Верхнее строение пути с охранным устройством для обеспечения безопасного прохода поезда на мостах и в тоннелях

Решение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к устройствам повышения безопасности движения поездов при их проходе по мостам и тоннелям, в том числе и на участках с высокоскоростным движением.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое решение является повышение надежности возврата поезда на путевые рельсы при его сходе с них, как на переходном участке перед мостом или тоннелем, так и на мостах и тоннелях, в том числе на мостах высокоскоростных линий и мостах с решетчатыми пролетными строениями.

Указанный технический результат достигается тем, что верхнее строение пути с устройством обеспечения безопасного прохода поезда на мостах и в тоннелях содержащее рельсовую колею с расположенными внутри нее у каждого путевого рельса контруголками с вводящим устройством - челноком, заканчивающимся металлическим башмаком, причем контруголки в пределах челнока прикреплены к шпалам, снабжено охранными устройствами, выполненными с возможностью вывода колеса поезда на требуемую безопасную траекторию движения, и расположенными на пути по ходу движения поезда перед челноком и с частичным перекрытием челнока в направлении к началу устоя, а охранные устройства расположены с полевой стороны от путевого рельса.

Решение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к устройствам повышения безопасности движения поездов при их проходе по мостам и тоннелям, в том числе и на участках с высокоскоростным движением.

Известно устройство для установки на путевые рельсы на ходу поезда сошедшего с рельсов подвижного состава состоящее из улавливающего челнока, направляющих ребер и металлических лафетов, наклонные остряки основного подъема установленные с внутренней и наружной стороны путевых рельсов, которые посредством вставки из обычных рельсов, являющейся успокаивающим элементом устройства, сочленены с рельсами дополнительного подъема, переходящими в устанавливающие рельсы, причем рабочая плоскость устанавливающих рельсов, уложенных с внутренней стороны колеи, наклонена в сторону путевых рельсов, а рабочая плоскость устанавливающих рельсов, уложенных с наружной стороны колеи, горизонтальна и расположена на уровне головок путевых рельсов (а.с. СССР 236505, МПК: B61K 5/06, опубл. 03.11.1969 г., БИ 7) - аналог.

Принцип действия известного устройства заключается в осуществлении свободного соскальзывания сошедших колесных пар по наклонной плоскости устанавливающих рельсов на путевые рельсы на ходу поезда при невысоких скоростях движения.

Недостатком известного устройства является необходимость сопряжения и сочленения большого количества элементов устройства, что приводит к излишнему усложнению устройства и снижению её долговечности.

Известно верхнее строение железнодорожного пути содержащее рельсовую колею с расположенными внутри неё у каждого путевого рельса контруголками с вводящим устройством - челноком, заканчивающимся металлическим башмаком, причем контруголки в пределах челнока прикреплены к шпалам (Инструкция по устройству верхнего строения железнодорожного пути, ВСН94-77, Москва 1978 г., п.4) - прототип.

Известное устройство работает по принципу принудительного отжима на рельсы сошедших вагонов с использованием вводящих устройств - челноков, которые служат улавливания колес и направления их в желоб между рельсом и контруголком в случае схода с рельсом перед мостом или тоннелем.

Недостатком известного решения является несрабатывание в случае удара колеса в башмак челнока с возможностью перескока через контруголок. В отдельных случаях такое несрабатывание известного устройства приводило к нарушению габарита приближения строений с катастрофическими последствиями.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое решение является повышение надежности пропуска сошедших с рельсов колес поезда через мосты и тоннели, в том числе на мостах высокоскоростных линий.

Указанный технический результат достигается тем, что верхнее строение пути с устройством обеспечения безопасного прохода поезда на мостах и в тоннелях содержащее рельсовую колею с расположенными внутри неё у каждого путевого рельса контруголками с вводящим устройством - челноком, заканчивающимся металлическим башмаком, причем контруголки в пределах челнока прикреплены к шпалам, снабжено охранными устройствами, выполненными с возможностью вывода колеса поезда на требуемую безопасную траекторию движения, предотвращающую удар колес в башмак челнока, и расположенными на пути под небольшим углом по направлению движения поезда перед челноком и с частичным перекрытием челнока в направлении к началу устоя, а охранные устройства расположены с полевой стороны от путевого рельса.

Основное назначение охранных устройств (приспособлений) - обеспечить безопасный проход поезда в случае схода с рельсов колесной пары (тележки) на мосту, в тоннеле или на подходах к ним. С этой целью внутри рельсовой колеи укладывается у каждого путевого рельса сплошная линия защиты из контруголков. Контруголки ограничивают боковые смещения подвижного состава, сошедшего с рельсов на мосту или на подходах к нему, предотвращая падение или опрокидывание экипажей, сошедших с рельсов. Наиболее важные элементы контруголков - это вводящие устройства - «челноки». Они в первую очередь воспринимают удар сошедшей колесной пары и принудительно отклоняют её в желоб между рельсами и контруголками.

Как показывает практика, данный тип охранных приспособлений не в полной мере обеспечивает безопасное прохождение сошедшего поезда. Колесная пара, попавшая внутрь челнока, выводит состав за габарит приближенного строения, что приводит к обрушению пролетов моста и падению поездов.

