راه آهن و ویژگی های آن

خط عضو اصلی یک راه آهن

به سه زبان مهم بین المللی (انگلیسی- آلمانی و فرانسه) به ترتیب راه آهن را (EISEN bahn)- Rail road- Rail way کو Chemin de fer می نامند.

در حدود 160 سال از عمر آن می گذرد ولی هنوز نه تنها از اهمیت آن کاسته نشده بلکه روز به روز با ارزش و عظمت آن افزوده می شود.

اساس خط از ابتدا تا کنون تغییر چندانی نکرده و دوریل همچنان بموازات همدیگر راه آهن کشورها را می سازند، در حالی که دیگر قسمت های راه آهن از جمله آلات ناقله که روی ریلهای موازی می غلتند دستخوش تحولاتی محسوس و ملموس برای استفاده کنندگان شده است.

این تحولات و پیشرفت های محسوس در امر آلات ناقله که حاصل زحمات شبانه روزی متخصصین کشورها است در سرعت- بار مفید واگن- تامین نیروی برق- طراحی بدنه و راحتی قسمت های داخلی واگن تجلی پیدا کرده است.

در حقیقت کمتر کسی توجهی به ریلهای بی حرکت و بی صدا که روی زمین گسترده‌اند دارد و در حالی که قطارهای سریع السیر و راحت و لکومتیورهای نیرومند همواره طرف توجه می باشد و اما نباید فراموش کرد که موفقیت های حاصله در بخش آلات ناقله بدون توجه به پیشرفت هم آهنگ و موزون در خط ممکن و میسر نخواهد شد.

توجیه فنی و اقتصادی راه آهن

2-1 به لحاظ اندک بودن اصطکاک بین ریل و چرخ نیروی کمتری جهت حرکت وسیله نقلیه لازم است.

2-2 به لحاظ محدودیت انرژی آتیه راه آهن را میتوان فوق العاده توجیه پذیر و روشن پیش بینی کرد.

2-3 راه آهن کمتر موجب آلودگی محیط زیست می شود بالاخص در خطوط برقی.

2-4 راه آهن نیاز کمتری به فضا دارد.

2-5 در مقایسه با سایر سیستم های حمل و نقل زمینی نیاز کمتری به نیروی انسانی دارد.

2-6دارای ایمنی بیشتری است.

2-7 کمتر تحت تاثی رعوامل جوی قرار می گیرد.

اقتصاد جدید دنیا بر پایه نیروی کار استوار شده است. جمعیت همیشه در حال رشد است و اغلب کشورهای جهان در حال پیشرفت هستند. علاوه بر دلایل فوق مسائل سیاسی اجتماعی کشورها رل عمده ای در تعیین و انتخاب موقعیت بخش های تولیدی دارند. پس به لحاظ ملی و بین المللی موسسات اقتصادی به چنان رشدی رسیده اند که اغلب باشکال مساله تامین خدمات حمل و نقل آن میسر و ممکن می شود. لذا سازمان های راه آهن غالباً احداث و بهره برداری از ‌آن را صرفا به خاطر کسب درآمد انجام نمی دهند، بلکه ضرورت دارد موضوع مشکلات سیاسی دولت ها را هم مد نظر داشت و به حساب ‌آورد.

مهندسین راه آهن مسئولیت های بزرگی حتی از دید اجتماعی بعهده دارند. وقتی که بودجه ها محدود است بایستی مهندسین و متخصصین تلاش فنی خود را در جهت چاره جویی و محدود کردن هزینه های احداث و نگهداری راه آهن به کار بگیرند تا با صرف اعتبار و هزینه کمتر و به کار گیری تدابیر و تسهیلات فنی به نتیجه مناسب تری نائل گردند. در بلند مدت احداث راه آهن برای ساکنین منطقه مورد نظر- کار خوشبختی  و سعادت بوجود می آورد.

روش های جوشکاری ریل

جوشکاری ریل معمولاً به چهار روش انجام می شود:

1. جوش نقطه نقطه ای برقی.
2. جوش فشاری گازی.
3. جوش قوس الکتریکی دستی.
4. جوش آلومینوترمیک.

تا سال 1950 جوش ریل فقط به دو طریق آلومینوترمیک ونقطه ای برقی انجام می شد. از سال 1953 به بعد جوش فشاری گازی نیز مورد مطالعه قرار گرفت و استفاده از آن به تدریج توسعه یافت و امروزه این نوع جوشکاری در بعضی از راه آهن ها متداول شده است. متعاقباً در سال 1963 جوش ریل به طریق قوس الکتریکی دستی نیز رواج پیدا کرده و در طول خطوط راه آهن متداول گردید.

تراورسهای بتنی

برای محاسبه تراورس های بتنی فرضیات اساس زیر به عمل می آید:

• در تراورس بتنی مقاطع قبل و بعد از خمش به صورت صفحه باقی می مانند این مطلب برای اثبات تئوری الاستیسیته در مورد تراورس های لازم می باشد. زیرا ضخامت تراورس در مقایسه با طول آن کوچک می باشد.
• مدول الاستیسیته فولاد و بتن تا حد تنش الاستیک ثابت می باشد. این فرض برای فولاد نرمه (III) تا نقطه ارتجاعی (تسلیم) درست می باشد. در تراورس تغییرات تنش در فولاد بعلت بارهای دینامیکی زیاد بوده و این امر باعث تغییراتی در مدول الاستیسیته می شود. تحت اثر تنش های زیاد تغییراتی مدول الاستیسیته در بتن نیز زیاد می باشد. چون بتن با مرغوبیت بالا ماده ای کاملا الاستیک نیست دیاگرام تنش- تغییر طولی نسبی (0-3) آن غیر خطی می باشد. در مورد تراورس های علی رغم دارای بتن با مرغوبیت بالا مع الوصف تنش ها در حد الاستیک در نظر گرفته می شوند.
• چسبندگی کامل بین فولاد و بتن اطراف آن وجود دارد. و به همین جهت در هر فاصله ای از محور خنثی (Neutral Axis) تغییر طول نسبی دو ماده یکی می‌باشد.