أريد أن أعرف كل شيء

النقل بالسكك الحديدية

Pin
Send
Share
Send


النقل بالسكك الحديدية هو نقل الركاب والبضائع عن طريق المركبات ذات العجلات المصممة خصيصا لركض جنبا إلى جنب السكك الحديدية أو سكك حديدية. إنها وسيلة سريعة ، موفرة للطاقة ، ولكنها كثيفة الاستخدام لرأس المال للنقل البري الميكانيكي. إنها جزء من سلسلة الخدمات اللوجستية التي تسهل التجارة الدولية والنمو الاقتصادي في معظم البلدان.

يعد نظام السكك الحديدية إنجازًا هندسيًا شديد التعقيد ، حيث يحتاج إلى ساعات طويلة من التخطيط والتنبؤ لتحقيق نتائج ناجحة. يحتوي كل نظام على نوعين رئيسيين من المكونات: تلك التي تتحرك وتلك التي تم إصلاحها. المكونات التي تتحرك ، ودعا الأسهم المتداول ، تشمل القاطرات ، والمركبات التي تحمل الركاب (أو المدربين) ، والمركبات التي تحمل البضائع (أو عربات البضائع). تشتمل المكونات الثابتة على مسارات السكك الحديدية (مع هياكل الدعم الخاصة بها) والمباني المساعدة.

BNSF خدمة الشحن بالسكك الحديدية في الولايات المتحدة.قطار شحن طويل يعبر جسر ستوني كريك على سكة حديد المحيط الهادئ الكندية في جنوب كولومبيا البريطانية.

يعتبر النقل بالسكك الحديدية أحد أكثر أشكال السفر أمانًا. ومع ذلك ، هناك العديد من الاحتمالات لحدوث الحوادث والانهيارات. القطارات ثقيلة ، غير قادرة على الانحراف عن المسار ، وتتطلب مسافة كبيرة للتوقف. تتنوع الحوادث من انحرافات إلى تصادم مباشر مع القطارات الأخرى أو تصادمات مع مركبات الطرق عند المعابر المستوى.

خلفية عامة

تشاتراباتي شيفاجي تيرمينوس في مومباي ، الهند.

تتكون مسارات السكك الحديدية النموذجية من قضبان متوازيين ، عادة ما تكون مصنوعة من الفولاذ ، ومثبتة بأعمدة عرضية ، تسمى النائمون (استخدام المملكة المتحدة واستراليا) أو روابط (استخدام أمريكا الشمالية). يحافظ النائمون على مسافة ثابتة بين القضبان. مقياس معروف باسم "مقياس" المسار. للحفاظ على محاذاة المسار ، يتم وضعه إما على قاعدة من الصابورة أو مثبت على أساس خرساني صلب. يشار إلى الهيكل كله طريقة دائمة (المملكة المتحدة واستراليا) أو حق المرور (أمريكا الشمالية).

تتحرك عربات السكك الحديدية ، المزودة بعجلات معدنية ، بمقاومة احتكاك منخفضة بالمقارنة مع مركبات الطرق. ومع ذلك ، تعتمد القاطرات والسيارات التي تعمل بالطاقة عادة على نقطة تلامس العجلة مع السكة من أجل الجر والتصاق (جزء من حمولة المحور المنقولة التي تجعل العجلة "تلتصق" بالسكة الملساء). في حين أن هذا عادة ما يكون كافياً في ظل ظروف السكك الحديدية الجافة العادية ، يمكن تقليل الالتصاق أو حتى فقدانه من خلال وجود مواد غير مرغوب فيها على سطح السكك الحديدية ، مثل الرطوبة أو الشحوم أو الجليد أو الأوراق الميتة.

إلى جانب المكونات الهندسية المختلفة ، تشكل القضبان جزءًا كبيرًا من الطريق الدائم. إنها توفر أسطح ناعمة وصلبة يمكن لعجلات القطار أن تدور بها مع أقل قدر من الاحتكاك. على سبيل المثال ، يمكن لعربة حديثة نموذجية استيعاب ما يصل إلى 125 طنًا من الشحن على عربات / شاحنات بأربع عجلات (100 طن في المملكة المتحدة). تكون منطقة التلامس بين كل عجلة والسكة صغيرة ، ولا يزيد عرض الشريط عن بضعة ملليمترات ، مما يقلل الاحتكاك. بالإضافة إلى ذلك ، يوزع المسار وزن القطار بشكل متساوٍ ، مما يتيح أحمالًا أكبر بكثير لكل محور / عجلة مقارنة بالنقل البري ، مما يؤدي إلى تقليل التآكل والتمزق في الطريق الدائم. يمكن أن يوفر هذا الطاقة مقارنةً بأشكال النقل الأخرى ، مثل النقل البري ، الذي يعتمد على الاحتكاك بين الإطارات المطاطية والطريق. تحتوي القطارات أيضًا على منطقة أمامية صغيرة فيما يتعلق بالحمل الذي تحمله ، مما يقلل من مقاومة الهواء للأمام وبالتالي استخدام الطاقة ، على الرغم من أن هذا لا يقلل بالضرورة من آثار الرياح الجانبية.

