Ограждения старого типа. Оптические переездные сигналы. Размещение сигналов на переездах. Улучшение конструкции шлагбаумов. Предварительное извещение. Объединение переездов. Улучшение системы автоматического управления переездами. Выключение ограждающих устройств с выдержкой времени. Автоматически-ручное управление шлагбаумами.
В связи с быстрым ростом в последние годы автодорожного движения опасность столкновений на переездах значительно возросла. Для уменьшения этой опасности железные дороги в последние несколько лет ежегодно оборудовали почти 1 000 переездов автоматической переездной сигнализацией или автоматизированными шлагбаумами. В предстоящие годы эта работа должна продолжаться приблизительно в таком же объеме. Указанная выше цифра охватывает не только установку новых переездных сигнализаций и шлагбаумов в местах, где автоматических ограждений раньше не было, но также и замену устарелых ограждающих устройств новыми переездными сигнализациями и шлагбаумами с современными системами управления.
Значительная часть ограждающих установок, из числа выполненных в последние годы, сооружена на разъездах обычного типа. Эти работы были несложны и требовали для своего осуществления сравнительно небольшого количества материалов и оборудования (рис. 44). Вместе с тем многие из наиболее сложных переездов, для ограждения которых необходимы большая проектная работа, много сигналов и шлагбаумов и сложные системы управления, остались не оборудованными устройствами СЦБ и ожидают соответствующих решений.
Таким образом, размеры строительства автоматических ограждающих устройств на переездах возросли настолько, что эта категория устройств СЦБ с точки зрения технической, а также по количеству оборудования, материалов и трудовых затрат практически занимает такое же место, как строительство автоматических блокировок или централизаций. Отсюда ограждающие устройства на переездах требуют тщательного к себе внимания и изучения; это необходимо как для безопасности движения на переездах, так и для решения технических и экономических проблем, связанных со строительством таких устройств.
Ограждения старого типа.
Шлагбаум с ручным управлением и сторожем был, по-видимому, первым типом ограждения переездов; такие шлагбаумы сохранились еще на многих переездах. Примерно 50 лет назад для автоматического приведения в действие колоколов, применявшихся для предупреждения о приближении поезда, начали использовать рельсовые цепи. Такой предупредительный сигнал был достаточен для передвигавшихся с небольшими скоростями открытых экипажей с конной тягой. С появлением автомобилей, которые быстро приближаются к переездам, сигналы колоколом не смогли удовлетворять новым требованиям и были дополнены оптическими сигналами.
Оптические переездные сигналы.
В дневное время оптический предупредительный сигнал подавался маятниковым движением флага. Фонарь с красным огнем, заделанный во флаг, служил сигналом ночью. Этот вид сигнала широко применялся приблизительно до 1935 г., но позже на всех переездах с новыми ограждающими устройствами вместо него были введены проблесковые сигнальные огни.
Рекомендованный Ассоциацией американских железных дорог типовой проблесковый переездной светофор имеет две лампы красного огня, расположенные горизонтально на траверсе на расстоянии 75 см одна от другой (рис. 1 и 2). Огни поочередно загораются с частотой от 30 до 45 раз в минуту. Действие этого сигнала эквивалентно сигналу красным фонарем, которым размахивает сторож. На простом переезде лампы устанавливаются задней стороной одна к другой на каждой мачте и таким образом автотранспорту, идущему в обоих направлениях, видны два сигнала: один справа от водителя на ближней стороне железной дороги, а другой слева от него на дальней стороне железной дороги, т. е. за переездом.
В местах, где к железной дороге подходит две или большее число улиц, применяются дополнительные мачты и дополнительные пары сигнальных ламп.
В дополнение к лампам на верхней части мачты переездного сигнала устанавливается косой крест. При пересечении двух или большего числа железнодорожных путей под косым крестом устанавливается знак с надписью «2 пути», «3 пути» и т. д.
Под проблесковыми сигналами устанавливается вспомогательный знак с надписью «Стой при красном огне» («Stop on red signal»). Это знак рефлекторного типа, он хорошо виден при дневном свете, а также в ночное время под лучами фар приближающихся к переезду автомашин. Такие стандартные проблесковые светофоры, дополненные стандартными знаками, установлены на тысячах переездов, и теперь каждый водитель автомашины знает, что проблесковый огонь означает приближение поезда.
