بخشی از مقاله
بررسي و تحليل انواع خرابي ها در خطوط ريلي
خلاصه
امروزه بحث حمل و نقل اصلي ترين پايه هاي اقتصاد يک کشور را تشکيل مي دهد.در اين بين ، حمل ونقل ريلي بـه دليـل ويژگـي هـاي منحـصر بفردش مورد توجه سياستگذاران بخش حمل ونقل هر کشوري است .مزايايي همچون سرعت ، نظم ، ظرفيت بالاي جابه جايي، راحتي و از همه مهـم تر ايمني، حمل و نقل ريلي را به ممتازترين نوع حمل و نقل در جهان تبديل کرده است .اما مهم ترين مشکل در اين بخـش ، تـامين ايـن امنيـت و ايمني است .مهم ترين گام در جهت ايجاد امنيت ريلي پس از ساخت دقيق آن ، تشخيص به موقع خرابي ها در خطوط ريلي است .در اين مقاله نيـز سعي شده تا با تشريح دقيق انواع خرابي ها در خطوط ريلي، بتوان آن را به موقع تشخيص داده و در جهت رفع آن برآمد.همچنين انواع خرابـي هـا در هندسه خط ،اجزاي خط آهن همچون ريل و پابندها، تراورس ، بالاست ، زير بالاست ، بستر و سيستم هاي زهکشي مورد کنکاش قرار گرفته است .
به دنبال شناخت دقيق و طبقه بندي خرابي هاست که مي توان اقدام لازم و اولويت بندي شده در جهت حل آن انجام داد.[٤]
مقدمه
مزاياي قابل توجه حمل ونقل ريلي از قبيل سرعت ، ايمني، نظم ، ظرفيت جابجايي بالا و راحتي ، باعث گسترش روزافزون آن و جذب بيشتر مسافر و کالا گرديده است .امروزه در اکثر کشورهاي دنيا، قطارها روزانه ميليونها مسافر را با ايمني و راحتي زياد همراه باسرعت بالا جابجا ميکنند.همچنين به دليـل صرفه جويي هاي اقتصادي چشمگير، استفاده از قطارهاي سنگين دراغلب کـشورهاي صـنعتي در حـال توسـعه و گـسترش ميباشـد.مـسلما در چنـين مسيرهايي نيازبه خطي پايداربا قابليت اعتماد بالا خواهيم داشت .ازطرفي خط و زيرسازه هاي آن بزرگترين سرمايه راه آهـن ميباشـد وهزينـه نگهـداري وتعمير آن درصدقابل توجهي از هزينه هاي بهره برداري را شامل ميشود.لذا مقتضي اسـت تـا خرابـي هـاي موجـود در خطـوط ريلـي، در درجـه اول شناسايي شود و سپس با توجه به نوع وشدت خرابي ها، بحث تعميرا ت آن بر اساس اولويت بندي مشخص گردد.بـراي ايجـاد درک بهتـر از خرابيهـاي خط ، بهتر است معايب مربوط به هر يک از اجزاء را از خرابيهاي هندسي جدا کنيم .
خرابي هاي هندسه ي خط آهن
هندسه خط بيان کننده ي موقعيت ريلها نسبت به محل مطلوب است .خرابي هندسه ي خط عبارتست از انحراف موقعيت ريل به مقداري بـيش از مقـدار مجاز تعيين شده توسط استاندارد خط از موقعيت ايده آل آن .خرابيهاي هندسه ي خط خرابيهاي پيوسته اي هستند که از طريق طـول خطـي کـه تحـت تأثير قرار گرفته و اندازه گيري هندسه ، بصورت پارامتر کمّي درمي آيند.اين عيوب شامل موارد زير مي گردد:تنگي يا گشادي عرض خط -اضافه يا کسري دور-اعوجاج (تابيدگي)-ديلم (انحراف از راستاي طولي در جهت افقي )-افتادگي(انحراف از راستاي طولي در جهت قائم )
• تنگي يا گشادي عرض خط
عرض خط ، در اثر عبور ترافيک و اعمال نيروهاي جانبي از طرف چرخ قطار تمايل به افزايش دارد.همچنين عدم توانايي تراورسهاي خراب در مقاومت در برابر نيروهاي جانبي منجر به گشادي عرض خط مي گردد.ضعف ساخت يا عمليات نگهداري ميتواند موجب گشادي يا تنگي بيش از حد عـرض حفـظ شود.عوامل موثر در ايجاد افزايش مقدار عرض خط عبارتنداز:ساييدگي يا عدم وجود مصالح مناسب پابند ريل -پوسيدگي تراورس (جا باز کردن پيچها يا
تيرفونها در تراورس )-ساييدگي جانبي کلاهک ريل -محاسبه ي غلط نوع و ابعاد پابند.همچنين ميتوان عوامل زير را در کاهش عرض خط مؤثر دانست : پيچش تراورس به دور محور طولي خود(به علت فرار ريل )-عبور چرخهاي وسيله ي نقليه جاده اي از روي ريلها(در گذرگاهها)-افزايش شـيب تمـاس قسمت مخروطي چرخها به روي تراروس -تغيير شکل سطح جانبي کلاهک رزيل (فرسودگي جانبي )
عرض خطي که بسيار گشاد است ميتواند منجر به حرکت مارپيچي قطار در هنگام سير، ايجاد سايش شديد درتاج ريـل ، افـزايش خطـر خـروج از خـط چرخها و افتادن بين ريلها شود.عرض خطي که بسيار تنگ باشد ميتواند موجب ساييده شدن بانداژ چرخها به قسمت داخلي تاج ريلها و ايجـاد سـايش چرخ و ريل و افزايش خطر خروج از خط چرخها و سوار شدن بر ريلها شود.
