stringtranslate.com

Сход с рельсов

Крушение поезда в Ливике, штат Колорадо, в 1897 году.
Крушение поезда в Ливике, штат Колорадо, в 1897 году.
Фотография схода поезда с рельсов, сделанная около  1890-х годов художником «C. Petersen» из округа Файетт, штат Техас [?].
Сшедший с рельсов грузовой поезд в Фаррагуте , Теннесси (2002)
Деталь сошедшего с рельсов экспресса в Праге , Чешская Республика (2007)

В железнодорожном транспорте сход с рельсов — это тип крушения поезда , который происходит, когда рельсовое транспортное средство, такое как поезд, сходит с рельсов. Хотя многие сходы с рельсов незначительны, все они приводят к временному нарушению нормальной работы железнодорожной системы и представляют собой потенциально серьезную опасность.

Сход поезда с рельсов может быть вызван столкновением с другим объектом, эксплуатационной ошибкой (например, превышением скорости на кривой), механическим отказом путей (например, сломанными рельсами) или механическим отказом колес, среди прочих причин. В чрезвычайных ситуациях преднамеренный сход с рельсов с помощью точек схода или захвата иногда используется для предотвращения более серьезной аварии.

История

Первый зафиксированный сход поезда с рельсов в истории известен как железнодорожная катастрофа в Хайтстауне в Нью-Джерси, которая произошла 8 ноября 1833 года. Поезд следовал между Хайтстауном и Спотсвудом, штат Нью-Джерси, и сошел с рельсов после того, как в одном из вагонов сломалась ось в результате возгорания буксы. В результате схода с рельсов один человек погиб и двадцать три человека получили ранения, и было зафиксировано, что и нью-йоркский железнодорожный магнат Корнелиус Вандербильт , и бывший президент США Джон Куинси Адамс находились в поезде, когда это произошло, в котором Адамс написал об этом событии в своем журнале. [1]

В 19 веке сходы с рельсов были обычным явлением, но постепенное улучшение мер безопасности привело к стабильно низкому уровню таких инцидентов. Выборка годовых приблизительных чисел сходов с рельсов в Соединенных Штатах включает 3000 в 1980 году, 1000 в 1986 году, 500 в 2010 году и 1000 в 2022 году. [2] [3] [4]

Сходы поездов с рельсов в Соединенных Штатах [5]

Причины

Сошел с рельсов British Rail Class 165 на станции London Paddington . Поезд проехал через ряд точек захвата , что и привело к сходу с рельсов. После схода с рельсов задняя часть поезда ударилась о стойку контактной сети , серьезно повредив сторону машиниста переднего вагона.

Сходы с рельсов происходят по одной или нескольким различным причинам; их можно классифицировать следующим образом:

Сошедший с рельсов локомотив в Австралии в скрытом от глаз пункте стыковки (январь 2007 г.)

[примечание 1]

Сломанные рельсы

Сломанные рельсы являются основной причиной сходов с рельсов. Согласно данным Федерального управления железных дорог, сломанные рельсы и сварные швы являются наиболее распространенной причиной сходов поездов с рельсов, составляя более 15 процентов случаев сходов с рельсов. [6]

Сломанный рельс, вероятно, из-за включения водорода в головку рельса

Традиционная структура пути состоит из двух рельсов, закрепленных на определенном расстоянии друг от друга (известном как ширина колеи ), и поддерживаемых поперечными шпалами (шпальными балками). Некоторые современные структуры пути поддерживают рельсы на бетонной или асфальтовой плите. Поверхность качения рельсов должна быть практически непрерывной и иметь правильную геометрическую форму.

В случае поломки или трещины рельса поверхность качения рельса может быть нарушена, если часть выпала или застряла в неправильном месте, или если между оставшимися секциями рельса образовался большой зазор. В 2008 году на Network Rail в Великобритании было зарегистрировано 170 сломанных (не треснувших) рельсов, что ниже пикового значения в 988 рельсов в 1998/1999 годах.

Сход с рельсов может произойти из-за чрезмерного расширения колеи (иногда называемого разбросом дороги ), при котором шпалы или другие крепления не поддерживают надлежащую колею. На легко сконструированном пути, где рельсы прикреплены шипами (упорами) к деревянным шпалам, отказ крепления шипа может привести к вращению рельса наружу, обычно под отягчающим воздействием кренов тележек (тележек) на кривых. [3]

Механизм расширения колеи обычно постепенный и относительно медленный, но если его не обнаружить, окончательный отказ часто происходит под воздействием какого-либо дополнительного фактора, такого как превышение скорости, плохое обслуживание ходовой части транспортного средства, несоосность рельсов и экстремальные тяговые эффекты (например, высокие тяговые силы). Эффект крабинга, упомянутый выше, более заметен в сухих условиях, когда коэффициент трения на стыке колеса и рельса высок.

