ШТАБЕЛЬ ГРУЗОВ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ВАГОНА-ПЛАТФОРМЫ

Полезная модель относится к области штабелирования труб или других длинномерных грузов цилиндрической формы, в частности к штабелям труб, размещаемым на железнодорожных платформах или иных транспортных средствах.
При эксплуатации железнодорожных вагонов, в отличие от других видов транспорта - водного, морского, автомобильного, авиационного, - штатным режимом является соударение вагонов в процессе эксплуатации. В соответствии с Правилами технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации при маневрах допускается соударение вагонов со скоростью 3-5 км/час. В соответствии с «Техническими условиями размещения и крепления грузов в вагонах и контейнерах», М., «Юртранс», 2003 г., с.85-87, надежность закрепления грузов в вагонах проверяется путем соударения их со скоростью до 9 км/час.
Поэтому для вагонов актуальной является задача надежного закрепления перевозимого груза - для предотвращения его перемещения при соударении вагонов, прежде всего при выполнении маневров. Если груз не будет закреплен должным образом, то это может привести к порче самого вагона, смежных вагонов или перевозимого груза.
Задача закрепления груза может решаться различными способами - созданием специализированных вагонов с зонами для закрепления в них груза; созданием в вагонах крепежных устройств для перевозимого груза; специальными способами укладки груза, состоящего из нескольких частей, когда, например, при укладке груза чередуют укладку груза и прокладок между его частями; специальным размещением по особой схеме частей груза, которые удерживают друг друга или смежную часть груза от смещения при соударениях вагонов.
Известен штабель (связка) труб, сформированный в полувагоне («Технические условия размещения и крепления грузов в вагонах и контейнерах», Москва, Юридическая фирма «Юртранс», 2003, с.263-266). Данный штабель представляет собой уложенные друг на друга трубы, которые зафиксированы посредством охватывающих их гибких элементов.
В штабеле не достигается надежная фиксация труб в продольном направлении, что может приводить к повреждению, как грузового вагона, так и самих труб. Кроме того, трубы могут иметь изоляцию с низким коэффициентом сцепления, что дополнительно увеличивает опасность их осевого смещения.
В качестве наиболее близкого аналога был выбран штабель грузов цилиндрической формы, а именно - труб (Патент РФ на ПМ №48954 от 22.03.2005), содержащий уложенные друг на друга, по меньшей мере, два ряда труб со смещением труб относительно друг друга в продольном направлении так, что расстояние по горизонтали между их противоположными торцами определяет длину штабеля.
В этом штабеле закрепление труб достигается за счет сжатия (стягивания) труб между собой и упора крайних труб штабеля в торцевые стены вагона. От сдвига в продольном направлении сжатые между собой трубы удерживаются за счет сил трения между ними и упора в торцевые стены концов сдвинутых труб.
Такой штабель труб также не позволяет надежно зафиксировать в продольном направлении трубы значительно меньшей длины, чем длина платформы (длина погрузочной зоны), например, меньше, чем половина платформы.
Таким образом, известные конструкции не обеспечивают надежное закрепление на платформе длинномерных грузов цилиндрической формы, преимущественно труб, длина которых значительно меньше длины платформы.
Целью настоящего технического решения является создание такого штабеля грузов цилиндрической формы, при расположении которого в универсальном вагоне или на платформе достигается надежная фиксация длинномерных грузов, преимущественно труб, между собой в штабеле без увеличенных усилий устройств для закрепления таких грузов, а также надежная фиксация штабелей от смещения в вагоне или на платформе за счет особой конфигурации каждого штабеля, благодаря которой они фиксируют друг друга, что, в конечном итоге, позволяет при маневровых работах с вагонами (соударении вагонов) устранить или свести к минимуму смещение перевозимого груза и повреждение вагонов и груза.
Кроме того, полезная модель направлена на достижение надежной фиксации грузов цилиндрической формы, преимущественно труб, длина которых значительно меньше длины платформы, например, менее 0,8 длины погрузочной зоны платформы.