Заявляемое решение с охранными устройствами (приспособлениями) способно воспринять удар колеса сошедшей колесной пары и направить ее по заданной траектории без ограничения скорости движения поезда. При этом восприятие удара охранным устройством, расположенным с полевой стороны от рельса более безопасно, чем челноковым, особенно в случае его разрушения.

Заявляемое решение конкретизировано на фиг.1-4, где на фиг.1 представлен общий вид верхнего строения пути с охранным устройством, а на фиг.2 - охранное устройство вид сверху, на фиг.3 - охранное устройство вид сбоку, на фиг.4 - сечение А-А фиг. 2

Верхнее строение пути с устройством обеспечения безопасного прохода поезда на мостах и в тоннелях и с охранным устройством содержит рельсовую колею (нить) 1 размещенную на шпалах 2 с расположенными внутри неё у каждого путевого рельса контруголками 3 с вводящим устройством-челноком 4, заканчивающимся металлическим башмаком 5. Контруголки 3 в пределах челнока 4 прикреплены к шпалам (к каждой шпале) 2 и размещены у каждого путевого рельса, как правило, с образованием в плане сплошной линии контруголков (могут размещаться и с минимальными технологическими зазорами). Контруголки 3 ограничивают боковые смещения подвижного состава, сошедшего с рельсов 2 на мосту или на подходах к нему, предотвращая падение или опрокидывание экипажей, сошедших с рельсов. Наиболее важные элементы контруголков 3 - это вводящие устройства - челноки 4. Они в первую очередь воспринимают удар сошедшей колесной пары и принудительно отклоняют её в желоб между рельсами 2 и контруголками 3. Охранные устройства 6 расположены на пути по ходу движения поезда до челнока 4 и с частичным перекрытием челнока 4 в направлении к началу устоя с полевой стороны от путевого рельса на площадке опирания охранного устройства 7.

Величина частичного перекрытия челнока по его длине зависит от многих показателей, например, от рельефа местности, скорости движения поездов на данном участке, вида верхнего строения пути и т.д. и определяется отдельно для каждого конкретного случая. Существенным является то, что такое перекрытие должно быть, так как оно позволяет повысить надежность прохождения поезда без его схода с рельсов за счет того, что до зоны башмака поезд удерживают охранные устройства (приспособления), расположенные с полевой стороны рельсов, которые даже в случае ухода колеса за ось пути выведут его на требуемую безопасную траекторию. В зоне частичного перекрытия работают и охранные устройства и челнок с контруголками, а потом безопасный проход контролируется челноком с контруголками.

Расстояние, на котором от рельсов расположено охранное устройство и его конструкция (форма в поперечном сечении), определяется в каждом конкретном случае и зависит, например, лимитированной скорости движения на данном участке, вида верхнего строения пути и т.д.

Существенным является то, что охранное устройство должно обеспечивать возможность вывода (возврата) колеса поезда на требуемую безопасную траекторию движения. Например, оно может быть выполнено, в виде нескольких элементов соединенных посредством сварки и иметь в поперечном сечении форму близкую к форме уголка (фиг.4).

Материал элементов охранных устройств - металл, например, сталь - Ст3, или низколегированная сталь, например 09Г2, 09Г2С, 10ХСНД, 15ХСНД и т.д.

Пример конкретного выполнения.

Характеристика участка пути - путь в прямой на площадке .

Участок расположен на насыпи высотой до 1 м без резкого отделения по высоте от соседнего пути, длина участка - 12,5 м.

Рельсы типа Р65, скрепления клемные упругие, шпалы железобетонные 1840шт/км пути, балласт щебеночный с фракцией 25-60 мм. Земляное полотно имеет достаточную ширину. Досыпка или расширение основания не производятся. Материал охранного устройства - Ст 15ХСНД.

Работы по монтажу охранного устройства выполняются в следующей последовательности:

- разметка участка укладки;

- устройство фундаментных оснований для охранных устройств;

- разравнивание и уплотнение балласта вокруг фундаментных оснований для охранных устройств;

- раскладка монтажных частей охранного устройства, которые стыкуются по длине;

- прихватка охранного устройства через отверстия к фундаментным основаниям;

- окончательное закрепление охранных устройств, уплотнение щебня плеч балластной призмы;

При общей длине охранного устройства L=11,25 м, часть охранных устройств имеет размеры а=0,25 м и b=0,2 м, а величина зоны перекрытия L₁=4 м.

Заявляемая конструкция верхнего строения пути с охранными устройствами (приспособлениями) собирается на современной элементной базе. Она способна воспринять удар колеса сошедшей колесной пары и направить ее по заданной траектории без ограничения скорости движения поезда. При этом восприятие удара охранным устройством, расположенным с полевой стороны от рельса обеспечивает надежность работы челнока, не приводит к его разрушению и не позволяет колесной паре попасть внутрь челнока.

Верхнее строение пути с устройством обеспечения безопасного прохода поезда, содержащее рельсовую колею с расположенными внутри нее у каждого путевого рельса контруголками с вводящим устройством - челноком, заканчивающимся металлическим башмаком, причем контруголки в пределах челнока прикреплены к шпалам, отличающееся тем, что снабжено охранными устройствами, выполненными с возможностью вывода колеса поезда на требуемую безопасную траекторию движения и расположенными на пути по ходу движения поезда перед челноком и с частичным перекрытием челнока в направлении к началу устоя, а охранные устройства расположены с полевой стороны от путевого рельса.