Як залізничний огорожа запобігає аваріям?

Основна захисна роль залізничних огорож

Уздовж залізничних колій використовують спеціальний тип огорожі, яка утримує потяг на коліях у разі раптової зміни напрямку руху або якщо автомобіль проїжджає через колії. Якщо потяг зіткнеться з кінцем колій, величезні огорожі, що оточують колії, та бурти коліс потяга під час спроби з’їзду з колій стають точкою прикладення сили, яка утримує потяг на критичній колії. Якби таких огорож не було, потяг піднявся б по коліях і з’їхав з них. Зовнішні сили, що штовхають потяг убік, спричиняють його повернення на колії. Переважно навантаження на рейки є вертикальним, а бічні сили, що можуть призвести до з’їзду з колій, компенсуються за рахунок огорож. Огорожі для утримання на критичних ділянках — таких як перехрестя, мости та переїзди — визначають різницю між контролюваною ситуацією з’їзду з колій і загрозою життю пасажирів потяга або людей та вантажів, що перевозяться автомобільним транспортом.

Як бокові загрози на переїздах залізниці з автомобільними дорогами усуваються за допомогою залізничних огорож

Коли автомобілі або вантажівки виїжджають на залізничні колії, ймовірність зіткнення потяга з транспортним засобом є дуже високою. Однак залізничні огорожі на переїздах залізниці з автомобільними дорогами зменшують ризик зіткнень і аварій, поглинаючи та відхиляючи ударну силу при зіткненні. Для цього залізничні огорожі забезпечують компоненти системи відхилення удару та керування, що спрямовують і перенаправляють події зіткнення на переїздах. Також функції керування та спрямування огорож запобігають боковому зходу поїздів з рейок. Крім порятунку життів і значного зниження витрат для громади, огорожі захищають системи контролю переїздів і зходу з рейок, а також обладнання залізничної колії. Під час будівництва місце розташування огорож визначається таким чином, щоб забезпечити оптимальний захист від виїзду транспортних засобів на колії.

Спрямування коліс під час зіткнення: перенаправлення руху поза колією

Під час бічного зіткнення бар’єр може виконувати кілька функцій:

Утримання фланця: вони утримують фланці коліс, запобігаючи їх бічному зміщенню.

Перенаправлення ударної сили: поверхні, призначені для косих ударів, перенаправляють бічний імпульс у поздовжнє рухання вздовж рейки.

Запобігання підйому колеса: їх конкретна висота запобігає підйому колеса над рейкою.

Ця система інтегрованого утримання здатна зберігати вирівнювання коліс із рейкою навіть за умов суттєвого прикладання бічних сил. Дані Федерального управління з питань залізничного транспорту (FRA) свідчать, що на переїздах із огорожами кількість зіткнень перевищує кількість зіткнень на переїздах без огорож на 74 відсотки. Це демонструє, як конструкція залізничних бар’єрів обмежує зіткнення до мінімального рівня.

Цілеспрямований дизайн залізничної огорожі на небезпечних об’єктах інфраструктури

Залізничні запобіжні рейки встановлюються лише там, де існує високий ризик зходу з колії, а ніколи — за випадковим принципом. Тому на кривих ділянках колії пріоритет надається саме запобіжним рейкам. Це пов’язано з тим, що відцентрова сила відштовхує рухомий склад назовні, збільшуючи тиск на гребінь колеса й зменшуючи силу зчеплення. У разі значного бічного навантаження ризик зходу з колії суттєво зростає.

Позиціонування, засноване на фізичних принципах: контроль відцентрової сили та контакту гребеня колеса

На кривих ділянках внутрішню рейку доповнюють запобіжними рейками. Відстань між рейками невелика й зазвичай становить 6–12 дюймів від робочої рейки; її визначають з урахуванням класу колії, швидкості руху, геометрії рухомого складу тощо. Така мала відстань забезпечує такі переваги:

Перехоплення гребеня колеса до того, як станеться зхід з колії

Мінімізація бічного зміщення для запобігання підніманню гребеня колеса

Плавне повернення колеса на робочу рейку

Бар'єрна огорожа проектується з певною жорсткістю та під певним кутом, щоб стабілізувати рух транспортного засобу й поглинути кінетичну енергію під час контакту з бар'єрною огорожею, а також уникнути раптового гальмування або структурного пошкодження внаслідок контакту з нею. Такий самий підхід, заснований на оцінці ризиків, застосовується при розміщенні бар'єрних огорож на мостах, у тунелях та на насипах через підвищений ризик для бар'єрної огорожі та навколишньої території, що забезпечує створення комплексної безпечної зони, заснованої на оцінці ризиків.

Залізнична бар'єрна огорожа проти контррейки: співпраця задля забезпечення безпеки

У забезпеченні безпеки на залізниці охоронні рейки та контррейки виконують різні функції. Охоронні рейки встановлюють на внутрішньому краю залізничних колій на мостах і переїздах — це найбільш аварійно небезпечні ділянки. Їхня основна мета — утримати поїзд у разі зходу з колії. Коли колесо потяга з’їжджає з рейки, охоронна рейка направляє й відхиляє колесо від зовнішньої сторони рейки, поглинаючи частину ударного навантаження. Контррейки виконують протилежну роль. Їх встановлюють на внутрішньому краю рейки на кривих ділянках. Контррейки активно компенсують вплив відцентрової сили, «захоплюючи» гребені коліс, що забезпечує залишення коліс у межах рейок і їх правильне вирівнювання під час проходження повороту. Ця функція контрастує з роллю охоронних рейок, які в деяких місцях мають виконувати свої функції непомітно. Охоронні рейки використовують у ділянках, де наслідки їхньої відмови будуть найсерйознішими. Натомість контррейки найчастіше зустрічаються там, де залізничні колії потребують регулярного технічного обслуговування.

Функціональна залізнична огорожа (контррейка)

Основне призначення: перенаправлення зійшлих з рейок коліс; запобігання підніманню коліс на кривих ділянках

Запускається: після зходу з рейок — для утримання рухомого складу; до зходу з рейок — для його запобігання

Ключові місця встановлення: мости, переїзди, гострі криві (з недостатнім піднесенням більше 2°)

Механічна дія: поглинає енергію бічного удару; динамічно обмежує зазор між ребром колеса та рейкою

Поширені запитання

Яка основна функція залізничних огорож (контррейок)?

Основна функція залізничних огорож (контррейок) полягає в перенаправленні бічних сил, що виникають під час зходу з рейок або зіткнень у разі критичних інфраструктурних подій на кривих ділянках, стрілкових переводах та переїздах.

Де найчастіше встановлюють залізничні огорожі (контррейки)?

Залізничні огорожі (контррейки) встановлюють у місцях з підвищеним ризиком зходу з рейок — на гострих кривих, мостах, у тунелях та на переїздах, де діють зовнішні сили, такі як відцентрова сила або вторгнення транспортних засобів.

Чим залізничні огорожі (контррейки) відрізняються від контррейок?

Захисні огорожі для залізничних колій призначені для запобігання зходу з колії шляхом перенаправлення коліс та керування енергією бічного удару. Захисні рейки, навпаки, призначені для збереження правильного положення коліс і їх вирівнювання під час проходження дуже крутими поворотами.