Wykolejenie - Derailment

C. Obraz z  lat 90. XIX wieku autorstwa „C. Petersen” Fayette County, Teksas [?] przedstawiający wykolejenie pociągu
Fragment wykolejonego pociągu ekspresowego w Pradze , Czechy (2007)

W kolejnictwie wykolejenie ma miejsce, gdy pojazd szynowy, taki jak pociąg, zjeżdża z torów. Chociaż wiele wykolejeń ma niewielkie znaczenie, wszystkie powodują chwilowe zakłócenie prawidłowego funkcjonowania systemu kolejowego i stanowią potencjalnie poważne zagrożenie.

Wykolejenie pociągu może być spowodowane m.in. kolizją z innym obiektem, błędem eksploatacyjnym (np. nadmierna prędkość na zakręcie), uszkodzeniem mechanicznym torów (np. pękniętymi szynami) lub uszkodzeniem mechanicznym kół. powoduje. W sytuacjach awaryjnych, celowe wykolejenie z derails lub punktach połowów jest czasami stosowany w celu zapobiegania bardziej poważny wypadek.

Historia

W XIX wieku wykolejenia były na porządku dziennym, ale stopniowo ulepszane środki bezpieczeństwa doprowadziły do ​​stabilnego niższego poziomu takich incydentów. W Stanach Zjednoczonych liczba wykolejeń drastycznie spadła od 1980 r. z ponad 3000 rocznie (1980) do około 1000 w 1986 r. do około 500 w 2010 r.

Powoduje

Wykolejony British Rail Class 165 na stacji Paddington w Londynie . Pociąg przejechał przez zestaw punktów pułapek, które spowodowały wykolejenie. Po wykolejeniu tył pociągu uderzył w słupek , poważnie uszkadzając stronę kierowcy jednostki prowadzącej.

Wykolejenia wynikają z jednej lub kilku różnych przyczyn; można je sklasyfikować jako:

  • główna awaria mechaniczna elementu toru (na przykład pęknięte szyny, rozpiętość skrajni z powodu awarii podkładu (wiąza))
  • pierwotna awaria mechaniczna elementu układu jezdnego pojazdu (na przykład awaria maźnicy, pęknięcie koła)
  • usterka geometrii elementów toru lub układu jezdnego powodująca quasi-statyczną awarię podczas jazdy (np. wspinanie się po szynach z powodu nadmiernego zużycia kół lub szyn, poślizg przy robotach ziemnych)
  • dynamiczny efekt interakcji tor-pojazd (np. ekstremalne polowanie , pionowe odbicie, przesunięcie toru pod pociągiem, nadmierna prędkość)
  • niewłaściwa praca punktów, lub niewłaściwe przestrzeganie sygnałów je zabezpieczających (błędy sygnału)
  • jako zdarzenie wtórne po kolizji z innymi pociągami, pojazdami drogowymi lub innymi przeszkodami ( kolizje na przejazdach kolejowych , przeszkody na linii)
  • obsługa pociągu (zacinanie spowodowane nagłymi siłami trakcyjnymi lub hamującymi, określane jako luz w Ameryce Północnej).
Wykolejona lokomotywa w Australii w punkcie zaczepienia niewidocznym (styczeń 2007)

Zepsute szyny

Pęknięta szyna, prawdopodobnie zaczynająca się od wtrącenia wodoru w główkę szyny

Tradycyjna konstrukcja toru składa się z dwóch szyn, zamocowanych w określonej odległości od siebie (tzw. szerokości toru ) i wspartych na podkładach poprzecznych (kotłach). Niektóre zaawansowane konstrukcje torów podtrzymują szyny na płycie betonowej lub asfaltowej. Powierzchnia bieżna szyn musi być praktycznie ciągła i mieć odpowiedni układ geometryczny.

W przypadku pękniętej lub pękniętej szyny , powierzchnia bieżna szyny może zostać przerwana, jeśli jakiś element wypadł lub utknął w niewłaściwym miejscu lub jeśli powstanie duża szczelina między pozostałymi odcinkami szyny. 170 uszkodzonych (nie pękniętych) szyn zostało zgłoszonych na Network Rail w Wielkiej Brytanii w 2008 r., w porównaniu z 988 szczytami w sezonie 1998/1999.