Дефектные колеса

Ходовая часть — колесные пары , тележки (тележки) и подвеска — могут выйти из строя. Наиболее распространенным историческим видом отказа является разрушение подшипников скольжения из-за недостаточной смазки и отказ листовых рессор; шины колес также подвержены выходу из строя из-за распространения металлургических трещин.

Современные технологии значительно снизили частоту таких отказов как за счет конструкции (особенно устранения подшипников скольжения), так и за счет вмешательства (неразрушающий контроль в процессе эксплуатации).

Необычное взаимодействие треков

Если вертикальная, боковая или поперечная неровность является циклической и имеет место на длине волны, соответствующей собственной частоте определенных транспортных средств, пересекающих участок маршрута, существует риск резонансных гармонических колебаний в транспортных средствах, что приводит к крайне неправильному движению и возможному сходу с рельсов. Это наиболее опасно, когда циклический крен устанавливается изменениями поперечного уровня, но вертикальные циклические ошибки также могут привести к подъему транспортных средств с рельсов; это особенно актуально, когда транспортные средства находятся в состоянии тары (пустом), и если подвеска не рассчитана на соответствующие характеристики. Последнее условие применяется, если пружина подвески имеет жесткость, оптимизированную для нагруженного состояния или для компромиссного состояния нагрузки, так что она слишком жесткая в ситуации тары.

Колесные пары транспортного средства на мгновение становятся разгруженными по вертикали, поэтому требуемое направление со стороны реборд или контакта с поверхностью катания колес оказывается недостаточным.

Особый случай — это тепловой изгиб : в жаркую погоду рельсовая сталь расширяется. Это достигается путем натяжения непрерывно сваренных рельсов (они натянуты механически, чтобы быть нейтральными по напряжению при умеренной температуре) и путем обеспечения надлежащих зазоров расширения на стыках и обеспечения надлежащей смазки стыковых накладок. Кроме того, боковое ограничение обеспечивается адекватным балластным плечом. Если любая из этих мер недостаточна, путь может выгнуться; происходит большая боковая деформация, которую поезда не могут преодолеть. (За девять лет с 2000/1 по 2008/9 в Великобритании произошло 429 случаев изгиба пути). [примечание 2] [7]

Неправильная работа систем управления

Соединения и другие изменения маршрута на железных дорогах обычно выполняются с помощью стрелок (стрелок — подвижных секций, способных изменить дальнейший маршрут движения транспортных средств). На заре железных дорог они перемещались независимо местным персоналом. Несчастные случаи — обычно столкновения — происходили, когда персонал забывал, на какой маршрут были установлены стрелки, или не замечал приближения поезда по конфликтующему маршруту. Если стрелки были неправильно установлены для любого из маршрутов — установлены в середине хода — проходящий поезд мог сойти с рельсов.

Первая концентрация рычагов для сигналов и стрелок, собранных вместе для работы, была на перекрестке Bricklayer's Arms Junction на юго-востоке Лондона в период 1843–1844 годов. Место управления сигналами (предшественник сигнальной будки) было улучшено за счет обеспечения блокировки (предотвращающей установку четкого сигнала для маршрута, который был недоступен) в 1856 году. [8]

Для предотвращения непреднамеренного перемещения грузовых транспортных средств с подъездных путей на рабочие пути и других аналогичных неправомерных перемещений на съезде с подъездных путей предусмотрены стрелочные переводы и сходы с рельсов. В некоторых случаях они предусмотрены на слиянии рабочих путей. Иногда случается, что водитель ошибочно полагает, что у него есть полномочия проехать через стрелочные переводы, или что сигнальщик неправильно дает такое разрешение; это приводит к сходу с рельсов. Возникающий сход с рельсов не всегда полностью защищает другую линию: сход стрелочного перевода на большой скорости может привести к значительному ущербу и помехе, и даже одно транспортное средство может препятствовать свободному ходу.

Сход с рельсов после столкновения

Если поезд сталкивается с массивным объектом, очевидно, что может произойти сход с рельсов правильного хода колес транспортного средства на пути. Хотя предполагаются очень большие препятствия, известны случаи, когда корова, выбежавшая на рельсы, на большой скорости сходила с рельсов пассажирского поезда, как это произошло в железнодорожной катастрофе в Полмонте .