مسارات السكك الحديدية التي تمر عبر محطة سكة حديد ستانهوب في شمال شرق إنجلترا ، المملكة المتحدة.

نظرًا لهذه الفوائد المختلفة ، يعتبر النقل بالسكك الحديدية شكلاً من أشكال النقل العام في العديد من البلدان. في آسيا ، على سبيل المثال ، يستخدم الملايين عدة قطارات كوسائل نقل منتظمة في الهند والصين وكوريا الجنوبية واليابان. كما أنه واسع الانتشار في الدول الأوروبية. بالمقارنة ، يعتبر النقل بالسكك الحديدية بين المدن في الولايات المتحدة نادرًا نسبيًا خارج الممر الشمالي الشرقي ، على الرغم من أن عددًا من المدن الرئيسية في الولايات المتحدة لديها أنظمة نقل ركاب محلية كثيفة الاستخدام أو السكك الحديدية الخفيفة أو السكك الحديدية للركاب.1

المركبات التي تسير على القضبان ، والمعروفة باسم الأسهم المتداول، مرتبة في سلسلة متصلة من المركبات تسمى القطار ، والتي يمكن أن تشمل قاطرة إذا لم يتم تشغيل المركبات بشكل فردي. قاطرة (أو "محرك") هي مركبة تعمل بالطاقة تستخدم لنقل قطار من المركبات غير العاملة بالطاقة. في الولايات المتحدة الأمريكية ، تُعرف المركبات الفردية غير العاملة بالطاقة بشكل عام باسم السيارات. قد يكون هؤلاء يحملون أو يستخدمون لأغراض الشحن. للمركبات التي تحمل الركاب ، وهذا المصطلح النقل أو المدرب يستخدم ، في حين أن مركبة نقل البضائع معروفة باسم سيارة الشحن في الولايات المتحدة و عربة أو شاحنة نقل في بريطانيا العظمى. ومن المعروف أن مركبة ركاب تعمل بالطاقة الفردية باسم عربة القطار أو سيارة السلطة. عندما يقترن واحد أو أكثر لأن هذا واحد أو أكثر غير مدعوم سيارات مقطورة كوحدة لا تنفصل ، وهذا ما يسمى أ مجموعة السكك الحديدية أو وحدة متعددة.

تطوير القضبان

القضبان الحجرية

Trackwork بما في ذلك نقطة على Haytor Granite Tramway.

كان أول دليل على وجود سكة حديد حتى الآن هو طريق ديولكوس الذي يبلغ طوله 6 كيلومترات (3.7 ميل) ، والذي نقل القوارب عبر برزخ كورنثوس في اليونان خلال القرن السادس قبل الميلاد. ركضت الشاحنات التي دفعها العبيد في أخاديد من الحجر الجيري ، والتي وفرت عنصر المسار ، ومنع العربات من مغادرة الطريق المقصود. ركض Diolkos لأكثر من 1300 عام ، حتى 900 C.E. كما ظهرت أول طرق عربة تجرها الخيول في اليونان القديمة ، مع طرق أخرى يمكن العثور عليها في مالطا وأجزاء مختلفة من الإمبراطورية الرومانية ، باستخدام مسارات قطع الحجر. لا يزال هناك مثال على المسار الحجري في دارتمور ، إنجلترا ، حيث تم بناء ترام Haytor Granite في عام 1820 باستخدام كتل من الجرانيت المخدد.