Указанный технический результат достигается тем, что в штабеле грузов цилиндрической формы железнодорожного вагона-платформы, включающего продольные и поперечные балки, на котором расположен данный штабель, содержащий уложенные друг на друга со смещением относительно друг друга в продольном направлении грузы цилиндрической формы, согласно техническому решению грузы цилиндрической формы, уложены рядами в, по меньшей мере, две связки, из которых состоит штабель, при этом, по меньшей мере, один груз цилиндрической формы, по меньшей мере, одной связки смещен относительно остальных грузов связки в продольном направлении (а также, относительно продольной оси платформы) в сторону другой связки до соприкосновения с ней через предохранительный элемент и, по меньшей мере, один груз цилиндрической формы, по меньшей мере, одной связки смещен в сторону края платформы (торцевого конца платформы), а расстояние по горизонтали между противоположными торцами грузов в связке определяет ее длину, которая составляет не более 0,8 длины вагона-платформы.
Дополнительно в продольном направлении в сторону другой связки может быть смещен, по меньшей мере, один груз цилиндрической формы верхнего ряда, по меньшей мере, одной связки, при этом, смещенный в продольном направлении в сторону другой связки, по меньшей мере, один груз цилиндрической формы верхнего ряда, по меньшей мере, одной связки, может располагаться своими концами на обеих связках.
Кроме того, в продольном направлении в сторону другой связки может быть смещен относительно остальных грузов связки, по меньшей мере, один груз цилиндрической формы каждой связки и, по меньшей мере, один груз цилиндрической формы каждой связки смещен в сторону края платформы, при этом в каждой связке в сторону другой связки могут быть смещены, по меньшей мере, по одному симметрично расположенному грузу. Дополнительно торец, по меньшей мере, одного груза цилиндрической формы одного ряда, смещенный относительно остальных грузов в сторону другой связки, может быть расположен в зоне центральной поперечной балки и/или расположен над поперечной балкой, проходящей по центру платформы.
Также в сторону другой связки может быть уложен со смещением (выдвинут из связки), по меньшей мере, один груз цилиндрической формы одного ряда, по меньшей мере, одной связки штабеля, тогда в сторону края (торцевого конца) платформы уложен со смещением (выдвинут из связки), по меньшей мере, один груз другого ряда этой же связки.
Кроме того, любой ряд может быть образован, по меньшей мере, одним грузом цилиндрической формы.
Также предохранительный элемент может быть выполнен в виде прокладки или поперечного упора, или бруска, или предохраняющего щита, при этом, предохранительный элемент может быть выполнен из резины или из древесины, или из металла, защищенного резиной, полимером или другим нежестким материалом.
В случае снабжения платформы торцевыми стенами, по меньшей мере, один груз одного ряда, смещенный относительно остальных труб в продольном направлении, расположен максимально близко или в упор к торцевой стене.
Следует отметить, что здесь и далее симметричными называются грузы цилиндрической формы (трубы) двух связок, расположенные симметрично относительно плоскости, проходящей между связками перпендикулярно продольной оси вагона, то есть, расположенные в связках друг напротив друга на одной продольной оси.
Смещение симметрично расположенных грузов (труб) из обеих связок в направлении центральной поперечной оси вагона - одного, а предпочтительно, нескольких грузов цилиндрической формы, и, предпочтительно, нижнего ряда позволяет снизить вероятность смещения штабеля при соударении вагонов. Объясняется это следующим образом.
Смещенные грузы при соударениях перемещаться не могут, так как упираются друг в друга (через предохранительный элемент), образуя как бы единый длинномерный цилиндрический груз (трубу). Поскольку остальные грузы штабеля зафиксированы между собой и со смещенными грузами (или зафиксированы на вагоне), с помощью крепежных устройств, то смещение их относительно смещенных грузов, перемещение которых затруднено или невозможно, также усложняется. Остальные (несмещенные) грузы штабеля (связок) могут располагаться со смещением к торцевым стенам вагона, что предпочтительнее с точки зрения размещения груза на вагоне.
При расположении, по меньшей мере, одного верхнего груза цилиндрической формы одной из связок на обеих связках надежная фиксация грузов достигается за счет того же принципа, только в качестве двух, упирающихся друг в друга, симметрично расположенных грузов выступает один верхний груз.