Рис. 1. Типовой проблесковый переездной светофор
Размещение сигналов на переездах.
На переездах сигналы устанавливаются с правой стороны шоссе для каждого направления. На каждом сигнале лампы установлены для обеих сторон шоссе. Таким образом, если один из двух сигналов окажется закрытым чем-нибудь, то водитель приближающегося автомобиля будет видеть другой сигнал.
На переездах, где легковые или грузовые машины часто останавливаются так, что они заграждают сигналы на мачтах, последние применяются консольного типа с консолью в сторону полотна автомобильной дороги. Раньше в таких местах устанавливали сигналы на больших бетонных основаниях в середине мостовой, но было много случаев, когда машины наезжали на эти основания. В настоящее время такой вид ограждения не применяется.
Рис. 2. Устройство переездного светофора: я —Railroad crossing (железнодорожный переезд;; б —3 track (3 пути); в — «Stop on red signal» («Стой при красном огне»)
Проблесковые переездные светофоры обыкновенно располагаются на расстоянии 1,8 м от края верхнего покрова шоссе с земляной обочиной.
На городских улицах с тротуарным окаймлением мачта сигнала должна быть расположена по меньшей мере на расстоянии 0,9 м от бордюрного камня, чтобы позволить машине подойти вплотную к тротуару.
Мачты переездных светофоров должны быть расположены у самой железной дороги; на косых переездах мачты удаляют от железной дороги настолько, чтобы автомобиль, стоящий у сигнала и по правую сторону от оси шоссе, мог находиться на соответствующем расстоянии от поезда, следующего по ближайшему пути.
В некоторых случаях, на улицах, расположенных параллельно железнодорожным путям и пересекающих железнодорожные пути, устанавливают световые указатели с надписями: «Левый поворот запрещен» («No Left Turn») или «Правый поворот запрещен» («No Right Turn») (рис. 3). Эти указатели включаются одновременно с началом действия ограждающих устройств переезда.
Рис. 3. Световой указатель с надписью «NO RIGHT TURN» («Правый поворот запрещен»)
Улучшение конструкции шлагбаумов.
Шлагбаумы на переезде являются одним из самых старых видов ограждающих устройств. В большинстве случаев шлагбаумы приводились в действие вручную переездным сторожем, находившимся в будке или на посту, из которых он открывал и закрывал шлагбаумы на одном переезде, а иногда и на двух, находящихся в пределах его поля зрения. Некоторые из этих шлагбаумов приводились в действие гибкими или жесткими тягами, соединенными с переводными рычагами, находящимися в будке переездного сторожа; большое число этих шлагбаумов приводилось в действие пневматическими приводами, соединенными с ручными насосами, которые устанавливались в будке сторожа.
Почти все эти переездные шлагбаумы с ручным управлением имели длинные заградительные брусья, которые фактически перекрывали всю ширину мостовой и закрывали таким образом путь всем приближавшимся к железнодорожному пути экипажам. Поэтому переездному сторожу приходилось заботиться о том, чтобы не опустить брус шлагбаума в то время, когда экипажи находились еще на железнодорожных путях, и этим самым не помешать им сойти с переезда при приближении поезда. В дальнейшем, когда автодорожное движение возросло до такой степени, что во многих случаях машины следовали вплотную одна за другой, опасность несвоевременного закрытия шлагбаумов возросла.
Задача была решена введением шлагбаума с коротким заградительным брусом, который в опущенном положении закрывает только половину ширины мостовой, т. е. лишь правую полосу движения (см. рис. 2). Это позволяет машинам встречного направления, оказавшимся на переезде при приближении поезда, сойти с железнодорожных путей. Каждый шлагбаум с коротким заградительным брусом имеет по три лампы красного огня с каждой стороны бруса: одна у края бруса, а другие две дальше на одинаковом расстоянии одна от другой. В горящем состоянии эти лампы подают сигнал в обоих направлениях движения.
На подходах к разводным автодорожным мостам шлагбаумы устанавливаются для перекрытия всего проезда. Для этого обычно используется по два шлагбаума с короткими заградительными брусьями на каждом подходе к мосту (рис. 4).
