Железнодорожное транспортное средство, предназначенное для перевозки крупногабаритных грузов

Железнодорожное транспортное средство, предназначенное для перевозки крупногабаритных грузов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предлагаемое изобретение касается железнодорожного транспортного средства, предназначенного для перевозки унитарных грузов, в частности автодорожных, таких как автодорожные транспортные средства для дальних рейсов, контейнеры или автоцистерны, причем главная отличительная особенность этого железнодорожного транспортного средства состоит в очень малой величине дорожного просвета или клиренса по всей его ширине.

Для того чтобы железнодорожный подвижной состав имел возможность беспрепятственно перемещаться в тоннелях или под мостами, железнодорожные ведомства устанавливают один или несколько габаритов, которые ограничивают контур или огибающую, внутри которой должен находиться используемый на этих железных дорогах подвижной состав вместе с грузом. Соблюдение этого габарита дает гарантию того, что этот подвижной состав никогда не встретит на своем пути неподвижное препятствие.

Европейские железные дороги вступили в соглашение об установлении единого общего габарита или так называемого "габарита UIC" (то есть габарита, установленного Международным союзом железных дорог), который учитывает требования различных национальных железнодорожных сетей. При этом железнодорожный подвижной состав, который соблюдает этот габарит UIC, имеет возможность без всякого риска перемещаться практически по всем европейским железным дорогам.

Нижние части различных используемых национальных железнодорожных габаритов мало чем отличается друг от друга при переходе от одной национальной сети железных дорог к другой. Зато в своей верхней части некоторые национальные железнодорожные сети (например, в Германии, Австрии и т.д.) имеют габарит, существенно более высокий, чем упомянутый габарит UIC, по исторически сложившимся причинам. На этих железных дорогах товарные вагоны, например грузовые платформы, которые удовлетворяют габаритам UIC в пустом состоянии, могут перевозить грузы, которые выходят за габарит UIC, но вписываются в национальный габарит железной дороги той страны, о которой идет речь в данном случае, при том, что движение осуществляется только по национальной железнодорожной сети.

Таким образом, возникла ситуация, когда существует международный габарит UIC, соблюдаемый при железнодорожном грузообмене между различными странами, но существуют и национальные железнодорожные требования по габаритам, верхняя граница которых существенно изменяется в различных странах. При этом нижняя граница этого габарита в настоящее время и в большинстве случаев остается соответствующей нижней границе габарита UIC.

В условиях широкого развития комбинированных транспортных связей и с приходом в практику наземных грузоперевозок крупногабаритных морских контейнеров некоторые национальные железнодорожные сети, в частности железные дороги Франции, расширили свои требования по железнодорожному габариту в его верхней части на некоторых своих линиях для обеспечения возможности перевозок этих крупногабаритных контейнеров и адаптирования таким образом к габариту, используемому в большинстве соседних с ними стран, в которых продолжаются связывающие их железнодорожные линии.

Для перевозок по железным дорогам автодорожных грузовых транспортных средств европейских размеров (высота которых в загруженном состоянии не превышает 4 метра) на грузовых платформах железнодорожные власти были поставлены перед необходимостью пересмотра в сторону расширения существующего габарита в его верхней части. Однако такое расширение габарита требует расширения и повышения уровня сводов тоннелей и проходов под мостами. Работы подобного рода являются весьма дорогостоящими и занимают продолжительное время, поскольку, например, строительные работы в тоннелях осложнены многими обстоятельствами (затрудненный доступ, необходимость поддержания движения поездов хотя бы на одном из двух путей и т.п.).