Наиболее распространенными препятствиями являются дорожные транспортные средства на железнодорожных переездах ; злоумышленники иногда кладут материалы на рельсы, а в некоторых случаях относительно небольшие предметы вызывают сход с рельсов, направляя одно колесо через рельс (а не в результате сильного столкновения).

Сходы с рельсов также происходили в ситуациях войны или других конфликтов, например, во время враждебных действий со стороны коренных американцев, и особенно в периоды, когда по железной дороге перевозился военный персонал и материальные средства. [9] [10] [11]

Жесткое управление поездом

Управление поездом также может привести к сходу с рельсов. Вагоны поезда соединены сцепками; в ранние дни железных дорог это были короткие отрезки цепи («свободные сцепки»), которые соединяли соседние вагоны со значительным провисанием. Даже с более поздними усовершенствованиями может быть значительный провис между тяговой ситуацией (силовой агрегат натягивает сцепки) и торможением силовой агрегата (локомотив применяет тормоза и сжимает буферы по всему поезду). Это приводит к скачку сцепления .

Более сложные технологии, используемые в настоящее время, как правило, используют муфты, которые не имеют свободного провисания, хотя в муфтах есть упругое движение; обеспечивается непрерывное торможение, так что каждое транспортное средство в поезде имеет тормоза, управляемые машинистом. Обычно это использует сжатый воздух в качестве управляющей среды, и существует измеримая задержка по времени, поскольку сигнал (для применения или отпускания тормозов) распространяется вдоль поезда.

Если машинист поезда резко и резко нажимает на тормоза, то передняя часть поезда сначала подвергается воздействию тормозных сил. (Когда тормозит только локомотив, этот эффект, очевидно, более экстремальный). Задняя часть поезда может обогнать переднюю часть, и в случаях, когда состояние сцепления несовершенно, результирующее внезапное сближение (эффект, называемый «обкаткой») может привести к тому, что транспортное средство в тарном состоянии (пустое грузовое транспортное средство) на мгновение поднимется и сойдёт с рельсов. Этот эффект был относительно распространён в девятнадцатом веке. [12]

На криволинейных участках продольные (тяговые или тормозные) силы между транспортными средствами имеют компонент, направленный внутрь или наружу соответственно на кривой. В экстремальных ситуациях эти боковые силы могут быть достаточными для схода с рельсов.

Особым случаем проблем с управлением поездом является превышение скорости на крутых поворотах . Обычно это происходит, когда машинист не замедляет поезд на крутом изогнутом участке маршрута, который в противном случае имеет более высокие скоростные условия. В крайнем случае это приводит к тому, что поезд входит в поворот на скорости, на которой он не может его преодолеть, и происходит серьезный сход с рельсов. Конкретный механизм этого может включать опрокидывание тела (вращение), но, скорее всего, будет включать разрушение структуры пути и сход с рельсов как первичное событие отказа, за которым следует опрокидывание.

Среди фатальных случаев — сход с рельсов в Сантьяго-де-Компостела в 2013 году и сход с рельсов поезда в Филадельфии два года спустя , когда поезда двигались со скоростью около 100 миль в час (160 км/ч). Оба случая произошли примерно со скоростью, вдвое превышающей максимально допустимую для криволинейного участка пути.

Подъем фланца

Система управления практических железнодорожных транспортных средств основана на рулевом эффекте конусности обода колес на умеренных кривых (до радиуса около 500 м, или около 1500 футов). На более крутых кривых происходит контакт фланца, а направляющий эффект фланца зависит от вертикальной силы (веса транспортного средства).

Сход с рельсов при подъеме на гребень может произойти, если соотношение между этими силами, L/V, чрезмерно. Боковая сила L возникает не только из-за центробежных эффектов, но и большая составляющая возникает из-за крабинга колесной пары, которая имеет ненулевой угол атаки во время движения с контактом гребня. Избыток L/V может быть результатом разгрузки колеса или из-за неправильного профиля рельса или катания колеса. Физика этого более подробно описана ниже, в разделе взаимодействие колеса с рельсом .

Разгрузка колеса может быть вызвана скручиванием пути. Это может произойти, если наклон (поперечный уровень или вираж) пути значительно варьируется в пределах колесной базы транспортного средства, а подвеска транспортного средства очень жесткая на кручение. В квазистатической ситуации это может произойти в экстремальных случаях плохого распределения нагрузки или при экстремальном наклоне на низкой скорости.

Если рельс подвергся сильному боковому износу или гребень колеса был изношен под неправильным углом, то соотношение L/V может превысить значение, которому может противостоять угол гребня.

