Ani šest poutacích popruhů neudrželo převážený náklad

Správně a bezpečně upevnit převážený náklad nemusí být tak jednoduché, jak to na první pohled vypadá. Na pozadí skutečného případu převážených a špatně upevněných kolejí si ukážeme, jak zjistit způsob bezpečného zajištění nákladu.

V březnu letošního roku se karlovarská mobilní jednotka při přesunu zastavila na odpočívadle čerpací stanice, kde probíhalo skládání kolejí s pražci, které se řidiči za jízdy posunuly.

Podle výpovědi řidiče mu byly koleje s pražci naloženy, poté byly zajištěny šesti popruhy proti pohybu. Za jízdy musel řidič přibrzdit. V tu chvíli šest poutacích popruhů neudrželo převážený náklad. Všechny popruhy popraskaly a náklad se posunul na čelo návěsu, kde vzniklou kinetickou energií toto čelo poničil.

Na odpočívadle řidič poté vyčkal příjezdu jeřábu, který kolejová pole složil. Řidič poté odjel pro jiný návěs.

Na dotaz, zda si je řidič vědom, že náklad byl nedostatečně upevněn, odpověděl, že tento druh nákladu nikdy nepřevážel a neví, zda bylo šest popruhů dostačujících pro zajištění nákladu.

Pojďme si tedy rozebrat tento případ postupně podle skutečností a zjistit způsob bezpečného zajištění nákladu.

Z fotografie je patrné, že popruh je poškozen ještě před částí, kde došlo k přetržení. S tímto případem může, ale nemusí souviset. Poškození vláken popruhu má vliv na únosnost popruhu.

Ze štítku k přivazovacímu popruhu se moc nedozvíme. Pouze napínací sílu popruhu, která činí 2000 daN v přímém tahu nebo 4000 daN, je-li popruh použit pro pružné uvázání. Protože byl popruh použit pro vrchní uvázání, budeme hledat hodnotu S_TF, která udává sílu, použitelnou pro vrchní uvázání. Tato hodnota však na štítku chybí.

Podle platné normy ČSN EN 12195-2, která pojednává přímo o podmínkách použití textilních popruhů, lze v bodě 8 nalézt hodnoty, uváděné na štítku popruhu. Zde najdeme informaci, že na štítku nalezneme hodnotu S_TF, je-li možné použít popruh pro vrchní uvázání. Jinak řečeno, když na popruhu není hodnota S_TF, lze popruh použít pouze pro zajištění přímým tahem. Takže už v tomto případě bylo použití popruhů při vrchním uvázání chybou.

Jak zabezpečit převážený náklad

Podle dostupných fotografií jsme nechali odhadnout váhu nákladu. Podle použitých pražců a typu kolejnic je váha jednoho kolejového pole odhadnuta na 2,6-3 tuny. Pro snazší výpočet použijme váhu jednoho kolejového pole na 3 000 kg. Jedná se o nové, neopotřebované koleje, které do ojetí mají na sobě vrstvu rzi, jde tedy o hrubou ocel. Pražce jsou dřevěné, napuštěné ochrannou fermeží. Jsou tedy mastné.

Dřevěné kolejové pražce, které se na našich tratích používají, mají délku (tedy šířku nákladu) v rozmezí 230-260 cm. Uvažujeme tedy příklad, že náklad má stejnou šíři jako ložná plocha. Potom bude vázací úhel pro vrchní uvázání mít hodnotu 90°. Dále předpokládejme, že pro uvázání budou použity textilní popruhy s hodnotou S_TF=300 daN. Ložná plocha návěsu je „běžné“, tedy nezesílené konstrukce – typ L. Poslední hodnotou, nutnou pro stanovení počtu upevňovacích prostředků, je součinitel tření. Z normy vyčteme dvě hodnoty. Součinitel tření pro dřevěný pražec na dřevěné ložné ploše činí µ=0,45 a pro dřevěný pražec na ocelové kolejnici µ=0,30. Nyní máme všechny potřebné údaje pro výpočet.