Для европейских железных дорог всегда рассматривалось и реализовывалось расширение габарита в его верхней части, и никогда в его нижней части по многим соображениям:

- в том случае, когда происходит превышение нормализованного габарита в его верхней части при перевозке тех или иных грузов, пустой товарный вагон всегда удовлетворяет габариту UIC и, следовательно, может свободно перемещаться повсюду. Если же конструкция данного товарного вагона выходит за пределы габарита в его нижней части, то этот вагон будет как бы "заложником" только специально адаптированных линий, что является весьма нежелательным для обычного грузового движения;

- находящиеся в эксплуатации товарные вагоны должны иметь возможность проходить через сортировочные центры или пункты. Однако сортировка этих товарных вагонов осуществляется "под действием силы тяжести, когда состав из расцепленных товарных вагонов надвигают на так называемую "сортировочную горку", откуда они сами спускаются под действием силы тяжести и направляются затем при помощи стрелочных переводов на путь назначения. Такая сортировочная горка обычно имеет относительно малый радиус выпуклости пути, который требует, чтобы минимальная высота грузовых платформ вагонов снизу не была слишком малой для того, чтобы средняя часть вагона не входила в механический контакт трения с искривленным рельсовым путем при прохождении такой сортировочной горки. Кроме того, на современных сортировочных пунктах существуют системы "путевых тормозов", которые представляют собой оборудование, закрепленное на грунте и обеспечивающее торможение вагонов при помощи подвижных зажимных губок, воздействующих непосредственно на боковые поверхности вагонных колес. Эти зажимные тормозные губки в их положении поднятия на максимально возможную высоту не должны сталкиваться с нижней частью подлежащих сортировке вагонов;

- наиболее часто встречающиеся препятствия, которые могут затрагивать нижнюю часть вагонов, представляют собой низкие пассажирские платформы. Значительный выход за пределы габарита в нижней части вагона требует доработки всех таких низких пассажирских платформ, которые могут встретиться на данной железнодорожной линии и число которых может оказаться очень большим, что определяет весьма большой объем необходимых для их реконструкции работ. И такие вагоны всегда будут оставаться "заложниками" железнодорожных линий, на которых эти низкие платформы доработаны соответствующим образом.

Габарит в своей нижней части образует в основном две боковые стороны, наклоненные под углом 45°. Для того чтобы иметь возможность погрузить на железнодорожную платформу грузовой автомобиль с размерами, отвечающими европейским нормам, или крупногабаритный морской контейнер, или два уложенных друг на друга контейнера, необходимо, чтобы поверхность, на которой располагаются колеса этого грузового автомобиля или основание контейнера, имела ширину в диапазоне примерно от 2,5 м до 2,6 м (минимальная ширина, равная расстоянию, разделяющему внешние боковые поверхности пневматических шин тяжелого грузовика). Однако из-за наличия отвечающих габариту боковых сторон, наклоненных под углом 45°, такая ширина в лучшем случае реализуется только на уровне, примерно на 15 см превышающем минимальный уровень, допустимый для нижней части железнодорожного транспортного средства, что влечет за собой потерю полезной высоты, делающую невозможной перевозку по железной дороге автодорожного транспортного средства или контейнера высотой в четыре метра.

Одна из технических задач предлагаемого изобретения состоит в осуществлении перевозки по железной дороге совокупности автодорожных транспортных средств высотой четыре метра без использования для этого специального транспорта.

Другая техническая задача данного изобретения состоит в понижении, насколько это возможно, точки контакта перевозимого груза с дном товарного вагона.

И еще одна техническая задача этого изобретения состоит в уменьшении дорожного просвета или клиренса данного железнодорожного вагона.

Другие характеристики и преимущества предлагаемого изобретения будут лучше поняты из приведенного ниже описания, не являющегося ограничительным примером его реализации, со ссылками на приведенные в приложении фигуры, среди которых:

- фиг.1 представляет собой схематический вид в поперечном разрезе железнодорожного транспортного средства в соответствии с предлагаемым изобретением, загруженного шарнирно сочлененным автодорожным транспортным средством, которое представляет собой тягач с прицепом, причем на этой фигуре нормализованный габарит отмечен сплошной жирной линией, а нижняя часть этого габарита специально выделена еще более жирной линией;

- фиг.2 представляет собой увеличенный схематический вид детали, выделенной кружком на фиг.1;

- фиг.3 представляет собой схему, демонстрирующую общий вид нормализованного габарита в соответствии с эталонным контуром;

- фиг.4 представляет собой увеличенный вид траектории нижней части габарита, показанного в целом на фиг.3;

- фиг.5 представляет собой вид траектории, согласованной с траекторией, показанной на фиг.4, габарита, соответствующего железнодорожному транспортному средству с очень малым дорожным просветом или клиренсом и с максимальной шириной несущей конструкции грузовой платформы в соответствии с предлагаемым изобретением.