Если производится сварной ремонт изношенных сбоку стрелочных переводов, то из-за некачественной работы в профиле в направлении лицевой стороны может образоваться скос, который будет отклонять приближающийся гребень колеса на головку рельса.

В экстремальных ситуациях инфраструктура может быть существенно деформирована или даже отсутствовать; это может быть вызвано различными причинами, включая перемещение земляных работ (оползни и размывы насыпей), землетрясения и другие крупные нарушения земной поверхности, а также недостаточную защиту во время рабочих процессов и т. д.

Взаимодействие колеса с рельсом

Почти все практические железнодорожные системы используют колеса, закрепленные на общей оси: колеса с обеих сторон вращаются в унисон. Трамваи, требующие низкого уровня пола, являются исключением, но большая часть преимуществ в управлении транспортным средством теряется из-за несвязанных колес. [13]

Преимущество соединенных колес заключается в конусности поверхностей катания колес — они не цилиндрические , а конические . [2] [13] На идеальном прямом пути колесная пара будет двигаться по центру, посередине между рельсами.

В примере, показанном здесь, используется правый изгиб пути. Основное внимание уделяется левому колесу, которое в большей степени задействовано в силах, критических для направления вагона по кривой.

На схеме 1 ниже показано колесо и рельс с колесной парой, движущейся прямо и по центру пути. Колесная пара движется от наблюдателя. (Обратите внимание, что рельс показан наклоненным внутрь; это делается на современных путях, чтобы сопоставить профиль головки рельса с профилем катания колеса.)

На схеме 2 показана колесная пара, смещенная влево из-за кривизны пути или геометрической неровности. Левое колесо (показанное здесь) теперь движется по немного большему диаметру; правое колесо напротив также сместилось влево, к центру пути, и движется по немного меньшему диаметру. Поскольку оба колеса вращаются с одинаковой скоростью, скорость движения левого колеса немного выше, чем скорость движения правого колеса. Это заставляет колесную пару изгибаться вправо, корректируя смещение. Это происходит без контакта гребня; колесные пары поворачиваются на умеренных кривых без какого-либо контакта гребня.

Взаимодействие колеса и рельса
  • Схема 1. Каток колеса и рельс во время центрального движения (перспектива на уровне глаз и взгляд вдоль левого рельса)
    Схема 1.
    Каток колеса и рельс во время центрального движения (перспектива на уровне глаз и взгляд вдоль левого рельса)

  • Рисунок 2 Колесо и рельс, при этом колесо смещено влево (перспектива на уровне глаз и взгляд вдоль левого рельса)
    Рисунок 2
    Колесо и рельс, при этом колесо смещено влево (перспектива на уровне глаз и взгляд вдоль левого рельса)

  • Схема 3. Тележка и колесная пара в повороте направо (вид сверху)
    Схема 3.
    Тележка и колесная пара в повороте направо (вид сверху)

  • Диаграмма 4 Силы L и V на изгибе (перспектива находится на уровне глаз и между двумя рельсами, если смотреть вдоль пути)
    Диаграмма 4
    Силы L и V на изгибе (перспектива находится на уровне глаз и между двумя рельсами, если смотреть вдоль пути)

  • Схема 5 Колесо и рельс во время подъема по фланцу (перспектива на уровне глаз и взгляд вдоль левого рельса)
    Схема 5
    Колесо и рельс во время подъема по фланцу (перспектива на уровне глаз и взгляд вдоль левого рельса)

  • Рисунок 6 Изношенное колесо и рельс во время подъема по фланцу (перспектива на уровне глаз и взгляд вдоль левого рельса)
    Рисунок 6
    Изношенное колесо и рельс во время подъема по фланцу (перспектива на уровне глаз и взгляд вдоль левого рельса)

Чем острее кривая, тем большее боковое смещение необходимо для достижения изгиба. На очень крутой кривой (обычно радиусом менее 500 м или 1500 футов) ширина протектора колеса недостаточна для достижения необходимого эффекта рулевого управления, и фланец колеса соприкасается с поверхностью высокого рельса. [примечание 3]

На схеме 3 показано движение колесных пар в тележке или четырехколесном транспортном средстве. Колесная пара не движется параллельно рельсам: она ограничена рамой тележки и подвеской и рыскает к внешней стороне кривой; то есть ее естественное направление качения будет проходить по менее круто изогнутой траектории, чем фактическая кривая рельса. [примечание 4]