• اضافه ياکسريدور
دور يا شيب عرضي عبارتست از اختلاف ارتفاع بين سطوح فوقاني دو ريل .درقوسها، انتظار ميرود ريل خارجي داراي ارتفاعي بيش از ريل داخلي باشد.
اين بالا آوردن ريل خارجي «بربلندي يا دور»ناميده شده و به وسيله ي نقليه جهت جبران نيروي گريز از مرکز در هنگام عبور از قوس کمک مي کند.از آنجايي که بربلندي مقدار معيني از تراز عرضي ارائه مي کند، نه تنها مضر نيست بلکه ارادي و سودمند است .اين پارامتر تا زماني که از بربلندي مطلـوب منحرف نشده باشد به عنوان عيب محسوب نمي گردد.در واقع دور، در سرعت طرح قطار، باعث ايجاد نيروي مقاوم در برابر نيروي گريز از مرکز در قوس مي شود.انحرافات پديد آمده در اين پارامتر از مواردي چون ساخت يا نگهداري نامناسب ، زيرکوبي غيريکنواخت ، تورم ناشي از يخبندان ، خـاکناپايـدار، زهکشي ضعيف ، تراروسهاي آويزان ، بالاست کثيف ، نشستهاي غيريکنواخت خط ، ريلهاي خميده و تراورسهاي خراب ، ناشي مي شود.وجود ترافيک به اين مسأله شتاب مي بخشد.بطور ايده آل تراز عرضي بايستي برابر صفر باشد که نشان ميدهد هر دو ريل در يک ارتفاع واقع اند.چـون انحـراف تـراز عرضـي، موجب حرکت گهواره اي قطار و ايجاد يک خط ناهموار ميشود، بطور معمول خرابي بار افزايش خطر خروج از خط را به همراه دارد.تـنش بـيش از حـد وارد بر اجزارخط به زوال خط شتاب مي بخشد.
• اعوجاج (تابيدگي)
تابيدگي معيار ديگري براي اندازه گيري اختلاف ارتفاع بين سطوح فوقاني دو ريل مي باشد.بطور مشخص تابيـدگي بـه اخـتلاف تـراز عرضـي در هـر دو نقطه ي متوالي از خط گويند که فاصله ي آنها از يکديگر کوچکتر يا مساوي ٦٢فوت (حـدود١٨/٥متـر)مـيباشـد.بـه دليـل اينکـه تابيـدگي برپايـه ي اندازه گيريهاي تراز عرضي قرار دارد، معايب و علل بوجود آورنده ي آن با آنچه براي تراز عرضي گفته شد، يکسان اند.تابيدگي گسترده و وسيع از عـواملي که در مورد تراز عرضي به آنها اشاره شد، ناشي مي شود.
• ديلم
امتداد يا راستاي طولي، پارامتري است که نشان مي دهد که ريلها تا چه حد در طول مسيرمورد انتظار قرار دارند.انحراف از امتداد به وسيله اندازه گيري فاصله ي افقي بين قسمتي از تاج ريل که مربوط به محل اندازه گيري عرض خط است و وسط وتري به طول ٦٢فوت مشخص مي شـود.انحـراف امتـداد (ديلم )عبارتست از اختلاف بين امتداد تعيين شده و امتداد واقعي .در خطوط مستقيم ، اين تفاوت بصورت ايده آل بايستي برابـر صـفر باشـد.در قوسـها، انحراف امتداد(خيزقوس )بايد با توجه به درجه ي قوس مورد نياز تعيين شود.انحراف امتداد ممکن است توسط اثر توأم ترافيک و مقاومت جانبي پـايين بالاست ، انبساط طولي ريل به علت دماهاي بالا و روالهاي ضعيف ساخت و نگهداري، ايجاد شود.خرابيهـاي گـسترده در امتـداد طـولي افقـي منجـر بـه ناهمواري خطوط و در نتيجه آثار منفي که در بالا به آنها اشاره شد، مي گردند.
• افتادگي
افتادگي يا خرابي در تراز طولي عبارتست از تغيير در ارتفاع دو ريل در طول نسبت به يک تراز معين .تراز طولي از طريق انحراف عمودي از وسـط يـک وتر به طول ٦٢فوت (حدود١٨/٥متر)اندازه گيري ميشود.عوامل بوجود آورنده تراز طولي نامناسب عبارتنداز انبساط ريل در هواي داغ ، نشست ، ضعف بالاست ،زيربالاست يا بستر، تراروسهاي پمپاژکننده وعمليات سات و نگهداري نامناسب .وجود ترافيک ، خرابي تراز طولي را شتاب مي بخـشد.خرابيهـاي وسيع در تراز طولي، مشکلاتي را مشابه آنچه براي تراز عرضي گفته شد، موجب مي گردد.