Предлагаемое изобретение касается железнодорожного товарного вагона 1 или, в более общем смысле, железнодорожного транспортного средства, содержащего несущую конструкцию 2, например несущую раму. Корпус этой несущей конструкции 2 образует в своей нижней части грузовую платформу 3, например, с плоской донной частью 4, которая выполнена с возможностью поворота вокруг оси и/или с возможностью опускания на грунт одним из своих концов для осуществления погрузки и разгрузки самоходной техники своим ходом в каждый такой вагон в отдельности.

Разумеется, и любые другие способы погрузки и разгрузки данного железнодорожного транспортного средства при этом оказываются возможными, причем предлагаемое изобретение не имеет совершенно никакого отношения к специфическому способу погрузки и разгрузки вагонов.

Нижняя граница грузовой платформы 3 с плоской донной частью 4 вписывается в нижнюю часть стандартного габарита.

В соответствии с представленным здесь примером реализации предлагаемого изобретения ширина этой донной части 4 грузовой платформы 3 равна ширине нормализованного габарита.

Железнодорожное транспортное средство 1 в соответствии с предлагаемым изобретением предназначено для перевозки унитарного груза в виде автодорожного транспортного средства или груза, перевозимого по автомобильным дорогам, например шарнирно сочлененного автодорожного транспортного средства, образованного тягачом 5 и прицепом 6, или одного или нескольких контейнеров, или одной или нескольких автоцистерн, или других подобных грузов, самостоятельно движущихся по автомобильным дорогам или перевозимых по ним.

Стандартный железнодорожный габарит, демонстрирующий общий вид эталонного контура, представлен на фиг.3.

На этом общем виде габарита различают его верхнюю часть 7, в целом имеющую закругленную форму и образованную плоской вершиной 8, продолженной в направлении вниз с каждой стороны соединительным участком 9, проходящим между этой вершиной и боковыми сторонами 10. Каждый такой соединительный участок 9 представляет собой ломаную линию, образованную тремя последовательно расположенными отрезками прямых линий 11, 12 и 13, имеющих постепенно возрастающий наклон в направлении вниз вплоть до соединения с соответствующей вертикальной боковой стороной 10.

Расстояние между двумя этими боковыми сторонами определяет максимальную ширину "d_max" данного габарита.

Этот габарит продолжается в направлении вниз и с каждой стороны первым сдвигом 14, ориентированным в направлении внутрь и предназначенным для оставления свободным углубления или уступа 15, соответствующего пассажирской платформе первой высоты и уменьшающего, таким образом, упомянутую максимальную ширину на расстояние, соответствующее двум этим первым сдвигам.

Затем данный габарит продолжается в направлении вниз и с каждой стороны небольшой боковой стороной 16, вслед за которой располагается второй сдвиг 17, в еще большей степени уменьшающий ширину этого габарита вплоть до ширины "d_min".

Каждый такой второй сдвиг 17 соединен с линией дна 18 при помощи линии 19, наклоненной под углом 45° в направлении внутрь этого габарита и ограничивающей сдвиг, представляющий другое углубление или угловой уступ 20, соответствующий пассажирской платформе малой высоты в нижней части этого габарита.

Нижняя граница данного габарита, представленная линией дна 18, расположена в рассматриваемом здесь примере на расстоянии Е, составляющем 13 см, от поверхности грунта.

Этот габарит в целом, разумеется, является симметричным по отношению к оси железнодорожного пути, представленной здесь в виде оси симметрии 21, перпендикулярной плоскости данного пути и пересекающей эту плоскость в ее середине.

Одна из технических задач предлагаемого изобретения состоит в снижении уровня поверхности контакта перевозимого груза с несущей конструкцией вагона по возможности ниже уровня данного габарита или до уровня нескольких сантиметров над поверхностью грунта, например до расстояния "е" от поверхности грунта, имеющего величину примерно от 8 см до 10 см.