Угол между естественным путем и фактическим путем называется углом атаки (или углом рыскания). Когда колесная пара катится вперед, она вынуждена скользить по головке рельса за счет контакта гребня. Вся колесная пара вынуждена делать это, поэтому колесо на нижнем рельсе также вынуждено скользить по своему рельсу. [примечание 5]

Это скольжение требует значительной силы, чтобы оно произошло, и сила трения, сопротивляющаяся скольжению, обозначается как "L", боковая сила. Колесная пара прикладывает силу L наружу к рельсам, а рельсы прикладывают силу L внутрь к колесам. Обратите внимание, что это совершенно не зависит от "центробежной силы". [примечание 6] Однако на более высоких скоростях центробежная сила добавляется к силе трения, чтобы получить L.

Нагрузка (вертикальная сила) на внешнем колесе обозначена V, поэтому на схеме 4 показаны две силы L и V.

Коэффициент трения в контакте сталь-сталь может достигать 0,5 в сухих условиях, поэтому боковая сила может достигать 0,5 вертикальной нагрузки колеса. [примечание 7]

Во время этого контакта фланца колесо на высоком рельсе испытывает боковую силу L, направленную наружу кривой. По мере вращения колеса фланец стремится подняться вверх по углу фланца. Он удерживается вертикальной нагрузкой на колесо V, так что если L/V превышает тригонометрический тангенс угла контакта фланца, произойдет подъем. Реборда колеса поднимется к головке рельса, где нет бокового сопротивления при движении качения, и обычно происходит сход с рельсов с подъемом фланца . На диаграмме 5 угол контакта фланца довольно крутой, и подъем фланца маловероятен. Однако, если головка рельса имеет боковой износ (боковой порез) или фланец изношен, как показано на диаграмме 6, угол контакта гораздо более плоский, и подъем фланца более вероятен. [3] [13]

После того, как гребень колеса полностью поднялся на головку рельса, боковое ограничение отсутствует, и колесная пара, скорее всего, последует углу рыскания, что приведет к падению колеса за пределы рельса. Отношение L/V больше 0,6 считается опасным. [2]

Подчеркивается, что это значительно упрощенное описание физики; усложняющими факторами являются проскальзывание, фактические профили колес и рельсов, динамические эффекты, жесткость продольного ограничения в буксах и поперечная составляющая продольных (тяговых и тормозных) сил. [12]

Снятие с рельсов

Сошедший с рельсов поезд British Rail (бывшая Лондонская северо-восточная железная дорога ) B1 поднимают обратно на пути с помощью железнодорожного крана в 1951 году.
Постановка локомотива на рельсы с помощью подъемного устройства и деревянных брусков после схода с рельсов сломанного рельса

После схода с рельсов, естественно, необходимо заменить транспортное средство на пути. Если нет значительных повреждений пути, это может быть все, что нужно. Однако, когда поезда в нормальном режиме движения сходят с рельсов на скорости, значительная часть пути может быть повреждена или разрушена; гораздо более серьезные вторичные повреждения могут быть нанесены, если на пути встречается мост.

При простых сходах вагонов с рельсов, когда конечное положение близко к надлежащему расположению пути, обычно можно вытащить сошедшие с рельсов колесные пары обратно на путь с помощью подъемных пандусов; это металлические блоки, предназначенные для установки на рельсы и обеспечения подъема пути обратно на путь. Обычно для вытягивания вагона используется локомотив. Недостатком такого способа является то, что пандусы могут серьезно повредить инфраструктуру. Из-за этого эта процедура может не использоваться в нескольких странах.

Если сошедшее с рельсов транспортное средство находится дальше от пути или его конфигурация (например, высокий центр тяжести или очень короткая колесная база) делает использование пандусов невозможным, можно использовать домкраты. В самой грубой форме процесс заключается в подъеме рамы транспортного средства, а затем в том, чтобы позволить ей упасть с домкрата по направлению к пути. Это может потребоваться повторить.

Более сложный процесс включает в себя контролируемый процесс с использованием поворотных домкратов в дополнение. Эта комбинация подъема и скольжения называется гидравлической системой повторного подъема. Система, состоящая из гидравлических подъемных домкратов высокого давления (используемых для подъема поезда), чтобы скользящая система могла быть расположена под транспортным средством. Скользящая система состоит из балки (также называемой мостом) с салазками или каретками, которые перемещаются вбок с помощью горизонтально расположенного гидравлического домкрата высокого давления, чтобы вытолкнуть транспортное средство обратно над рельсами. После чего оно снова опускается на рельсы.

