Hvordan forhindrer jernbaneseksrægter ulykker?

Den primære beskyttende funktion af jernbaneseksrægter

Langs jernbanespor anvender man en type beskyttelsesrail, der holder toget på sporene, hvis toget pludselig skal ændre retning, eller hvis en bil kører over sporene. Hvis et tog skulle ramme enden af sporene, bliver de store beskyttelsesrails, der omgiver sporene og hjulflangerne på toget, når det forsøger at vælte, til et kraftpunkt, der holder toget på det kritiske spor. Hvis beskyttelsesrailsene ikke var der, ville toget klatre op ad sporet og vælte. Ydre kræfter, der skubber toget fra side til side, får toget til at bevæge sig tilbage på sporet. Primært er kraften på skinnerne lodret, mens de tværgående kræfter, der ville forårsage væltning, støttes af beskyttelsesrailsene. Indeslutningsbeskyttelsesrails ved kritiske punkter som krydsninger, broer og vejkryds er afgørende for, om en væltning kan undgås, eller om livet for personer i toget eller for personer og gods, der transporteres ad vej, er i fare.

Hvordan laterale trusler ved niveauskæringer afhjælpes af jernbanesporbeskyttelsesrækværk

Når biler eller lastbiler kører op på jernbanesporene, er der stor risiko for kollisioner mellem tog og køretøjer. Jernbanesporbeskyttelsesrækværk ved vej-jernbane-skæringer reducerer imidlertid sandsynligheden for kollisioner og ulykker ved at absorbere og aflede stødet fra kollisionerne. For at opnå dette leverer jernbanesporbeskyttelsesrækværk komponenter til stødafledning og kontrolsystemer, der guider og omstyrer kollisionshændelserne ved niveauskæringer. Laterale togentsporing kan også forebygges ved hjælp af rækværkets funktioner til kontrol og vejledning. Ud over at redde liv og betydelige samfundsmæssige omkostninger beskytter rækværk også skærings- og entsporingskontrolsystemer samt jernbanesporens udstyr. Under byggeriet fastlægges placeringen af rækværkene for at sikre optimal beskyttelse mod køretøjskrydsninger.

Hjulvejledning under kollision: Omstyring af bevægelse uden for sporet

Under en sidekollision kan en barriere udføre flere funktioner:

Flangebegrænsning: De fanger hjulflanger og forhindrer tværgående afdrift.

Omledning af stødkraft: Skråt påvirkede overflader omdanner tværgående bevægelsesmængde til længderetningsbevægelse langs skinnen.

Forhindring af hjulklatring: Deres specifikke højde forhindrer, at hjul klatrer op over skinnen.

Dette system af integreret begrænsning kan opretholde justeringen mellem hjul og skinne, selv ved alvorlige tværgående kræfter. FRA-data viser, at kryds med beskyttelsesrail oplever 74 procent flere udsporinger end kryds uden beskyttelsesrail. Dette illustrerer, hvordan designet af jernbanespærre kun begrænser udsporinger i begrænset omfang.

Formålsmæssigt design af jernbanespærre på risikobelasted infrastruktur

Jernbanesikringsrails er designet kun, hvor risikoen for udrykning er høj, aldrig efter et tilfældigt princip, og derfor prioriteres sikringsrailen på kurvede strækninger af sporene. Dette skyldes, at centrifugalkraften presser rullende materiel udad, hvilket øger kontakttrykket mellem flangen og nedsætter adhæsionen. I situationer med stor tværkraft stiger risikoen for udrykning betydeligt.

Fysikbaseret positionering: Styring af centrifugalkraft og flangekontakt

Konstruktionen af den indre skinne på kurver indeholder sikringsrails. Afstanden mellem skinnerne er lille og er normalt 6–12 tommer fra køreskinnen og er dimensioneret ud fra skinneklassespecifikationer, hastighed, geometri af det rullende materiel samt andre faktorer. Den lille afstand bidrager til følgende:

Opsnapper hjulflangerne, inden udrykning sker

Minimerer den tværgående forskydning for at reducere flangeklatring

Genplacerer hjulet forsigtigt tilbage på køreskinnen

Værnristen er designet med en bestemt stivhed og vinkel for at stabilisere og absorbere den kinetiske energi under kontakt med værnristen samt undgå, at kontakt med værnristen forårsager en pludselig deceleration eller strukturel svigt. Den samme risikobaserede overvejelse anvendes ved placeringen af værnrister på broer, i tunneller og på jordvolde på grund af den øgede risiko for værnristen og det omkringliggende område, hvilket dermed etablerer et omfattende, risikobaseret sikkerhedsområde.

Jernbaneværnrist versus kontrolskinne: Samarbejde for sikkerhed

Ved sikring af sikkerheden på jernbanen udfører beskyttelsesrails og kontrolrails forskellige funktioner. Beskyttelsesrails monteres på den indre kant af jernbanesporene på broer og i niveauskæringer, som er de områder, hvor der oftest sker ulykker. Deres primære formål er at begrænse en sporskiftning. Når et togdæk kommer af sporet, vil beskyttelsesrailen lede og afbøje dækket væk fra den ydre side af sporet og derved absorbere en del af stødet. Kontrolrails udfører den modsatte funktion. Kontrolrails monteres på den indre kant af sporet i kurver. Kontrolrails håndterer aktivt virkningen af centrifugalkraften ved at „gribe“ hjulflangerne, hvilket holder hjulene inden for sporene og korrekt justerede under en drejning. Dette står i kontrast til beskyttelsesrails, som i nogle tilfælde forventes at udføre deres funktion uden at være mærkbar. Beskyttelsesrails anvendes i områder, hvor konsekvenserne af en fejl ville være mest alvorlige. I modsætning hertil er kontrolrails især almindelige i områder, hvor jernbanesporene kræver rutinemæssig vedligeholdelse.

Funktionel jernbanesidebeskyttelse og kontrolskinne

Primær formål: Omleder udsporede hjul; forhindrer hjul i at klatre op på kurver

Udløser: Efter-udsporingstilbageholdelse; før-udsporingforebyggelse

Nøgleinstallationer: Broer, niveauskæringer; skarpe kurver (>2° kantmangel)

Mekanisk virkning: Absorberer tværgående støddenergi; begrænser dynamisk flangegab

Ofte stillede spørgsmål

Hvad er den primære funktion af jernbanesidebeskyttelse?

Den primære funktion af jernbanesidebeskyttelse er at omlede tværgående kræfter, der opstår ved udsporinger eller kollisioner under kritiske infrastrukturhændelser på kurver, vejkryds og niveauskæringer.

Hvor installeres jernbanesidebeskyttelse hovedsageligt?

Jernbanesidebeskyttelse installeres på højrisikolokaliteter for udsporing, såsom skarpe kurver, broer, tunneler og niveauskæringer, som udsættes for eksterne kræfter som f.eks. centrifugalkraft eller køretøjsindtrængen.

Hvordan adskiller jernbanesidebeskyttelse sig fra kontrolskinner?

Skinnesikringshegn er designet til at håndtere sporskift ved at omlede hjulene og styre den tværgående støddenergi. Kontrolskinner er derimod designet til at holde hjulene i retning og position under skarpe kurver.