  • W torze przegubowym szyny są zwykle łączone za pomocą skręcanych nakładek (prętów przegubowych). Środnik szyny podlega dużym siłom ścinającym, które są wzmacniane wokół otworu na śrubę. Tam, gdzie konserwacja toru jest słaba, zmęczenie metalurgiczne może skutkować propagacją pękania gwiaździstego z otworu na śrubę. W ekstremalnych sytuacjach może to doprowadzić do oderwania się trójkątnego kawałka szyny w miejscu połączenia.
  • Zmiany metalurgiczne zachodzą ze względu na zjawisko pękania naroży skrajnych (w którym mikropęknięcia zmęczeniowe propagują się szybciej niż zwykłe zużycie), a także ze względu na efekty wtrąceń wodoru podczas procesu produkcyjnego, prowadzące do propagacji pęknięć pod obciążeniem zmęczeniowym.
  • Miejscowa kruchość metalu rodzimego może wystąpić z powodu poślizgu kół (zespoły trakcyjne obracają koła napędowe bez ruchu po torze).
  • Spoiny szyn (gdzie sekcje szyn są łączone przez spawanie) mogą ulec uszkodzeniu z powodu złego wykonania; może to być wywołane ekstremalnie niską temperaturą lub niewłaściwym naprężeniem stale spawanych szyn, tak że w szynach powstają duże siły rozciągające.
  • Nakładki (pręty łączące) w szynie przegubowej mogą ulec uszkodzeniu, umożliwiając szyny rozerwać się w ekstremalnie zimnej pogodzie; jest to zwykle związane z nieskorygowanym pełzaniem szyny.

Wykolejenie może nastąpić z powodu nadmiernego poszerzenia rozstawu toru (czasami nazywanego rozstawem drogowym ), w którym podkłady lub inne mocowania nie utrzymują właściwego rozstawu. W torze o małej konstrukcji, na którym szyny są z kolcami (wbijane) do podkładów drewnianych, uszkodzenie chwytu z kolcami może skutkować obrotem na zewnątrz szyny, zwykle pod wpływem obciążającego działania wózków (ciężarówek) na zakrętach.

Mechanizm poszerzania rozstawu jest zwykle stopniowy i stosunkowo powolny, ale jeśli nie zostanie wykryty, ostateczna awaria często ma miejsce pod wpływem jakiegoś dodatkowego czynnika, takiego jak nadmierna prędkość, źle utrzymane podwozie pojazdu, niewspółosiowość szyn i ekstremalne efekty trakcji (takie jak duże siły napędowe). Wspomniany powyżej efekt pełzania jest bardziej widoczny w suchych warunkach, gdy współczynnik tarcia na styku koło z szyną jest wysoki.

Wadliwe koła

Podwozie — zestawy kołowe , wózki (ciężarówki) i zawieszenie — może ulec awarii. Najczęstszym historycznym rodzajem awarii jest zapadanie się łożysk ślizgowych z powodu niedostatecznego smarowania oraz awaria resorów piórowych; opony kół są również podatne na uszkodzenia z powodu propagacji pęknięć metalurgicznych.

Nowoczesne technologie znacznie zmniejszyły częstość występowania tych awarii, zarówno pod względem konstrukcyjnym (w szczególności eliminacja łożysk ślizgowych), jak i interwencyjnym (badanie nieniszczące w eksploatacji).

Niezwykła interakcja na ścieżce

Jeżeli nieregularność pionowa, boczna lub poprzeczna ma charakter cykliczny i ma miejsce przy długości fali odpowiadającej częstotliwości drgań własnych niektórych pojazdów przejeżdżających dany odcinek trasy, istnieje ryzyko rezonansowych drgań harmonicznych w pojazdach, prowadzących do skrajnie niewłaściwego ruchu i możliwego wykolejenia. . Jest to najbardziej niebezpieczne, gdy cykliczna rolka jest ustawiana przez różnice między poziomami, ale pionowe cykliczne błędy mogą również powodować unoszenie się pojazdów z toru; dzieje się tak zwłaszcza wtedy, gdy pojazdy są wytarowane (puste), a zawieszenie nie jest zaprojektowane tak, aby miało odpowiednie właściwości. Ostatni warunek ma zastosowanie, jeśli sprężynowanie zawieszenia ma sztywność zoptymalizowaną dla stanu załadowania lub dla stanu obciążenia kompromisowego, tak że jest zbyt sztywne w sytuacji tary.

