Cum previn accidentele gardurile de protecție feroviare?

Rolul principal de protecție al gardurilor de protecție feroviare

Lângă liniile de cale ferată, se folosește un tip de balustradă de protecție care menține trenul pe șine în cazul în care acesta trebuie să își schimbe brusc direcția sau dacă o mașină traversează șinele. Dacă un tren ar lovi capătul șinelor, imensele balustrade de protecție care înconjoară șinele și flanșele roților trenului în momentul încercării de deraiere devin puncte de forță care păstrează trenul pe șina critică. În absența acestor balustrade de protecție, trenul ar urca pe șină, provocându-și deraierea. Forțele exterioare care împing trenul lateral determină revenirea acestuia pe șină. În principal, forța exercitată asupra șinelor este verticală, iar forțele laterale care ar putea cauza deraileri sunt suportate de balustradele de protecție. Balustradele de conținere la puncte critice, cum ar fi intersecțiile, podurile și trecerile la nivel cu drumul, reprezintă diferența dintre evitarea unei deraileri și punerea în pericol a vieții pasagerilor trenului sau a persoanelor și mărfurilor transportate pe calea rutieră.

Cum sunt atenuate amenințările laterale la trecerile la nivel cu calea ferată prin utilizarea balustradelor feroviare

Când autoturismele sau camioanele pătrund pe șinele de cale ferată, probabilitatea producerii unor accidente de coliziune între tren și vehicul este foarte mare. Totuși, balustradele feroviare de la trecerile rutiere cu calea ferată reduc șansele de coliziune și accidente prin absorbția și devierea impactului produs de aceste coliziuni. Pentru a realiza acest lucru, balustradele feroviare oferă componente ale unui sistem de deviere și control al impactului, care ghidează și reorientează incidentele de coliziune la trecerile la nivel. Derailările laterale ale trenurilor pot fi, de asemenea, prevenite prin funcționalitatea de control și ghidare a balustradelor. În afară de salvarea vieților și reducerea costurilor semnificative pentru comunitate, balustradele protejează sistemele de control ale trecerilor și ale derailărilor, precum și echipamentele de pe șinele de cale ferată. În timpul construcției, amplasarea balustradelor este stabilită astfel încât să ofere o protecție optimă împotriva pătrunderii vehiculelor.

Ghidarea roților în caz de coliziune: reorientarea mișcării în afara șinelor

În cazul unei coliziuni laterale, o barieră poate îndeplini mai multe funcții:

Confinare prin flanșă: Acestea prind flanșele roților, împiedicând deraparea laterală.

Redirecționarea forței de impact: Suprafețele de impact oblic transformă impulsul lateral în mișcare longitudinală de-a lungul șinei.

Prevenirea urcării roții: Înălțimile lor specifice împiedică urcarea roții peste șină.

Acest sistem integrat de confinare poate menține alinierea roată–șină, chiar și în prezența unor forțe laterale severe. Datele FRA indică faptul că trecerile cu garduri prezintă cu 74% mai multe deraileri decât cele fără garduri. Acest lucru ilustrează modul în care proiectarea barierelor feroviare reduce derailerile la un număr limitat de evenimente.

Proiectare intenționată a gardului feroviar pe infrastructuri riscante

Guardrail-urile feroviare sunt proiectate doar acolo unde riscul de deraiere este ridicat, niciodată pe baza unui principiu aleatoriu; prin urmare, pe secțiunile curbe ale liniei, guardrail-ul este prioritar. Acest lucru se datorează faptului că forța centrifugă împinge vehiculul feroviar spre exterior, crescând presiunea de contact dintre muchia de rulare (flanșă) și reducând aderența. Într-un scenariu cu o împingere laterală mare, riscul de deraiere crește semnificativ.

Poziționare informată de principii fizice: gestionarea forței centrifuge și a contactului flanșei

Construcția șinei interioare pe curbe include guardrail-uri. Distanța dintre șine este mică și este, în mod obișnuit, de 6–12 inch față de șina de rulare, fiind proiectată în funcție de clasa liniei feroviare, viteză, geometria vehiculului feroviar etc. Această distanță mică contribuie la următoarele:

Interceptarea flanșelor roților înainte ca deraierea să aibă loc

Minimizarea deplasării laterale pentru a reduce escaladarea flanșei

Recentrarea blândă a roții pe șina de rulare

Parapetul este proiectat cu o anumită rigiditate și unghi pentru a stabili și absorbi energia cinetică în timpul contactului cu parapetul, evitând astfel o decelerare bruscă cauzată de contactul cu parapetul sau o cedare structurală. Aceeași raționament bazat pe risc se aplică și la amplasarea parapetelor pe poduri, tuneluri și rampe, datorită riscului crescut pentru parapet și pentru zona înconjurătoare, stabilind astfel o zonă de siguranță cuprinzătoare, bazată pe risc.

Parapet feroviar vs. șină de ghidare: Parteneriat pentru siguranță

În asigurarea siguranței pe calea ferată, balustradele de protecție și șinele de ghidare îndeplinesc funcții diferite. Balustradele de protecție sunt instalate pe marginea interioară a șinelor, în zonele cele mai expuse accidentelor, cum ar fi podurile și trecerile la nivel. Scopul lor principal este de a limita efectele unei deraileri. Atunci când o roată a trenului părăsește șina, balustrada de protecție va ghida și devia roata spre interiorul șinei, absorbând o parte din impact. Șinele de ghidare îndeplinesc o funcție opusă. Acestea sunt instalate pe marginea interioară a șinei, pe curbe. Șinele de ghidare gestionează activ efectul forței centrifuge prin „prinderea” flanșelor roților, menținând astfel roțile în interiorul șinelor și aliniate corespunzător în timpul virajului. Această funcționare se distinge de cea a balustradelor de protecție, care, în unele locuri, trebuie să își îndeplinească rolul fără a fi vizibile. Balustradele de protecție sunt utilizate în zonele în care consecințele unui eșec ar fi cele mai grave. În schimb, prezența șinelor de ghidare este cel mai frecventă în locurile în care calea ferată necesită întreținere rutinieră.

Element de siguranță pentru balustradele feroviare – șină de control

Scop principal: redirecționarea roților deraiate; prevenirea urcării roților pe curbe

Declanșare: conținerea post-derailare; prevenirea pre-derailare

Instalare cheie: poduri, treceri la nivel; curbe accentuate (>2° deficiență de suprânalțare)

Acțiune mecanică: absoarbe energia impactului lateral; limitează dinamic jocul flanșei

Întrebări frecvente

Care este funcția principală a balustradelor feroviare?

Funcția principală a balustradelor feroviare este de a redirecționa forțele laterale implicate în deraileri sau coliziuni în timpul evenimentelor critice la infrastructură, cum ar fi curbele, macazele și trecerile la nivel.

Unde sunt instalate în principal balustradele feroviare?

Balustradele feroviare sunt instalate în locuri cu risc ridicat de deraiere, cum ar fi curbele accentuate, podurile, tunelurile și trecerile la nivel, care sunt supuse unor forțe exterioare, precum forța centrifugă sau pătrunderi ale vehiculelor.

Cum se diferențiază balustradele feroviare de șinele de control?

Gardurile de protecție pentru șine sunt concepute pentru a gestiona derailarea prin redirecționarea roților și gestionarea energiei de impact lateral. Șinele de ghidare, pe de altă parte, sunt concepute pentru a menține roțile aliniate și în poziția corectă în timpul curbelor strânse.