: 288 000 zł.
Łączny koszt opłacenia pracowników oraz wynajmu maszyn: 358 848 zł.
5)
Podsumowanie kosztów związanych z inwestycją.
Łączny koszt wszystkich materiałów przewidzianych do budowy toru wynosi: 12 392 026,2 zł
Łączny koszt opłacenia pracowników oraz wynajmu maszyn: 358 848 zł.
Zatem całkowity koszt inwestycji wyniesie: 12 750 874,2 zł.
6)
Oszacowanie kosztów eksploatacji linii kolejowej (przeglądy).
Według telefonicznej informacji z firmy Tormax [4] przegląd 1km toru kolejowego wynosi około
1000zł.
Nawiązując do powyższej ceny oraz zakładając przegląd toru co 1 miesiąc, wyliczyć można koszt
przeglądów podczas 15 lat eksploatacji toru:
1
4
× 52
ݐݕ݃
ݎ݇
× 15 ݈ܽݐ × 1000ݖł × 8 ݇݉ = ࢠł
7)
Obliczenie stawki przewozowej.
Zakładam pełną eksploatację toru przez 15 lat oraz pełny zwrot inwestycji w tym okresie.
Korzystając z
cennika stawek jednostkowych opłat za korzystanie z infrastruktury kolejowej
zarządzanej przez PKP Polskie Linie Kolejowe S.A obowiązującego od 12 grudnia 2010 roku [5],
można wyznaczyć stawkę przewozową po zakładanym torze.
Tab. 7.1. Stawki jednostkowe PKP za minimalny dostęp do infrastruktury pociągów
pasażerskich.
Masa całkowita
brutto M [t]
Kategoria linii kolejowej
1
2
3
4
5
M≤60
1,94
2,1
2,72
3,52
6,37
60<M≤150
2,79
2,97
3,63
4,50
7,57
150<M≤300
3,11
3,49
4,40
5,40
9,87
300<M≤450
3,48
3,92
4,97
6,11
11,21
450<M≤600
4,27
4,81
6,06
7,45
13,65
M>600
6,30
7,35
9,81
12,5
18,16
Tab. 7.2. Stawki jednostkowe PKP za minimalny dostęp do infrastruktury pociągów
pasażerskich.
Masa całkowita
brutto M [t]
Kategoria linii kolejowej
1
2
3
4
5
M≤60
1,94
2,1
2,72
3,52
6,37
60<M≤150
2,79
2,97
3,63
4,50
7,57
150<M≤300
3,11
3,49
4,40
5,40
9,87
300<M≤450
3,48
3,92
4,97
6,11
11,21
450<M≤600
4,27
4,81
6,06
7,45
13,65
600<M≤1100
6,30
7,35
9,81
12,5
18,16
1100<M≤1500
10,73
14,2
15,77
17,86
23,60
1500<M≤2100
13,81
18,34
20,39
23,38
29,78
2100<M≤3000
16,53
20,17
24,71
28,54
33,36
2100<M≤3000
20,66
26,3
30,42
34,99
39,50
Według cennika PKP stawka przewozowa dla zadanych pociągów pasażerskich wynosi: 3,63 zł, zaś dla
pociągów towarowych: 9,81 zł.
Założono 12 par połączeń pasażerskich dziennie oraz 12 połączeń towarowych w tygodniu, co w
rozrachunku rocznym daje 8760 połączeń pasażerskich oraz 624 towarowych.
Przy podanych stawkach przewozowych za 1 km oraz założonej ilości połączeń, zysk z przewozów po
15 latach eksploatacji toru wyniesie:
- 3 815 856 zł za przewozy pasażerskie,
- 734 572,8 zł za przewozy towarowe.
Łączny zysk wyniesie: 4 550 428,8 zł, co daje około 0,353 poniesionych kosztów inwestycji.
Aby inwestycja zwróciła się przy założonym obciążeniu linii, należy jednostkowy koszt przewozu
podnieść
ଵଶ ଽ ଼ସ,ଶ
ସ ହହ ସଶ଼,଼
= 2,84 krotnie.
Zatem nowe jednostkowe stawki za korzystanie z zadanego torowiska wynosić będą:
- 10,31 zł za przewozy pasażerskie,
- 27,86 zł za przewozy towarowe.
8)
Podsumowanie
Koszt budowy 8km odcinka linii kolejowej bez uzgodnionych z firmami umów handlowych
oraz obniżonych cen za dużą ilość zamówionych elementów jest nieopłacalna. Mimo użycia staro-
użytecznych materiałów, ograniczania kosztów dowozu oraz wynajmu maszyn/opłacenia
pracowników koszt ten jest zbyt duży by inwestycja mogła realnie zwrócić się po 15 latach. Ustalone
stawki są niekonkurencyjne wobec innych właścicieli infrastruktury, co spowoduje brak
zainteresowania przewoźników oraz pasażerów do korzystania z linii. Uwzględnić należy również fakt,
że nie przewidzieliśmy ewentualnych napraw podczas eksploatacji, a jedynie przeglądy torowiska.
9)
Bibliografia:
[1] Załącznik do Uchwały Zarządu PKP Polskie Linie Kolejowe S.A. z 2005r, Id-1 (D1) Warunki
techniczne utrzymania nawierzchni na liniach kolejowych.
[2] Rozporządzenia Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 10 września 1998 r.
[3] Strona internetowa firmy ANMAR:
http://www.anmar-trans.pl/
(dostęp: 29.03.2011).
[4] Strona internetowa firmy Tormax:
http://www.tormax.com.pl
[5] Cennik
stawek jednostkowych opłat za korzystanie z infrastruktury kolejowej
zarządzanej przez PKP Polskie Linie Kolejowe S.A obowiązującego od 12 grudnia 2010 roku:
http://www.plk-sa.pl/fileadmin/Oferta/Cennik_2010_2011/Cennik_2010-11_w2.pdf