Повышение безопасности железнодорожных мостов



В материалах статьи рассмотрены вопросы крушений поездов на железнодорожных мостах, предложен способ непрерывного контроля технического состояния железнодорожного моста и разработана система его реализующая.

Ключевые слова: железнодорожный мост, крушение, рельсовая цепь.

Различные искусственные сооружения являются самой сложной и уязвимой частью железнодорожного транспортного комплекса. Железнодорожные мосты возводятся над поверхностью земли, воды других препятствий. Железнодорожные мосты являются критическим элементом железнодорожной инфраструктуры и являются основной целью различных актов негативного вмешательства [1].

Организация верхнего строения пути в случае железнодорожных мостов отличается от других участков большей механической нагрузкой и большим диапазонам температур в следствии подвижности опорного строения. В Российской федерации распространены два вида железнодорожного полотна на мостах: балластное и без балластное. На сегодняшний день более распространены железнодорожные мосты с ездой на балласте [2].

Причиной разрушения железнодорожных мостов могут быть стихийные бедствия (наводнения, сели, землетрясения, торнадо, оползни, обвалы, провалы и т. п.), акты негативного вмешательство (терроризм, хулиганство, размещение взрывного устройства, хищение металла, несоблюдение габарита транспортом, поднятый кузов грузовика и т. п.) и диверсии (подрыв опор, попадание ракеты или снаряда, минирование и т. п.). В любом случае последствия разрушения железнодорожных мостов вызывают значительные последствия для транспорта, инфраструктуры, экономики и обороноспособности страны. Ликвидация таких последствий занимает много времени и материальных средств. Так, например ремонт Крымского моста взорванного 8.10.2022 обходится бюджету Российской Федерации ориентировочно в 500 млн. рублей, и займет по времени 9 месяцев. Предотвращение разрушений железнодорожных мостов сложная задача, требующая комплексного решения с участием различных организаций, министерств, ведомств и заинтересованных сторон. В статье рассматривается частный случай сокращения последствий разрушения жд мостов — предотвращение крушения поездов при разрушении мостов.

На рисунке 1 показаны последствия разрушения моста в Курской области 1.05.2022 оценочной причиной происшествия является действие украинской ДРГ. На рисунке 2 представлены обрушения железнодорожного моста на Транссибирской магистрали, на перегоне Куэнга-Укурей 23.07.2021 произошедшего из-за паводков.

Рис. 1. Разрушение моста в Курской области в 2022 году

Рис. 2. Разрушение моста на Транссибирской магистрали в 2021 году

Как видно из примеров при разрушении моста повреждается опора и разрушается балласт, но сам рельсовый путь за счет крепления накладками остается не поврежденным и поезд при проследовании по такому пути неминуемо обрушится вниз.

Машинист поезда, приближающегося к такому мосту, не всегда может определить аварийную ситуацию. Ему могут помешать условия видимости или невнимательность. Если машинист заметит разрушение моста, у него не всегда будет достаточно времени успеть затормозить, поскольку тормозной путь поезда может превышать 1 км. Последствия такого крушения показаны на рисунке 3. Крушение произошло в Индии 2(.07.2015) пассажирский поезд упал в канал в Гуджанвале из-за обрушевшегося моста, погибло 18 человек.

Рис. 3. Крушение поезда на мосту в Индии в 2015 году

Для предотвращения таких происшествий предлагается использовать специальный датчик контроля повреждения конструкции моста. Датчик построен на базе рельсовой цепи. Схема рельсовой цепи представлена на рисунке 4.

Рис. 4. Схема рельсовой цепи

На рисунке И. С. — изолирующие стыки, U — источник питания, П — путевое реле, I _С — сигнальный ток. В нормальном режиме работы рельсовой цепи ток от источника питания протекает через обмотку путевого реле, которое включает разрешающее показание на светофоре. Если рельсовый путь входящий в рельсовую цепь был поврежден, то реле обесточивается и включает запрещающее показание.

Предлагаемая схема контроля повреждения конструкции моста представлена на рисунке 5.

Рис. 5. Схема контроля повреждения конструкции моста

На мосту используется обычная рельсовая цепь, в которой организуется транспозиция на месте критического элемента конструкции моста (К.Э). Устанавливается дополнительный комплект изостыков (Д. И. С.) и рельсы накрест соединяются рельсовыми соединителями. Рельсовые соединители проходят под опорой моста. Таким образом, если конструкция моста будет повреждена и критический элемент разрушится, это вызовет разрыв рельсового соединителя. При этом ток в рельсовой цепи исчезнет и светофор в начале моста покажет запрещающее показание, которое позволит предотвратить крушение.

Основным преимуществом такого способа контроля повреждения конструкции моста является простота, низкая стоимость и высокая надежность. Что обусловлено использование уже существующей инфраструктуры рельсовых цепей. Предлагается оснастить такой системой в первую очередь наиболее опасные с точки зрения паводков мосты.

Литература:

1. Пшениснов, Н. В. Верхнее строение железнодорожного пути на мостах и в тоннелях: обеспечение безопасности движения / Е. В. Пшениснов, А. С. Румянцева. — Текст: непосредственный // Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей: материалы студ. науч.-практ. конф. / филиал ФГБОУ ВО «СамГУПС» в г. Нижний Новгород — Нижний Новгород, 2022. — С. 49–54.
2. Мосты и путепроводы / Т. И. Лалова. — Москва: Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте, 2022. — 264 с. — Текст: непосредственный.
3. Шалягин, Д. В. Устройства железнодорожной автоматики, телемеханики и связи / Д. В. Шалягин, Н. А. Цыбуля, С. С. Косенко [и др.]. — Москва: Маршрут, 2006. — Ч. 1. — 587 с. — Текст: непосредственный.