Zestawy kołowe pojazdu stają się chwilowo rozładowywane w pionie, przez co prowadzenie wymagane od kołnierzy lub styku powierzchni tocznej koła jest niewystarczające.

Szczególnym przypadkiem jest wyboczenie związane z wysoką temperaturą : w czasie upałów stal szynowa rozszerza się. Osiąga się to poprzez naprężenie w sposób ciągły spawanych szyn (są one napinane mechanicznie, aby były neutralne naprężenia w umiarkowanej temperaturze) oraz poprzez zapewnienie odpowiednich szczelin dylatacyjnych na połączeniach i zapewnienie odpowiedniego smarowania nakładek. Dodatkowo boczne utwierdzenie zapewnia odpowiednie ramię balastowe. Jeśli którykolwiek z tych środków jest nieodpowiedni, tor może się wygiąć; ma miejsce duże zniekształcenie boczne, którego pociągi nie są w stanie pokonać. (W ciągu dziewięciu lat 2000/1-2008/9 w Wielkiej Brytanii miało miejsce 429 incydentów wyboczenia torów).

Niewłaściwe działanie systemów sterowania

Węzły i inne zmiany trasy na kolei są zazwyczaj realizowane za pomocą rozjazdów (rozjazdów — ruchomych odcinków zdolnych do zmiany dalszej trasy pojazdów). W początkach kolei były one przemieszczane samodzielnie przez miejscowy personel. Wypadki — zwykle kolizje — miały miejsce, gdy personel zapominał, na którą trasę wyznaczono punkty, lub przeoczał zbliżający się pociąg na sprzecznej trasie. Jeśli punkty nie zostały poprawnie ustawione dla którejkolwiek trasy — ustawione w połowie skoku — możliwe jest wykolejenie się pociągu.

Pierwsza koncentracja dźwigni sygnalizacyjnych i zwrotnic gromadzonych do eksploatacji miała miejsce w Bricklayer's Arms Junction w południowo-wschodnim Londynie w latach 1843-1844. Lokalizacja kontroli sygnału (prekursor nastawni) została wzmocniona przez zapewnienie blokady (zapobiegając ustawieniu wyraźnego sygnału dla trasy, która nie była dostępna) w 1856 roku.

Aby zapobiec niezamierzonemu przemieszczaniu się pojazdów towarowych z bocznic na linie jezdne oraz innym analogicznym niewłaściwym ruchom, przy wyjściu z bocznic przewidziano zaczepy i wykolejenia. W niektórych przypadkach są one zapewniane na zbieżności linii biegnących. Czasami zdarza się, że kierowca błędnie uważa, że ​​jest upoważniony do przejechania przez punkty pułapki lub że nastawniczy niewłaściwie udziela takiego zezwolenia; powoduje to wykolejenie. Wynikające z tego wykolejenie nie zawsze w pełni chroni drugą linię: wykolejenie w punkcie pułapki przy dużej prędkości może spowodować znaczne uszkodzenia i przeszkodę, a nawet pojedynczy pojazd może zablokować wolną linię.

Wykolejenie po kolizji

W przypadku zderzenia pociągu z masywnym obiektem jest oczywiste, że może dojść do wykolejenia prawidłowego toczenia się kół pojazdu po torze. Chociaż wyobraża się sobie bardzo duże przeszkody, wiadomo, że krowa zabłąkana na linię wykolei pociąg pasażerski z prędkością taką, jaka miała miejsce podczas wypadku kolejowego w Polmont .

Najczęściej spotykanymi przeszkodami są pojazdy drogowe na przejazdach kolejowych ( przejazdach jednopoziomowych ); złośliwi czasami umieszczają materiały na szynach, a w niektórych przypadkach stosunkowo małe przedmioty powodują wykolejenie, prowadząc jedno koło po szynie (a nie przez kolizję).