В связке один ряд может быть образован, по меньшей мере, одним грузом цилиндрической формы, то есть первый и/или последующие ряды могут содержать только одну трубу. Например, для труб небольшого диаметра (около 530 мм) это обусловлено тем, что одна труба может попадать в ложбину, образованную трубами ряда, лежащего ниже этой трубы, в результате чего она будет находиться выше уровня труб нижнего ряда и/или чуть ниже труб верхнего ряда, то есть выпадать из рядов, часть или все трубы которых находятся на одном уровне. Такая труба (груз) и будет считаться за один самостоятельный ряд. Эта труба может быть прочно зафиксирована в штабеле за счет сдавливания ее окружающими трубами штабеля. Для предотвращения смещения штабеля такие расположенные симметрично в обеих связках грузы смещаются до упора друг в друга через предохранительный элемент. В другом случае ряд, состоящий из одного груза, может быть образован при укладке в вагон, например, труб, диаметр которых несколько больше половины ширины внутренней погрузочной зоны вагона или диметр которых не кратен ширине внутренней погрузочной зоны вагона.
Погрузочной зоной является пространство в поперечной плоскости вагона между его боковыми стойками, куда укладываются грузы цилиндрической формы штабеля.
По меньшей мере, один груз одного, преимущественно, нижнего ряда каждой связки может быть смещен относительно остальных грузов цилиндрической формы в продольном направлении в сторону другой связки, так, что его торец расположен в зоне центральной поперечной балки и/или расположен над поперечной балкой, размещенной по центру платформы. В этом случае торцы двух симметричных грузов из каждой связки будут находиться в непосредственной близости друг от друга. Расположение торцов таких грузов в зоне центральной поперечной балки вагона позволяет удобно разместить предохраняющее устройство на этой балке и выполнить его стационарным, а также увеличить зону контакта грузов с рамой вагона.
Упираясь друг в друга через предохранительный элемент или упор, грузы будут препятствовать сдвигу остальных грузов штабеля в сторону центральной поперечной оси вагона при их соударении.
При снабжении платформы предохранительным элементом он будет препятствовать соударению грузов цилиндрической формы одной связки с грузами другой связки - за счет смещения торца, по меньшей мере, одного груза одного ряда относительно остальных грузов в продольном направлении и расположения торца в упор к предохранительному элементу. Упирающиеся в предохранительный элемент смещенные грузы при соударениях вагонов будут препятствовать смещению остальных грузов цилиндрической формы штабеля за счет фиксации всех грузов штабеля между собой.
При оснащении платформы торцевыми стенами, по меньшей мере, один груз цилиндрической формы одного ряда, смещенный относительно остальных грузов в продольном направлении, может упираться в торцевую стену, предотвращая при соударении вагонов смещение остальных грузов штабеля в сторону торцевой стены. Принцип фиксации грузов цилиндрической формы штабеля в этом случае аналогичен принципу фиксации при смещении грузов к центру платформы.
Далее для пояснения материалов заявки приведены рисунки и описание вариантов выполнения заявленного штабеля, причем в качестве наиболее распространенного примера груза цилиндрической формы выбраны трубы. Поэтому далее в тексте описания вместо признака «грузы цилиндрической формы» будет использоваться признак «трубы», но вместо труб в заявленный штабель могут быть уложены любые длинномерные грузы цилиндрической формы, например, столбы и пр.
На фиг.1 схематично представлена железнодорожная платформа со штабелем труб, в котором в сторону другой связки смещены трубы нижних рядов каждой связки; на фиг.2 - платформа со штабелем, в котором смещены трубы промежуточных рядов связок; на фиг.3 - платформа со штабелем со смещенными трубами верхних рядов связок; на фиг.4 - платформа со штабелем, в котором в сторону другой связки смещены трубы только одной связки, а трубы другой связки смещены к краю платформы; на фиг.5 - платформа с двумя уложенными связками, где, по меньшей мере, одна труба верхнего ряда одной или обеих связок располагается на обеих связках.
На фиг.1-5 представлена платформа, состоящая из продольных 1 и поперечных 2 балок. На платформу уложен штабель труб, состоящий из двух связок, выполненных рядами 3, 4, 5, 6, 7, 8, 19. Штабель уложен так, что продольные оси труб (грузов цилиндрической формы) преимущественно параллельны продольной оси вагона-платформы. Так как длина связок составляет менее 0,8 длины платформы, то на платформу могут быть уложены две подобные связки. По меньшей мере, одна труба, по меньшей мере, одной связки выдвинута в продольном направлении относительно связки (то есть смещена вдоль платформы и вдоль связок) в сторону другой связки до соприкосновения с ней через предохранительный элемент, выполненный в виде поперечного бруска или балки - поз.12, или поперечного щита 13, или упора 14, или прокладки (на рисунках не представлена). Предохранительный элемент может быть выполнен съемным или стационарным.
