Wykolejenie pociągu oznacza sytuację, w której pociąg opuszcza tory w trakcie jazdy. Chociaż nowoczesne systemy kolejowe projektuje się z zachowaniem wysokich standardów bezpieczeństwa, w pewnych warunkach nadal może dojść do wykolejenia.
Zrozumienie przyczyn wykolejeń pociągów i różnych rodzajów wykolejeń pomaga wyjaśnić czynniki wpływające na bezpieczeństwo kolei.
Dlaczego pociągi zwykle się nie wykolejają
W normalnych warunkach pociągi mogą bezpiecznie utrzymać się na szynach, głównie dzięki konstrukcji kół pociągu.
Koła pociągu wyposażone są w kołnierze, czyli podwyższone krawędzie umieszczone po wewnętrznej stronie koła. Konstrukcja kołnierzowa pomaga prowadzić koło po szynie i zapobiega zsuwaniu się koła z toru.
Wewnętrzna strona bieżnika koła jest nieco większa niż strona zewnętrzna. Podczas pracy interakcja między dwiema szynami i zestawem kołowym wytwarza siły boczne, które pomagają utrzymać koła we właściwej linii względem szyn.
Kołnierz koła spełnia dwie ważne role:
Prowadzenie zestawu kołowego po szynie
Zapobieganie wypadnięciu koła z szyny
Normy kolejowe wymagają ścisłych limitów zużycia obrzeży kół. Jeśli kołnierz ulegnie nadmiernemu zużyciu i przekroczy dopuszczalny zakres, ryzyko wykolejenia wzrasta. W takich przypadkach kołnierz koła należy poddać ponownej obróbce, aby przywrócić standardowy profil.
Tory kolejowe są również starannie projektowane pod kątem prędkości pociągu, promienia łuku, krzywizny toru i nacisku osi. Czynniki te decydują o ustawieniu szyn i gładkości torów, aby zapewnić bezpieczne utrzymanie pociągów na szynach.
Na zakrzywionych torach szyna zewnętrzna jest podniesiona wyżej niż szyna wewnętrzna, co jest konstrukcją znaną jako przechyłka. Taka konstrukcja pomaga zrównoważyć siłę odśrodkową powstającą podczas przejeżdżania pociągów przez zakręty.
Rodzaje wykolejeń pociągów
Wykolejenie podczas wspinania się koła
Kiedy pociąg pokonuje łuk z małą prędkością, a kąt natarcia między kołem a szyną jest dodatni, obciążenie pionowe po jednej stronie może się zmniejszyć, podczas gdy siła poprzeczna wzrasta. W tej sytuacji obrzeże koła może podczas toczenia stopniowo wspinać się po szynie, powodując wykolejenie.
Wykolejenie poślizgu koła
Gdy kąt natarcia koło-szyna jest ujemny, koło może się obracać, ślizgając się w górę po powierzchni szyny pod wpływem wystarczającej siły bocznej. Ten rodzaj wykolejenia nazywany jest wykolejeniem ślizgowym.
Wykolejenie skoku
Wykolejenie wskutek skoku zwykle ma miejsce, gdy pociągi jadą z większą prędkością. Silne wibracje boczne lub nagłe siły uderzenia bocznego mogą spowodować chwilowe zeskoczenie koła z szyny.
Wykolejenie poszerzenia skrajni
Nadmierna siła boczna między kołem a szyną może spowodować przesunięcie szyny na zewnątrz, co prowadzi do poszerzenia szerokości toru. Gdy rozstaw staje się zbyt duży, koło może wpaść do szyny i wykoleić się.
Główne przyczyny wykolejenia pociągu
Klęski żywiołowe
Klęski żywiołowe mogą uszkodzić infrastrukturę kolejową. Nawet w przypadku nowoczesnych systemów monitorowania silnych wiatrów lub trzęsień ziemi nagłe zdarzenia, takie jak osuwiska, spadające skały lub spływ gruzu, mogą w dalszym ciągu mieć wpływ na bezpieczeństwo kolei.
Problemy z konserwacją
Systemy kolejowe wymagają ciągłej kontroli i konserwacji. Jeśli problemy nie zostaną wykryte na czas, mogą zwiększyć ryzyko wykolejenia. Przykładami mogą tu być: przekroczenie dopuszczalnej szerokości toru, uszkodzenie konstrukcji toru, awaria rozjazdów lub przeszkody na linii kolejowej.
Naruszenia operacyjne
Niewłaściwa obsługa może również prowadzić do wykolejenia. Należą do nich przekroczenie prędkości pociągu, nadmierne hamowanie lub nieprzestrzeganie instrukcji sygnalizacyjnych.
Ingerencja człowieka
Na bezpieczeństwo kolei mogą mieć wpływ także działania człowieka, takie jak umieszczanie na torach niebezpiecznych przedmiotów, kolizje pojazdów drogowych z pociągami czy nieautoryzowane budowy w pobliżu linii kolejowych.
Wniosek
Do wykolejenia pociągu może dojść na skutek różnych czynników, w tym zdarzeń naturalnych, problemów z infrastrukturą, błędów operacyjnych i ingerencji człowieka.
Jednak nowoczesne systemy kolejowe opierają się na rygorystycznych normach inżynieryjnych, regularnej konserwacji i kontroli operacyjnej, aby zmniejszyć ryzyko wykolejenia. W rezultacie kolej pozostaje jednym z najbezpieczniejszych i najbardziej niezawodnych środków transportu.