На фотографиях ранних локомотивов часто видны один или несколько домкратов, установленных на раме локомотива для этой цели, что, как предполагается, было частым явлением.

При необходимости более сложных работ по перестановке на рельсы могут использоваться различные комбинации тросовых и блочных систем или использование одного или нескольких рельсовых кранов для подъема локомотива целиком. [14] [15] В особых случаях используются автомобильные краны, поскольку они имеют большую грузоподъемность и вылет стрелы, если возможен подъезд к месту по дороге.

В экстремальных обстоятельствах сошедшее с рельсов транспортное средство, оказавшееся в неудобном месте, может быть отправлено на металлолом и разрезано на месте или просто выброшено как не подлежащее восстановлению.

Примеры

Примечание: большой список железнодорожных аварий в целом можно найти в разделе Списки железнодорожных аварий .

Крушение поезда на вокзале Монпарнас в Париже в 1895 году.

Первичный механический отказ компонента пути

В железнодорожной катастрофе в Хэтфилде в Англии в 2000 году, в результате которой погибли четыре человека, усталость от контакта при качении привела к многочисленным трещинам в углах колеи на поверхности; впоследствии на месте происшествия было обнаружено 300 таких трещин. Рельс треснул под высокоскоростным пассажирским поездом, который сошел с рельсов. [16]

В более ранней железнодорожной катастрофе Hither Green треугольный сегмент рельса на стыке сместился и застрял в стыке; он сошел с рельсов пассажирского поезда, и 49 человек погибли. Причиной стало плохое обслуживание на интенсивно эксплуатируемом участке пути. [17]

Первичный механический отказ компонента ходовой части транспортного средства

В катастрофе поезда Эшеде в Германии высокоскоростной пассажирский поезд сошел с рельсов в 1998 году, в результате чего погибло 101 человек. Основной причиной стал перелом от усталости металла шины колеса; поезд не смог преодолеть два набора стрелок и врезался в опору путепровода. Это была самая серьезная железнодорожная авария в Германии, а также самая серьезная на любой высокоскоростной (более 200 километров в час (120 миль в час)) линии. Ультразвуковое исследование не смогло выявить зарождающийся перелом. [18]

Динамические эффекты взаимодействия транспортного средства с гусеницей

В 1967 году в Великобритании произошло четыре схода с рельсов из-за коробления непрерывно сварного пути («CWR»): в Личфилде 10 июня пустой поезд-платформа (поезд из вагонов-платформ для перевозки автомобилей); 13 июня в Сомертоне сошел с рельсов экспресс-пассажирский поезд; 15 июля в Ламингтоне сошел с рельсов грузовой поезд (контейнерный поезд); и 23 июля в Сэнди сошел с рельсов экспресс-пассажирский поезд. Официальный отчет не был полностью окончательным относительно причин, но в нем отмечалось, что годовое общее количество короблений составило 48 в 1969 году, будучи единичными числами в каждом предыдущем году, и что [связанные с теплом] коробления на 1000 миль в год составили 10,42 для CWR и 2,98 для сочлененного пути в 1969 году, будучи максимальными в 1,78 и 1,21 за предыдущие десять лет. 90% искажений можно объяснить одной из следующих причин:

Неправильная работа систем управления

Маневровый локомотив DB V90 сошел с рельсов на заброшенной стрелке

В железнодорожной катастрофе Connington South 5 марта 1967 года в Англии сигнальщик передвинул стрелки прямо перед приближающимся поездом. На месте работала механическая сигнализация, и считалось, что он неправильно заменил сигнал, защищающий стрелки от опасности, как раз в тот момент, когда локомотив проезжал мимо. Это сняло блокировку со стрелок, и он передвинул их, чтобы вывести на кольцевую линию с ограничением низкой скорости. Поезд, двигавшийся со скоростью 75 миль в час (121 км/ч), не смог преодолеть стрелки в этом положении, и пять человек погибли. [20]

Вторичные события после столкновения

Пассажирский поезд сошел с рельсов в результате железнодорожной катастрофы в Полмонте в Великобритании в 1984 году после того, как на скорости врезался в корову; в составе поезда локомотив шел сзади (движущий) с легким прицепом впереди. Корова зашла на линию с соседних сельскохозяйственных угодий из-за ненадлежащего ограждения. В результате схода с рельсов погибло 13 человек. [21] Однако это считалось первым случаем по этой причине (в Великобритании) с 1948 года. [22]