Предварительное извещение.
Шлагбаумы с короткими заградительными брусьями монтируются на одних мачтах с переездными светофорами. При занятии поездом участка приближения к переезду загораются проблесковые красные огни и начинает звонить звонок (при наличии его). Через 3—5 сек начинает опускаться заградительный брус шлагбаума. Для автомашины, подошедшей близко к переезду, этого времени достаточно, чтобы проследовать через переезд раньше, чем заградительный брус опустится до такой степени, что может ударить ее. Для водителя машины, находящейся на большем расстоянии от переезда, этого предупреждения достаточно для того, чтобы увидеть, что заградительный брус опускается, и остановить машину на близком расстоянии от шлагбаума.
Рис. 4. Ограждение разводного моста.
На каждом подходе к мосту установлено по два шлагбаума с короткими заградительными брусами
Таким образом, шлагбаум с коротким заградительным брусом, при наличии предварительного извещения, решил обе проблемы, возникавшие ранее в случаях, когда машины шли на близком расстоянии одна от другой. Система переездной проблесковой сигнализации с автоматизированными шлагбаумами с короткими заградительными брусьями и автоматическим управлением от рельсовых цепей получила применение на тысячах переездов, пересекающих многопутные железнодорожные линии с интенсивным автодорожным движением. Подобные системы оборудуются не только на переездах, где ранее применялись лишь проблесковые сигналы, но также и там, где до тех пор ограждение осуществлялось шлагбаумами с ручным управлением. Шлагбаумы с короткими заградительными брусьями и проблесковыми сигналами создают лучшее ограждение, чем прежние шлагбаумы ручного управления и со сторожами. Поэтому железные дороги быстро заменяют старые системы ограждения новыми шлагбаумами с короткими заградительными брусьями и проблесковыми сигналами.
Объединение переездов.
В минувшие годы, по мере роста городов, возникло много новых улиц, пересекающих железнодорожные пути. Теперь, с развитием автотранспорта, каждый переезд представляет собой некоторую опасность. Вместе с тем большинство поездок осуществляется в настоящее время на автомобилях и поэтому проезд на одну из главных улиц, проходящих через железнодорожные пути, не вызывает большой задержки.
В связи с этим многие городские управления соглашаются на закрытие некоторых из менее важных переездов, если железные дороги вводят современные автоматически управляемые ограждающие устройства в местах, где через железнодорожные пути проходит небольшое число важных улиц. В одном городе, где было 12 переездов,
закрыты, а на 7 оставшихся установлены автоматизированные шлагбаумы с короткими заградительными брусьями и проблесковыми сигналами. В течение 10 лет до сооружения этой системы на переездах в этом городе погибло 26 чел., а 24 чел. были ранены; в последующие 10 лет несчастных случаев на переездах не было.
Улучшение системы автоматического управления ограждающими устройствами.
В соответствии с требованиями сигнальной секции Ассоциации американских железных дорог управление сигналами и шлагбаумами на переездах осуществляется автоматически от рельсовых цепей; при этом самые скорые поезда включают ограждающую сигнализацию минимум за 20 сек до своего прибытия на переезд. После освобождения переезда хвостом поезда сигналы прекращают свою работу и заградительные брусья начинают подниматься.
Если для поезда, следующего со скоростью 120 км/ч, сигнализация на переезде начинает работать за 20 сек до занятия им переезда, то для скорости 80 км/ч время увеличивается приблизительно до 30 сек. Дополнительные 10 сек существенного значения не имеют. Однако если автоматическое управление ограждающими устройствами рассчитано на начало работы за 20 сек для поездов, идущих со скоростью 144 км/ч, то для поездов со скоростью 48 км/ч продолжительность предупреждения возрастет до 1 мин. При интенсивном автодорожном движении задержка автотранспорта у переезда на лишние 40 сек нежелательна. В таких случаях железные дороги оборудуют специальные рельсовые цепи с приборами для определения скоростей поездов, приближающихся к переезду. С помощью этих прибороь время начала работы ограждающих устройств для тихоходных поездов снижается и остается примерно таким же, как и для поездов с большими скоростями.
Выключение ограждающих устройств с выдержкой времени.