Wykolejenie miało miejsce również w sytuacjach wojennych lub innych konfliktów, takich jak wrogość rdzennych Amerykanów, a zwłaszcza w okresach, gdy personel wojskowy i materiały były przewożone koleją.

Surowa obsługa pociągów

Prowadzenie pociągu może również powodować wykolejenia. Pojazdy pociągu są połączone sprzęgami; w początkach kolei były to krótkie odcinki łańcucha („luźne sprzęgi”), które łączyły sąsiednie pojazdy ze znacznym luzem. Nawet przy późniejszych usprawnieniach może wystąpić znaczny luz między sytuacją trakcyjną (agregat napędowy napina sprzęgi) a hamowaniem agregatu (lokomotywa hamująca i dociskająca zderzaki w całym pociągu). Powoduje to wzrost sprzężenia .

Obecnie stosowane bardziej wyrafinowane technologie zazwyczaj wykorzystują złącza, które nie mają luźnego luzu, chociaż w złączach występuje ruch sprężysty; zapewnione jest ciągłe hamowanie, dzięki czemu każdy pojazd w pociągu ma hamulce sterowane przez maszynistę. Generalnie wykorzystuje się w tym sprężone powietrze jako medium sterujące i występuje mierzalne opóźnienie, gdy sygnał (w celu włączenia lub zwolnienia hamulców) rozchodzi się wzdłuż pociągu.

Jeżeli maszynista gwałtownie i gwałtownie hamuje pociąg, najpierw na przednią część pociągu działają siły hamowania. (Gdy hamuje tylko lokomotywa, efekt ten jest oczywiście bardziej ekstremalny). Tylna część pociągu może najechać na przednią część, a w przypadkach, gdy stan sprzęgu jest niedoskonały, wynikające z tego nagłe zamknięcie (efekt zwany „dotarciem”) może spowodować, że pojazd będzie w stanie tary (pusty pojazd towarowy) jest chwilowo podnoszony i opuszcza tor.

Efekt ten był stosunkowo powszechny w XIX wieku.

Na zakrzywionych odcinkach siły wzdłużne (przyciągania lub hamowania) między pojazdami mają składową odpowiednio do wewnątrz lub na zewnątrz na łuku. W ekstremalnych sytuacjach te siły boczne mogą wystarczyć do wykolejenia.

Szczególnym przypadkiem problemów z obsługą pociągów jest nadmierna prędkość na ostrych zakrętach . Zwykle ma to miejsce, gdy maszynista nie spowolni pociągu na ostrym, zakrzywionym odcinku na trasie, która w innym przypadku charakteryzuje się większą prędkością. W skrajnym przypadku pociąg wjeżdża na zakręt z prędkością, z którą nie może pokonać zakrętu i dochodzi do poważnego wykolejenia. Specyficzny mechanizm tego może obejmować przechylanie się ciała (obrót), ale prawdopodobnie wiąże się z przerwaniem struktury toru i wykolejeniem jako głównym zdarzeniem awarii, po którym następuje wywrócenie.

Śmiertelne przypadki obejmują wykolejenie w Santiago de Compostela w 2013 r. i wykolejenie pociągu w Filadelfii dwa lata później pociągów poruszających się z prędkością około 100 mil na godzinę (160 km/h). Oba jechały z prędkością około dwukrotnie większą niż maksymalna dopuszczalna prędkość na zakrzywionym odcinku toru.

Wspinanie się po kołnierzu

System naprowadzania praktycznych pojazdów szynowych opiera się na sterowaniu stożkowatością bieżników kół na umiarkowanych zakrętach (do promienia około 500 m lub około 1500 stóp). Na ostrzejszych krzywiznach dochodzi do kontaktu obrzeża, a prowadzenie obrzeża opiera się na sile pionowej (ciężar pojazdu).