Эффекты управления поездом

Железнодорожная катастрофа в Солсбери произошла 1 июля 1906 года; специальный лодочный поезд первого класса из Стоунхауспула, Плимут, Англия, проехал через станцию ​​Солсбери со скоростью около 60 миль в час (97 км/ч); там был крутой поворот радиусом в десять цепей (660 футов, 200 м) и ограничение скорости до 30 миль в час (48 км/ч). Локомотив перевернулся и врезался в вагоны молочного поезда на соседней линии. Погибли 28 человек. Машинист был трезвым и обычно надежным, но раньше не водил безостановочный поезд через Солсбери. [23]

В Великобритании было несколько других сходов с рельсов из-за того, что поезда въезжали на участки пути с ограничением скорости на чрезмерной скорости; причинами обычно были невнимательность машиниста из-за алкоголя, усталости или других причин. Известными случаями были крушение поезда в Нанитоне в 1975 году (временное ограничение скорости действовало из-за путевых работ, предупреждающий знак не сработал), [24] авария в Морпете в 1984 году (скоростной пассажирский спальный вагон двигался со скоростью 50 миль в час (80 км/ч) по ограниченному крутому повороту на полной скорости; алкоголь был фактором; без смертельных случаев из-за улучшенной ударопрочности транспортных средств) [25]

Этот локомотив сошел с рельсов в результате землетрясения в Сан-Франциско в 1906 году . Локомотив имел три звена и штифтовые сцепные карманы для перемещения стандартных и узкоколейных вагонов.

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Федеральное управление железных дорог США классифицирует сходы поездов с рельсов по-другому, для использования профессионалами в отрасли; они не совсем полезны для внешних читателей, но для полноты картины основные группы приведены здесь:
    • Рельс, соединительная планка и анкеровка
    • Дефект геометрии пути
    • Общие правила переключения
    • Колеса
    • Оси и подшипники скольжения
    • Переключатели
    • Крестовины, переключатели и путевые приборы
    • Компоненты тележки (тележки)
    • Управление поездами / формирование поездов
    • Сортировка рельсов на шоссейных дорогах
    Источник: Анализ базы данных по безопасности, Центр транспортных технологий Inc, Пуэбло Кол, 2002, цитируется в Wu и Wilson , стр. 210-211
  2. ^ На Network Rail, за исключением некоторых сетей «Metro».
  3. ^ Верхний рельс считается внешним рельсом в кривой, нижний рельс — внутренним рельсом.
  4. ^ Рыскание описывает ситуацию, когда продольная ось колесной пары не совпадает с продольной осью движения.
  5. ^ Это было понятно еще в 1844 году, когда Роберт Стефенсон дал показания о том, что «при прохождении кривой все колеса будут закреплены на осях, и, будучи одинакового размера, внешняя часть, конечно, должна проходить большее расстояние, чем внутренняя, и поэтому внешние скользят на повороте, и, следовательно, как вы видите на станциях Бристоля [где поезда с широкой колеей преодолевали крутые повороты], вы увидите, как такие колеса скрежещут в своей работе». Стефенсон давал показания в Палате общин относительно законопроекта о железной дороге Южного Девона 26 апреля 1844 года, цитируется в книге Хью Хоуса « Борьба за железную дорогу Южного Девона » , Twelveheads Press, Chacewater, 2012, ISBN  978 0 906294 74 1
  6. ^ Центробежная сила — удобное воображаемое понятие; строго говоря, это инерция тела, движущегося с ускорением, равная произведению массы тела на ускорение.
  7. ^ Значение L определяется нагрузкой на оба колеса колесной пары, умноженной на коэффициент трения, плюс центробежная сила. Но скольжение колеса по нижнему рельсу не является боковым — фактически поверхность катания колеса скользит назад (т.е. вращается медленнее, чем того требует скорость движения вперед), а создаваемая боковая сила трения ограничена вектором скользящего действия.