При наличии станции на подходе к переезду с ограждающими устройствами, которые работают автоматически от приближающихся поездов, управление этими устройствами осуществляется по системе временного выключения. При занятии поездом местного сообщения участка приближения начинают работать проблесковые сигналы, а заградительные брусья шлагбаумов опускаются обычным порядком, так же как и для сквозного поезда. Однако когда местный поезд останавливается у станции, он занимает специальную рельсовую цепь, и если он стоит дольше установленного времени, например 2 мин, то заградительные брусья поднимаются и проблесковые переездные сигналы выключаются, позволяя этим автотранспорту пройти через переезд без дальнейшей задержки. По окончании местным поездом своей работы на станции и возобновлении им движения к переезду заградительные брусья снова начнут опускаться и закроют переезд раньше, чем поезд подойдет к нему. Некоторые дороги применяют специальный напольный сигнал, который в рассматриваемых здесь условиях принимает положение, показывающее, что брусья шлагбаумов опущены и поезд может беспрепятственно следовать через переезд.
Ограждающие устройства с повторным действием при местной работе.
В районах, где на подходах к переездам, пересекающим главные пути, по которым следуют сквозные поезда, находятся боковые пути или ветки и где одновременно со сквозными поездами обращаются и поезда местного сообщения, а также производятся маневры, многие дороги продолжают применять шлагбаумы с ручным управлением. Это делается для предотвращения расходов на оборудование и содержание специальных устройств для измерения скорости и выключения с выдержкой времени заграждающей сигнализации с последующим восстановлением ее действия в зависимости от направления повторного движения. Такие устройства необходимы при работе ограждающих устройств с автоматическим их управлением. Для решения подобных задач железная дорога Саутзерн Пасифик ввела устройства для выключения ограждающих устройств по принципу выдержки времени и повторного восстановления их действия, если возобновившееся движение направлено в сторону переезда. Система эта работает от специальной короткой рельсовой цепи и с успехом применяется на перегруженных участках вблизи Сан-Франциско, а также около Хаустона. Железная дорога Саутзерн Пасифик оборудовала импульсно-возобновляющуюся временною систему ограждающих устройств, которая позволила свести к минимуму число требующихся рельсовых цепей. Указанные системы подтверждают возможность применения автоматического управления ограждающими устройствами на многих сложных переездах, где в настоящее время ограждения осуществляются шлагбаумами ручного управления.
Управление при помощи свистка или радио.
Там, где затруднительно проконтролировать рельсовой цепью возобновление движения ранее остановившегося у переезда поезда, некоторые дороги применяют управление ограждающими устройствами посредством локомотивных свистков или радио. Заградительные брусья, опустившиеся в связи с приближением маневрирующего поезда, который затем останавливается на небольшом расстоянии от переезда, поднимаются через 2 мин после остановки поезда. В таком случае машинист, готовый следовать к переезду, подает свисток. Звук свистка воспринимается радиоприемником телефонного типа, соединенным через усилитель с реле, по переключении которого начинают опускаться заградительные брусья.
В пунктах, где такое применение локомотивного свистка нежелательно или неосуществимо, одна дорога установила радиопередатчики на локомотивах. По готовности следовать к переезду машинист нажимает кнопку, в результате чего излучается радиосигнал, действующий в течение нескольких секунд. Этот сигнал принимается на переезде и через усилители управляет реле, которое в свою очередь включает схему опускания заградительных брусьев шлагбаума. Одна дорога рассматривает вопрос о применении одного из этих способов в большом промышленном районе для управления автоматизированными шлагбаумами, которыми будут заменены существующие шлагбаумы с ручным управлением.
Автоматически-ручное управление шлагбаумами. В городах или промышленных районах, где маневры занимают значительную часть рабочего времени, автоматическое управление ограждающими устройствами от рельсовых цепей вызовет ненужные задержки автомобильного движения, в результате чего водители машин могут игнорировать ограждение. В таких районах, где ограждается несколько переездов, можно комбинировать автоматическое управление с ручным: посредством такого управления оператор на центральном посту сможет осуществлять ограждение в соответствии с местами нахождения поездов, указываемыми на световом табло. Управление вручную может применяться все время или только во время маневров, а управление от рельсовых цепей может действовать в течение остальной части суток.