Wspinanie kołnierz wykolejenie może spowodować, że związek między tymi siłami, L / V, jest bardzo duża. Siła boczna L wynika nie tylko z efektów odśrodkowych, ale duża część pochodzi z tarcia zestawu kołowego, który ma niezerowy kąt natarcia podczas jazdy z kontaktem z kołnierzem. Nadmiar L/V może wynikać z odciążenia koła lub z niewłaściwego profilu szyny lub bieżnika koła. Fizyka tego jest dokładniej opisana poniżej, w rozdziale interakcja koło-szyna .

Odciążenie koła może być spowodowane skręceniem toru. Może się to zdarzyć, jeśli przechyłka (poprzeczna lub przechyłka) toru zmienia się znacznie w obrębie rozstawu osi pojazdu, a zawieszenie pojazdu jest bardzo sztywne na skręcanie. W sytuacji quasi-statycznej może wystąpić w skrajnych przypadkach słabego rozłożenia obciążenia lub przy ekstremalnej przechyłce przy małej prędkości.

Jeśli szyna została poddana ekstremalnemu zużyciu bocznemu lub kołnierz koła został zużyty pod niewłaściwym kątem, możliwe jest, że stosunek L/V przekroczy wartość, której kąt obrzeża może wytrzymać.

W przypadku naprawy spawów rozjazdów zużytych na bokach, możliwe jest, że w wyniku złej jakości wykonania w profilu w kierunku przeciwnym do czoła zostanie wytworzona rampa, która odchyla zbliżający się obrzeże koła na główkę szyny.

W skrajnych sytuacjach infrastruktura może być rażąco zniekształcona lub nawet nieobecna; może to wynikać z ruchu robót ziemnych (osunięcia się nasypu i wymywania), trzęsienia ziemi i innych poważnych zakłóceń na lądzie, niedostatecznej ochrony podczas procesów roboczych itp.

Interakcja koło-szyna

Prawie wszystkie praktyczne systemy kolejowe wykorzystują koła przymocowane do wspólnej osi: koła po obu stronach obracają się zgodnie. Wyjątkiem są tramwaje wymagające niskich poziomów podłogi, ale niepołączone koła powodują utratę wielu korzyści w prowadzeniu pojazdu.

Zaleta kół połączonych wynika ze stożkowatości bieżników kół — bieżniki kół nie są cylindryczne , lecz stożkowe . Na wyidealizowanym prostym torze zestaw kołowy poruszałby się centralnie, w połowie drogi między szynami.

W pokazanym tu przykładzie zastosowano odcinek toru z zakrzywieniem w prawo. Nacisk kładziony jest na koło po lewej stronie, które jest bardziej zaangażowane w siły niezbędne do prowadzenia wagonu po łuku.

Diagram 1 poniżej pokazuje koło i szynę z zestawem kołowym biegnącym prosto i centralnie na torze. Zestaw kołowy ucieka przed obserwatorem. (Zauważ, że szyna jest pokazana jako pochylona do wewnątrz; odbywa się to na nowoczesnym torze, aby dopasować profil główki szyny do profilu bieżnika koła.)

Schemat 2 przedstawia zestaw kołowy przesunięty w lewo z powodu krzywizny toru lub nieregularności geometrycznej. Lewe koło (pokazane tutaj) ma teraz nieco większą średnicę; prawe koło po przeciwnej stronie przesunęło się również w lewo, w kierunku środka toru i porusza się po nieco mniejszej średnicy. Ponieważ dwa koła obracają się z tą samą prędkością, prędkość do przodu lewego koła jest nieco większa niż prędkość do przodu prawego koła. Powoduje to zakrzywienie zestawu kołowego w prawo, korygując przemieszczenie. Odbywa się to bez kontaktu z kołnierzem; zestawy kołowe kierują się na umiarkowanych zakrętach bez kontaktu z kołnierzem.

Im ostrzejsza krzywa, tym większe przemieszczenie boczne konieczne do uzyskania krzywizny. Na bardzo ostrym łuku (zwykle o promieniu mniejszym niż około 500 m lub 1500 stóp) szerokość bieżnika koła jest niewystarczająca do uzyskania niezbędnego efektu kierowania, a obrzeże koła styka się z czołem wysokiej szyny.