Ссылки

  1. ^ "Сходы поездов с рельсов и столкновения". Энциклопедия Большой Филадельфии . Получено 1 декабря 2022 г.
  2. ^ abc Джордж Д. Бибел, Крушение поезда – судебная экспертиза железнодорожных катастроф , Hopkins University Press, Балтимор, 2012, ISBN 978-1-4214-0590-2 
  3. ^ abc Хуйминь Ву и Николас Уилсон, Сход с рельсов железнодорожного подвижного состава и его предотвращение , в Справочнике по динамике железнодорожного подвижного состава
  4. ^ Эрнандес, Джо (9 марта 2023 г.). «В США ежедневно происходит около 3 сходов поездов с рельсов. Обычно это не крупные катастрофы». NPR . Получено 17 марта 2023 г.
  5. ^ «Смертельные случаи, травмы и несчастные случаи в поездах по типу несчастного случая». Бюро транспортной статистики.
  6. ^ Трейси, Эбигейл; Резник, Тал; Волкатив. «Сломанные рельсы — главная причина схода поездов с рельсов». Scientific American . Получено 1 декабря 2022 г.
  7. ^ Совет по расследованию железнодорожных происшествий (Великобритания), Сход поезда с рельсов в Каммерсдейле, Камбрия, 1 июня 2009 г. , Дерби, Англия, 2010 г.
  8. ^ Брайан Соломон, Железнодорожная сигнализация , Voyageur Press, Миннеаполис, MN, 2003, ISBN 978-0-7603-1360-2 
  9. ↑ Дон ДеНеви и Боб Холл, Военная железнодорожная служба США. Американские солдаты-железнодорожники во Второй мировой войне , 1992, Boston Mills Press, Эрин, Онтарио, ISBN 1-55046-021-8 . 
  10. ^ Кристиан Вольмар, Двигатели войны: как выигрывались и проигрывались войны на железных дорогах , Atlantic Books, 2010, ISBN 978-1-84887-172-4 
  11. ^ "Коренные американцы и Трансконтинентальная железная дорога". American Experience . PBS . Архивировано из оригинала 10 марта 2017 года . Получено 26 августа 2017 года .
  12. ^ Колин Коул, Продольная динамика поезда , в Справочнике по динамике железнодорожного транспорта
  13. ^ abc Жан-Бернар Аясс и Хьюз Шолле, Контакт колеса с рельсом , в Справочнике по динамике железных дорог
  14. ^ Питер Татлоу, Железнодорожные аварийные краны: Том 1 , Noodle Books, 2012, ISBN 978-1906419691 
  15. ^ Питер Татлоу, Железнодорожные аварийные краны: Том 2 , Noodle Books, 2013, ISBN 978-1906419974 
  16. ↑ Крушение поезда в Хэтфилде: окончательный отчет Независимого следственного совета, Управления железнодорожного регулирования, Лондон, 2006 г. Архивировано 1 октября 2013 г. в веб-архиве правительства Великобритании.
  17. ↑ Отчет о сходе с рельсов, произошедшем 5 ноября 1967 года в Хитер Грин в Южном регионе Британских железных дорог, Министерство транспорта, Канцелярия Ее Величества, Лондон, 1968 г.
  18. ^ Эрих Пройс, Эшеде, 10 часов 59. Die Geschichte einer Eisenbahn-Katastrophe , GeraNova Zeitschriftenverlag, 2002, ISBN 3-932785-21-5 
  19. ^ Крупные железнодорожные аварии, промежуточный отчет о сходах с рельсов бесстыкового пути в Личфилде (район Мидленда в Лондоне), Сомертоне (западный регион) и Сэнди (восточный регион), Британские железные дороги, в июне и июле 1969 года, и об общей безопасности этого типа путей, Канцелярия Ее Величества, Лондон, 1970 год.
  20. ^ Подполковник И.К.А. Макнотон, Отчет о сходе с рельсов, произошедшем 5 марта 1967 года в Коннингтон-Саут в Восточном регионе Британских железных дорог, Канцелярия Ее Величества, Лондон, 1969 ISBN 0-11-550079-0 Архивировано 8 ноября 2007 года в Wayback Machine 
  21. ↑ Железнодорожная инспекция Ее Величества, Отчет о сходе с рельсов, произошедшем 30 июля 1984 года около Полмонта в Шотландском регионе, Британские железные дороги , Канцелярия Ее Величества, 1985, ISBN 0-11-550685-3 
  22. ↑ Железнодорожная инспекция Ее Величества, Безопасность на железных дорогах: Отчет о состоянии безопасности на железных дорогах Великобритании в 1984 году , Канцелярия Ее Величества, Лондон, 1984 г.
  23. ↑ Майор Дж. У. Прингл, для Совета по торговле, Лондон, 31 июля 1906 г. Архивировано 10 апреля 2006 г. в Wayback Machine
  24. ↑ Железнодорожная инспекция Ее Величества, Отчет о сходе с рельсов, произошедшем 6 июня 1985 года в Нанитоне в районе Лондон-Мидленд Британских железных дорог , Канцелярия Ее Величества, 1986 г.
  25. ↑ Железнодорожная инспекция Ее Величества, Отчет о сходе с рельсов, произошедшем 24 июня 1984 года в Морпете в Восточном регионе Британских железных дорог , Канцелярия Ее Величества, 1985 г.

Дальнейшее чтение