Из-за необходимой ширины пола, имеющей величину в диапазоне от 2,5 м до 2,6 м, габарит данного железнодорожного транспортного средства при этом выходит за стандартный габарит. Однако, если ограничиться условием невыхода за верхнюю точку скошенной линии 19, наклоненной под углом 45° (находящейся на расстоянии 400 мм по высоте и на половине ширины величиной 1250 мм от эталонного контура габарита UIC), не будет происходить столкновений с весьма широко распространенными низкими пассажирскими платформами, имеющими высоту 385 мм, которые проходят точно через этот угол. Пассажирские платформы нового поколения высотой 550 мм размещаются несколько дальше от оси рельсового пути и, таким образом, не создают помех. Только платформы высотой 300 мм будут мешать прохождению такого железнодорожного транспортного средства. Однако такие платформы являются весьма старыми и их практически уже нет на основных магистралях, поскольку в процессе капитального обновления пути и балласта они разрушаются для обеспечения возможности прохождения механизированных путеукладчиков. Затем эти платформы реконструируются и их высота доводится до 385 мм или до 550 мм.

Другие типы препятствий, которые можно встретить в той зоне, где они выходят за габарит, будут представлять собой коробки электрических соединений в предстанционных зонах, где существует много электрических путевых аппаратов. В этом случае подлежащие выполнению работы по устранению этих препятствий всегда будут оставаться менее дорогостоящими, чем реконструкция сводов тоннелей. При этом для всех участков магистральных путей (расположенных за пределами крупных железнодорожных станций) препятствий этого типа не существует.

Для решения одной из технических задач предлагаемого изобретения грузовая платформа 3 железнодорожного транспортного средства выполнена таким образом, чтобы ее плоская донная часть 4 располагалась возможно ниже, то есть очень близко к поверхности грунта, на расстоянии "е" в несколько сантиметров, например в диапазоне от 8 см до 10 см, от поверхности грунта, придавая тем самым данному железнодорожному транспортному средству очень маленький дорожный просвет или клиренс.

Более конкретно, поверхность контакта груза с донной частью 4 несущей конструкции данного железнодорожного транспортного средства оказывается по меньшей мере на одной высоте или ниже донной линии 18 стандартного габарита.

В то же время ширина габарита этого железнодорожного транспортного средства превышает наибольшую существующую величину колеи для автодорожного транспортного средства, разрешенную для свободного и нормального движения по автомобильным дорогам, то есть для движения без специального сопровождения типа чрезвычайного конвоя.

В том что касается ширины грузовой платформы 3, на которой располагается груз, она имеет максимальный полезный размер, обозначенный "d_lim" и в любом случае по меньшей мере равный и, как максимум, немного превышающий ширину колеи автодорожного транспортного средства наибольшего габарита, разрешенного на сети автомобильных дорог, например шарнирно сочлененного транспортного средства типа тягач-прицеп, или тягач-полуприцеп, или другого транспортного средства. Разумеется, эта ширина будет меньше ширины габарита рассматриваемого здесь железнодорожного транспортного средства.

Боковые конструкции бортов 22 и 23, представленных с каждой стороны данного железнодорожного транспортного средства, обеспечивают безопасность передвижения и боковую защиту данного унитарного автодорожного груза этого железнодорожного транспортного средства.

Эти боковые конструкции бортов 22 и 23 наклонены восходящим образом в направлении наружу, причем каждый из этих бортов образует вместе с донной частью 4 грузовой платформы 3 открытый тупой двугранный угол, одна из плоскостей которого представляет собой плоскость грузовой платформы 3, а другая представляет собой плоскость примыкающей к ней соответствующей боковой конструкции 22 или 23.

В своей верхней части эти боковые конструкции располагаются внутри стандартного железнодорожного габарита с тем, чтобы они были совместимыми со всеми встречающимися на пути высокими пассажирскими платформами.

Как показано на фиг.1, пневматические шины 24 тягача 5 опираются на грузовую платформу 3 на границе ребра двугранного угла и наклонных плоскостей боковых бортов, увеличивающих ширину свободного пространства в направлении вверх для того, чтобы оставить место для нижних частей кузова перевозимых автодорожных транспортных средств.