Schemat 3 przedstawia bieg zestawów kołowych w wózku lub pojeździe czterokołowym. Zestaw kołowy nie porusza się równolegle do toru: jest ograniczony ramą wózka i zawieszeniem i odchyla się na zewnątrz łuku; to znaczy, że jego naturalny kierunek toczenia prowadziłby po mniej ostro zakrzywionej ścieżce niż rzeczywisty krzywizna toru.

Kąt pomiędzy naturalną ścieżką a rzeczywistą ścieżką nazywany jest kątem natarcia (lub kątem odchylenia). Gdy zestaw kołowy toczy się do przodu, jest zmuszany do ślizgania się po główce szyny przez kontakt kołnierzowy. Cały zestaw jest do tego zmuszony, więc koło na niskiej szynie jest również zmuszone do ślizgania się po swojej szynie.

To przesuwanie wymaga znacznej siły, aby to się stało, a siła tarcia opierająca się przesuwaniu jest oznaczona jako „L”, siła boczna. Zestaw kołowy przykłada siłę L na zewnątrz do szyn, a szyny wywierają siłę L do wewnątrz na koła. Zauważ, że jest to zupełnie niezależne od „siły odśrodkowej”. Jednak przy wyższych prędkościach siła odśrodkowa jest dodawana do siły tarcia, aby uzyskać L.

Obciążenie (siła pionowa) na kole zewnętrznym jest oznaczone jako V, tak że na schemacie 4 pokazano dwie siły L i V.

Styk stal-stal ma współczynnik tarcia, który może wynosić nawet 0,5 w suchych warunkach, tak że siła boczna może wynosić do 0,5 pionowego obciążenia koła.

Podczas tego kontaktu z kołnierzem, koło na wysokiej szynie doświadcza siły bocznej L, skierowanej na zewnątrz łuku. Gdy koło się obraca, kołnierz ma tendencję do wspinania się po kącie kołnierza. Jest przytrzymywany przez pionowe obciążenie koła V, tak że jeśli L/V przekroczy trygonometryczną styczną kąta styku obrzeża, nastąpi wspinanie. Kołnierz koła będzie wspinał się na główkę szyny, gdzie nie ma bocznego oporu podczas toczenia i zwykle ma miejsce wykolejenie wspinania się obrzeża . Na wykresie 5 kąt zwilżania kołnierza jest dość stromy i wspinanie się kołnierza jest mało prawdopodobne. Jednakże, jeśli główka szyny jest zużyta z boku (przycięcie boczne) lub kołnierz jest zużyty, jak pokazano na schemacie 6, kąt styku jest znacznie bardziej płaski i bardziej prawdopodobne jest wspinanie się kołnierza.

Gdy obrzeże koła całkowicie wspięło się na główkę szyny, nie ma żadnego umocowania bocznego, a zestaw kołowy prawdopodobnie będzie podążał za kątem odchylenia, co spowoduje wypadnięcie koła poza szynę. Stosunek L/V większy niż 0,6 jest uważany za niebezpieczny.

Podkreśla się, że jest to znacznie uproszczony opis fizyki; czynnikami komplikującymi są pełzanie, rzeczywiste profile kół i szyn, efekty dynamiczne, sztywność wzdłużnego utwierdzenia w maźnicach oraz boczna składowa sił wzdłużnych (trakcja i hamowanie).

Wkolejanie

Wykolejony British Rail (EX. London North Eastern Railway ) B1 został podniesiony z powrotem na tory przez dźwig kolejowy w 1951 roku
Wkolejanie lokomotywy za pomocą wkolejki i drewnianych klocków po zerwaniu wykolejonej szyny

Po wykolejeniu konieczna jest oczywiście wymiana pojazdu na torze. Jeśli nie ma znaczących uszkodzeń gąsienic, może to wystarczyć. Jednakże, gdy pociągi wykolejające się podczas normalnej jazdy z dużą prędkością, znaczna długość toru może zostać uszkodzona lub zniszczona; znacznie gorsze wtórne uszkodzenia mogą być spowodowane w przypadku napotkania mostu.