Vlastní náklad se skládá ze čtyř částí, přepravujeme na sobě čtyři kolejová lože.

Pro výpočet budeme tedy dosazovat následující hodnoty:

• 1.vrstva – hmotnost m=3.000 kg; součinitel tření (pražec/kolejnice) µ=0,30
• 2.vrstva – hmotnost m=6.000 kg; součinitel tření (pražec/kolejnice) µ=0,30
• 3.vrstva – hmotnost m=9.000 kg; součinitel tření (pražec/kolejnice) µ=0,30
• 4.vrstva – hmotnost m=12.000 kg; součinitel tření (pražec/dřevo) µ=0,45

Použitím vzorce pro výpočet vrchního uvázání dojdeme k těmto výsledkům:

• 1.vrstva – pro zabezpečení proti pohybu je potřeba 11 popruhů (zajišťujeme 3 tuny)
• 2.vrstva – pro zabezpečení proti pohybu je potřeba 21 popruhů (zajišťujeme 6 tun)
• 3.vrstva – pro zabezpečení proti pohybu je potřeba 31 popruhů (zajišťujeme 9 tun)
• 4.vrstva – pro zabezpečení proti pohybu je potřeba 20 popruhů (zajišťujeme 12 tun)

Pro zabezpečení nákladu je rozhodující největší počet vázacích prostředků, v tomto případě 31 popruhů. Tolik vázacích prostředků však žádný řidič nevozí. Většina řidičů vozí 10-15 vázacích prostředků, výjimky až 20.

Podle normy ČSN EN 12640, zabývající se vázacími body na vozidlech, lze zjistit počet vázacích bodů. V případě běžných ložných ploch návěsů s délkou 13,6 m je počet vázacích bodů 24, tedy 12 párů na každé delší straně ložné plochy. Protože do vázacího bodu lze pro vrchní vázání použít právě jeden vázací prostředek, neměl by počet upevňovacích prostředků přesáhnout číslo 12. Je tedy potřeba navrhnout jiný způsob zajištění.

Pokud by byl náklad naložen tak, že se bude opírat o čelní stěnu návěsu (ložné plochy), tato čelní plocha je schopna podle normy ČSN EN 12642 udržet až 40 % užitečného zatížení vozidla, maximálně však 5.000 daN. Tím se také sníží počet požadovaných upevňovacích prostředků.

Použitím vzorce pro výpočet vrchního uvázání při naložení nákladu k čelní stěně dojdeme k těmto výsledkům:

• 1.vrstva – pro zabezpečení proti pohybu je potřeba 4 popruhy (zajišťujeme 3 tuny)
• 2.vrstva – pro zabezpečení proti pohybu je potřeba 8 popruhů (zajišťujeme 6 tun)
• 3.vrstva – pro zabezpečení proti pohybu je potřeba 11 popruhů (zajišťujeme 9 tun)
• 4.vrstva – pro zabezpečení proti pohybu je potřeba 3 popruhy (zajišťujeme 12 tun)

Zajímavým zjištěním je, že v případě opření nákladu o čelní stěnu nepotřebujeme žádný popruh pro zajištění nákladu proti pohybu dopředu, ale pouze do stran a dozadu. Splnili jsme také podmínku počtu vázacích bodů na ložné ploše, tedy maximální hodnota požadovaného počtu upevňovacích prostředků je 11 (počet vázacích bodů je 12 párů).

Výsledek :

V uvedeném případě měl být náklad uložen na ložnou plochu tak, aby se opíral o čelní stěnu ložné plochy (návěsu) a měl být upevněn jedenácti textilními popruhy s hodnotou S_TF na popruhu 300 daN.

V případě použití silnějších popruhů by jejich počet klesal, ale pro náš výpočet jsme vybrali běžně používanou hodnotu popruhu, které řidiči vozí.