На фиг.1-3 представлены варианты осуществления штабеля, согласно которым трубы рядов 3, 4, 5 составляют одну связку вагонного штабеля, а трубы рядов 6, 7 и 8 - другую (вторую) зеркально симметричную первой связку вагонного штабеля.
На фиг.1, по меньшей мере, одна труба каждого нижнего ряда труб 3 и 6 связок уложена со смещением (выдвинута) в продольном направлении относительно остальных труб связки в сторону другой связки, то есть в сторону поперечной оси платформы 9, так как связки располагаются по обеим сторонам от нее. По меньшей мере, одна труба последующих рядов труб 4, 5, 7, 8 уложена со смещением к краям платформы. В предпочтительном варианте выполнения вагонного штабеля до центральной поперечной балки 2 в сторону другой связки смещается весь ряд 3 первой связки и зеркально симметрично к нему смещается нижний ряд 6 второй связки. Ряды связок труб смещаются до соприкосновения с другой связкой (в данном варианте осуществления штабеля - до упора в другую связку) через предохранительный элемент, выполненный в виде поперечного бруска или балки - поз.12, или в виде вертикального поперечного щита 13, пролегающих на всю или часть ширины платформы. Причем ряды 3 и 6 укладываются таким образом, что торцы труб данных рядов, со стороны центра платформы, располагаются над центральной поперечной балкой 2.
В случае оснащения платформы торцевыми стенами 10 и 11, последующие за первым ряды труб (в данном случае - ряды 4, 5) укладываются в упор к торцевой стене 10, а ряды 7, 8 укладывается в упор к стене 11 - фиг.1.
Предохранительный брусок или балка 12 или вертикальный щит 13 устанавливаются на платформе для препятствия соударения труб одной связки о трубы другой связки и повреждения торцов труб, что особенно важно для перевозки некоторых видов труб.
На фиг.2 представлен другой вариант осуществления штабеля, при котором в сторону другой связки до упора в трубы другой связки через поперечный щит 13 смещены вдоль платформы (выдвинуты, уложены со смещением), по меньшей мере, по одной симметрично расположенной трубе вторых снизу рядов 4 и 7 каждой из двух связок штабеля. Смещенные трубы прочно фиксируются в связках, а следовательно и в штабеле, соседними трубами.
На фиг.3 представлен такой вариант осуществления штабеля, при котором в сторону другой связки смещается вдоль платформы и вдоль связки, по меньшей мере, одна труба верхнего ряда каждой связки. Предпочтительно, чтобы таким образом смещались все трубы верхних рядов 5 и 8 обеих связок.
Между симметрично расположенными трубами одного ряда разных связок может быть установлен предохранительный элемент в виде упора 14 (фиг.3 и 4) для предотвращения повреждений концов труб при соударении вагонов. Упор 14 может состоять из поперечных, относительно осей труб, элементов 15 предназначенных для непосредственного контакта с торцами труб при их смещениях и, при необходимости, - продольных элементов 16, размещенных над или в трубах, скрепленных с поперечными элементами. Предохранительный элемент (выполненный, например, в виде бруска или балки 12, щита 13, упора 14) может быть выполнен из резины, а также - из древесины или из металла, защищенных резиной, полимером или другим нежестким материалом. Кроме того, поверхности предохраняющего бруска 12 и щита 13, контактирующие с трубами, могут быть выполнены подпружиненными.
Предохранительные брусок 12, щит 13, упор 14, а, следовательно, и торцы смещенных труб, могут располагаться как строго по центру вагона, так и со смещением относительно центральной поперечной оси 9 вагона (как это представлено на фиг.4). Предохранительным упором 14 или щитом 13 могут также снабжаться торцы труб со стороны торцевых стен вагона (не показано).
В штабеле могут быть смещены не симметричные трубы.
Смещаться могут как трубы обеих связок, так и только одной - фиг.4-5.