W przypadku prostych wykolejeń wagonów, gdzie końcowe położenie znajduje się blisko właściwego położenia toru, zwykle możliwe jest wciągnięcie wykolejonych zestawów kołowych z powrotem na tor za pomocą ramp wkolejania; są to metalowe bloki zaprojektowane tak, aby pasowały do ​​szyn i zapewniały wznoszącą się ścieżkę z powrotem do toru. Do ciągnięcia wagonu zwykle używa się lokomotywy.

Jeżeli wykolejony pojazd znajduje się dalej od toru lub jego konfiguracja (np. wysoki środek ciężkości lub bardzo krótki rozstaw osi) uniemożliwia korzystanie z ramp, można zastosować podnośniki. W najprostszej postaci proces ten polega na podnoszeniu ramy pojazdu, a następnie umożliwieniu jej opadnięcia z podnośnika w kierunku toru. Może to wymagać powtórzenia.

Bardziej wyrafinowany proces obejmuje proces kontrolowany, wykorzystujący dodatkowo podnośniki obrotowe. Fotografie wczesnych lokomotyw często wskazują na jeden lub więcej podnośników noszonych na ramie lokomotywy w tym celu, co przypuszczalnie jest częstym zjawiskiem.

Gdy potrzebne są bardziej złożone prace związane z wkolejaniem, można zastosować różne kombinacje systemów linowych i krążków lub użyć jednego lub więcej dźwigów szynowych do podnoszenia ciała lokomotywy. W szczególnych przypadkach stosuje się dźwigi drogowe, ponieważ mają one większy udźwig i zasięg, jeśli możliwy jest dojazd drogowy na miejsce.

W ekstremalnych okolicznościach wykolejony pojazd w niewygodnym miejscu może zostać złomowany i pocięty na miejscu lub po prostu porzucony jako nie do uratowania.

Przykłady

Uwaga: w Wykazie wypadków kolejowych znajduje się ogólnie obszerna lista wypadków kolejowych .

Pierwotna awaria mechaniczna elementu toru

W wypadku kolejowym Hatfield w Anglii w 2000 r., w którym zginęły cztery osoby, zmęczenie styku tocznego spowodowało pękanie naroży o wielu grubościach; Na miejscu znaleziono następnie 300 takich pęknięć. Szyna pękła pod szybkim pociągiem pasażerskim, który wykoleił się.

We wcześniejszym wypadku kolei Hither Green , trójkątny segment szyny w złączu został przemieszczony i utknął w złączu; wykoleił pociąg pasażerski i zginęło 49 osób. Przyczyną była słaba konserwacja na intensywnie eksploatowanym odcinku trasy.

Pierwotna awaria mechaniczna elementu układu jezdnego pojazdu

W katastrofie kolejowej Escchede w Niemczech w 1998 r. wykoleił się szybki pociąg pasażerski, zabijając 101 osób. Główną przyczyną było pęknięcie spowodowane zmęczeniem metalu opony koła; pociąg nie zdołał pokonać dwóch zestawów rozjazdów i uderzył w molo wiaduktu. Był to najpoważniejszy wypadek kolejowy w Niemczech, a także najpoważniejszy na każdej linii dużych prędkości (ponad 200 kilometrów na godzinę (120 mph)). Badania ultradźwiękowe nie wykazały początkowego złamania.

Efekty dynamiczne interakcji pojazdu z torem

W 1967 r. w Wielkiej Brytanii doszło do czterech wykolejeń z powodu wyboczenia stale spawanego toru („cwr”): w Lichfield w dniu 10 czerwca, pusty pociąg wagonowy (pociąg płaskich wagonów do przewozu samochodów); 13 czerwca w Somerton wykoleił się ekspresowy pociąg pasażerski; 15 lipca pociąg towarowy (kontenerowy) został wykolejony w Lamington; a 23 lipca w Sandy wykoleił się pospieszny pociąg pasażerski. Oficjalny raport nie był całkowicie rozstrzygający co do przyczyn, ale zaobserwował, że roczna suma zniekształceń wyboczenia wyniosła 48 w 1969 r., przy czym liczba ta była jednocyfrowa w każdym poprzednim roku, oraz że zniekształcenia [związane z ciepłem] na 1000 mil rocznie wynosiły 10,42 dla cwr i 2,98 dla torów przegubowych w 1969 roku, osiągając maksimum 1,78 i 1,21 w ciągu ostatnich dziesięciu lat. 90% zniekształceń można przypisać jednemu z następujących:

  • nieprzestrzeganie instrukcji układania lub utrzymywania toru cwr
  • niedawna ingerencja w konsolidację balastu
  • efekt nieciągłości w ścieżce cwr, takich jak punkty itp.
  • czynniki zewnętrzne, takie jak osiadanie formacji.