Дойдя до ширины габарита, эти боковые конструкции 22 или 23 продолжаются вертикально вверх вплоть до некоторой небольшой высоты, как это показано на фиг.1.

Это соединение с вертикальными боковыми сторонами 10 габарита исключает наличие второго уступа 17, выполненного для преодоления пассажирских платформ малой высоты. Нижний угловой уступ 20 нижней части обычного габарита, представленного жирной линией на фиг.1 и 2, при этом не соблюдается. Он заменяется на выступающий угол 25 размером примерно 20 мм.

Следует отметить имеющиеся на сопоставимых фиг.4 и 5 различия формы между нижними частями двух габаритов, а именно между соответственно эталонным контуром обычного габарита (см. фиг.4) и контуром габарита в соответствии с предлагаемым изобретением (см. фиг.5).

Если максимальная ширина "d_max" сохраняется неизменной на большей части высоты этих габаритов, то линию дна 26 стремятся в возможно большей степени приблизить к поверхности грунта и ширина габарита на этом уровне существенно возрастает вплоть до предельной ширины "d_lim". Наклонные стыковочные стороны 27 соединяют линию дна 26 с вертикальными боковыми сторонами 10.

Исключение второго уступа 17 не оказывает никакого неблагоприятного влияния на железнодорожное транспортное средство в соответствии с предлагаемым изобретением, которое предназначено для челночного движения только по специальным линиям некоторых направлений, не представляющим проблем совместимости с пассажирскими платформами или другими препятствиями, и без прохождения через обычные железнодорожные сортировочные центры, но по определенным маршрутам между специализированными терминалами погрузки и разгрузки.

При соблюдении этих условий то обстоятельство, что имеются только определенные линии, приспособленные к данному габариту в его нижней части, не представляет эксплуатационного препятствия. Перевозки грузовых автомобилей, морских контейнеров или автоцистерн больших размеров особенно хорошо адаптированы для такого типа челночной эксплуатации, где потоки грузов группируются на общих участках транспортных линий.

Этот тип эксплуатации особенно хорошо согласуется с современными потребностями разгрузки автомобильных магистралей и обычных шоссейных дорог от большегрузного автомобильного транспорта путем погрузки этих тяжелых автодорожных транспортных средств на железнодорожные транспортные средства специальных поездов, перевозящих эти автомобили по железным дорогам на различные расстояния без загрязнения окружающей среды и с целью повышения безопасности движения по автомобильным дорогам.

1. Железнодорожное транспортное средство, в частности, товарный вагон, предназначенное для перевозки по меньшей мере одного унитарного автодорожного моторизованного или безмоторного, груза, типа автодорожного транспортного средства, контейнера, автоцистерны или другого подобного груза на направлениях железнодорожного движения между двумя железнодорожными терминалами, отличающееся тем, что поверхность контакта груза с донной частью (4) несущей конструкции транспортного средства расположена по меньшей мере на одной высоте или ниже с донной линией (18) стандартного габарита, причем ширина габарита этого железнодорожного транспортного средства превышает размер наибольшей существующей колеи для автодорожного транспортного средства, разрешенной для свободного и нормального движения по автомобильным дорогам без специального сопровождения типа чрезвычайного конвоя.

2. Железнодорожное транспортное средство по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит грузовую платформу (3) с плоской донной частью (4), нижняя граница которой вписывается в нижнюю часть стандартного габарита.

3. Железнодорожное транспортное средство по п. 2, отличающееся тем, что боковая конструкция (22, 23) расположена вдоль каждого из продольных бортов грузовой платформы (3).

4. Железнодорожное транспортное средство по п. 3, отличающееся тем, что эта боковая конструкция (22, 23) наклонена восходящим образом в направлении наружу.

5. Железнодорожное транспортное средство по п. 2 или 3, отличающееся тем, что ширина донной части (4) грузовой платформы (3) равна ширине стандартного габарита.

6. Железнодорожное транспортное средство по п. 1, отличающееся тем, что линия дна (26) его габарита расположена ниже линии дна (18) стандартного железнодорожного габарита.