На фиг.4 представлен вариант осуществления штабеля, в котором в сторону другой связки или центральной поперечной оси 9 платформы смещается, по меньшей мере, одна труба, например, нижнего ряда 6 только одной связки, в данном примере - левой. При этом она может смещаться за поперечную ось 9, т.е., на другую половину платформы, до соприкосновения (до упора) с правой связкой через упор 14. Трубы другой связки могут быть уложены со смещением или без, а смещаться могут несимметричные трубам ряда 6 трубы (не показано).
Связки в вагонном штабеле могут быть как симметричными, так и несимметричными - в продольном и в поперечных направлениях. Суммарный центр тяжести труб обеих связок должен быть расположен по центру вагона или иметь смещение, допустимое в соответствии с действующими нормативными документами на погрузку грузов в вагонах. Длина труб в связке может достигать 17-18 м. Длина погрузочной зоны платформы обычно находится в пределах 24-25 м. Трубы в штабеле могут быть разного диаметра, например, внизу - меньшего, сверху - большего.
Фиксация труб штабеля между собой и/или к платформе может осуществляться с помощью гибких крепежных элементов 17. При этом фиксация штабеля труб на платформе может осуществляться как к балкам платформы, так и к устанавливаемым на боковых балках 1 рамы платформы вертикальным стойкам 18. Расположение нижних труб в зоне центральной поперечной балки 2 и упор их в другую связку через предохраняющие балку 12, щит 13, или упор 14 создает дополнительное сопротивление сдвигу этих связок труб к центру при соударениях вагонов.
На фиг.5 показано смещение, по меньшей мере, одной верхней трубы 19, по меньшей мере, одной из связок в сторону второй связки, таким образом, что труба 19 располагается своими концами на обеих связках. В некоторых случаях, например, ввиду ограничения по грузоподъемности для труб определенного диаметра не могут быть уложены две одинаковых связки. В этом случае одна из связок штабеля может содержать большее количество труб, например, одну или несколько труб 19 верхнего ряда. Они и будут смещены (уложены со смещением, выдвинуты) в направлении второй связки так, что эти (эта) трубы будут уложены своими концами на обе связки штабеля вагона. Эти трубы (поз.19) соответствуют (эквивалентны) нескольким сдвинутым навстречу друг другу трубам обеих связок, показанным на фиг.1-4. В этом случае крайние крепежные устройства 17 будут фиксировать каждую отдельную связку, а внутренние крепежные устройства 20 - фиксировать связки вместе с трубами (трубой) 19, снижая вероятность смещения связок при соударении вагонов. Верхние трубы (труба) 19 выдвинуты в сторону другой связки до соприкосновения с ней через предохранительные элементы, выполненные в виде прокладок (на рисунках не представлены). Верхний ряд 19 труб может быть уложен симметрично относительно поперечной оси 9 платформы, а может быть расположен и несимметрично.
Укладка труб в связки и формирование из них штабеля может осуществляться вне платформы, после чего штабель труб укладывается на платформу и фиксируется на ней.
Осуществление полезной модели выполняется следующим образом.
Предпочтительным вариантом формирования штабеля является тот, при котором трубы на платформу укладываются рядами со смещением (вдоль платформы и вдоль связок) или без оного, начиная с нижнего ряда. Затем укладываются вторые, третьи и последующие ряды труб штабелей, также со смещением или без в зависимости от выбранного варианта штабеля. Из рядов труб формируются связки, а из связок формируется штабель, который фиксируется на платформе.
Трубы штабеля зафиксированы между собой и на вагоне крепежными элементами 17. За счет упора через предохранительный элемент сдвинутых в направлении друг друга труб разных связок (например, нижнего ряда труб 3 или 6 (фиг.1), или отдельных труб этих или других рядов (фиг.2, 3, 4)) или за счет замены верхних упирающихся друг в друга труб обеих связок целой трубой (трубами), лежащей на обеих связках, а также - упора остальных труб штабеля или труб отдельного ряда в торцевые стены 10 или 11, трубы имеют значительно меньшую возможность смещения в продольном направлении при соударении вагонов.
Использование заявленного технического решения позволяет надежно зафиксировать грузы цилиндрической формы на платформе, длина которых меньше длины платформы и снизить усилия, которые необходимы для закрепления грузов цилиндрической формы.