Niewłaściwe działanie systemów sterowania

DB V90 manewrowy wykolejeniu na opuszczonej punkcie

W wypadku kolejowym w Connington South 5 marca 1967 roku w Anglii sygnalista przesunął punkty bezpośrednio przed nadjeżdżający pociąg. Na miejscu obowiązywała sygnalizacja mechaniczna i uważano, że niewłaściwie zastąpił sygnalizację chroniącą punkty przed niebezpieczeństwem, gdy lokomotywa go minęła. To zwolniło blokadę punktów i przesunął je, aby doprowadzić do linii pętli z ograniczeniem niskiej prędkości. Pociąg jadący z prędkością 75 mil na godzinę (121 km/h) nie był w stanie pokonać punktów w tej pozycji i zginęło pięć osób.

Zdarzenia wtórne po kolizji

Pociąg pasażerski został wykolejony w wypadku kolejowym w Polmont w Wielkiej Brytanii w 1984 roku po uderzeniu w krowę z dużą prędkością; skład pociągu miał lokomotywę z tyłu (napęd) z prowadzącym lekkim pojazdem z przyczepą napędową. Krowa zbłądziła na linię z sąsiednich gruntów rolnych z powodu wadliwego ogrodzenia. W wyniku wykolejenia zginęło 13 osób. Uważano jednak, że jest to pierwsze zdarzenie z tej przyczyny (w Wielkiej Brytanii) od 1948 roku.

Efekty obsługi pociągu

Awarii szyny Salisbury odbyła się 1 lipca 1906 roku; specjalny pociąg pierwszej klasy z Stonehousepool w Plymouth w Anglii przejeżdżał przez stację Salisbury z prędkością około 60 mil na godzinę (97 km/h); był ostry łuk dziesięciu łańcuchów (660 stóp, 200 m) o promieniu i ograniczenie prędkości do 30 mil na godzinę (48 km/h). Lokomotywa przewróciła się i uderzyła w pojazdy pociągu mlecznego na sąsiedniej linii. Zginęło 28 osób. Kierowca był trzeźwy i zwykle niezawodny, ale wcześniej nie jechał przez Salisbury nieprzerwanym pociągiem.

W Wielkiej Brytanii doszło do kilku innych wykolejeń spowodowanych przez pociągi wjeżdżające z nadmierną prędkością na odcinki torów z ograniczeniami prędkości; przyczyną była zazwyczaj nieuwaga kierowcy spowodowana alkoholem, zmęczeniem lub innymi przyczynami. Znaczącymi przypadkami były wypadek kolejowy w Nuneaton w 1975 r. (czasowe ograniczenie prędkości obowiązujące z powodu pracy torów, nie powiodło się oświetlenie znaku ostrzegawczego), wypadek w Morpeth w 1984 r. (ekspresowy pociąg pasażerski z wagonem sypialnym jechał 50 mil na godzinę (80 km/h) z ograniczonym ostrym zakrętem przy pełnej prędkości; alkohol jest czynnikiem; brak ofiar śmiertelnych ze względu na lepszą odporność zderzeniową pojazdów)

Ta lokomotywa została wykolejona przez trzęsienie ziemi w San Francisco w 1906 roku . Lokomotywa posiadała trzy kieszenie na ogniwa i sprzęgi kołkowe do przemieszczania wagonów normalnotorowych i wąskotorowych.

Zobacz też

Uwagi

Bibliografia

Dalsza lektura

  • Iwnicki, Szymon, wyd. (2006). Podręcznik Dynamiki Pojazdów Kolejowych . Boca Raton, FL: Taylor i Francis. Numer ISBN 978-0-8493-3321-7.