قضبان خشبية

بدأت السكك الحديدية في الظهور في أوروبا بعد العصور المظلمة في أعقاب انهيار الإمبراطورية الرومانية. أقدم سجل معروف لخط سكة حديد في أوروبا من هذه الفترة هو نافذة من الزجاج الملون في Minster of Freiburg im Breisgau يرجع تاريخها إلى حوالي 1350.2 بحلول عام 1550 ، كانت السكك الحديدية الضيقة التي تعمل بقضبان خشبية شائعة في المناجم في أوروبا.3 تم إنشاء أول السكك الحديدية في بريطانيا العظمى (والمعروفة أيضًا باسم wagonways) في أوائل القرن السابع عشر ، وذلك أساسًا لنقل الفحم من المناجم إلى أرصفة القنوات حيث يمكن نقلها إلى قارب للشحن بعد ذلك. وأول الأمثلة المسجلة هي Wollaton Wagonway في نوتنجهامشاير وبورتريهيل - بروملاندز واجونواي في إيرفين ، أيرشاير. يمكن العثور على أمثلة أخرى في Broseley في Shropshire ، حيث تم استخدام قضبان خشبية وعجلات ذات حواف ، كما هو الحال في السكك الحديدية الحديثة. ومع ذلك ، كانت القضبان عرضة للتآكل تحت الضغط ، وكان لا بد من استبدالها بانتظام.

قضبان صفيحة حديدية

في عام 1768 ، وضعت Coalbrookdale Iron Works ألواحًا من الحديد الزهر أعلى القضبان الخشبية ، مما يوفر سطحًا أكثر تحميلًا. استخدمها فيما بعد بنيامين أوترام في مسبكه في ريبلي ، ديربيشاير ، حيث تم إنتاج المكونات الموحدة لأول مرة. هذه هي التي أدت إلى اسم "طبقة" للعمال في الطريق الدائم. كانت الميزة أنه يمكن استيعاب اختلاف كبير في تباعد العجلة (المقياس). ومع ذلك ، ستربط العجلات الجزء المستقيم من اللوحة ، ويتراكم الطين والحجارة. على ممر ليتل إيتون في عام 1799 ، حيث استخدم أوترام حلقات المرور على المسار الواحد ، تم توفير لوحات متحركة ، تسمى "مؤشرات" ، والتي أصبحت مختصرة إلى "نقاط".4

القضبان الحافة

أطوال السكك الحديدية "fishbelly" على كتل دعم الحجر

من أواخر القرن الثامن عشر ، بدأت "القضبان حافة" الحديد في الظهور. قام المهندس المدني البريطاني وليام جيسوب بتصميم قضبان حديدية ملساء ، تم استخدامها مع عجلات حديدية ذات شفة ، وعرضها على طريق بين لوبورو و Nanpantan ، ليسترشاير ، كعامل مساعد لقناة تشارنوود فوريست ، في 1793-1794.5 في عام 1803 ، افتتحت جيسوب سكة حديد ساري الحديدية في جنوب لندن ، والتي يمكن القول إنها أول سكك حديدية تجرها الخيول في العالم.6 كانت هذه القضبان قصيرة من الحديد الزهر ، طولها حوالي ثلاثة أقدام ، من تصميم "بطن السمك". كان لديهم القدم في كل نهاية عن طريق ربطهم إلى كتل حجرية في الأرض.

الحديد المطاوع والقضبان الصلب

الحديد الزهر مادة هشة والأطوال القصيرة تعني أنها سرعان ما أصبحت غير مستوية. ومع ذلك ، فإن التطورات في عملية الحديد الساخن المتداول تعني أنه يمكن إنتاج سكك حديدية بطول أطول. في عام 1805 ، تم إنتاج أول سكك حديدية مطروقة في Bedlington Ironworks بالقرب من دورهام. تم إنتاج أول قضبان فولاذية بواسطة روبرت فورستر موشيه وتم وضعها في محطة ديربي في عام 1857 ،5 لا تزال السكك الحديدية الحديثة تستخدم قضبان الصلب ، لكنها عادة ما تكون ملحومة معًا لتشكيل أطوال السكك الحديدية الملحومة المستمر الذي يزيل التآكل والمسيل للدموع على مخزون الدرفلة الناجم عن الاختلافات الصغيرة في ارتفاع سطح السكة عند المفصل بين أقسام السكة المجاورة.

تطوير القوة المحركة

قاطرات البخار

بلوخر، قاطرة السكك الحديدية في وقت مبكر بنيت في عام 1814 من قبل جورج ستيفنسون.

تم تصميم أول قاطرة لنقل قطار من العربات على القضبان من قبل مهندس كورنيش ريتشارد تريفيث ، وتم عرضه في عام 1804 على ممر في Merthyr Tydfil ، جنوب ويلز.7 على الرغم من أن القاطرة نجحت في نقل القطار ، إلا أن تصميم السكة لم يكن ناجحًا ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن وزنه كسر عددًا من ألواح الحديد الزهر الهشة. على الرغم من هذه النكسة ، كانت هناك منطقة أخرى في جنوب ويلز رائدة في عمليات السكك الحديدية ، عندما ، في عام 1806 ، تم بناء سكة حديد تجرها الخيول بين سوانسي ومومبلز: بدأ سكة حديد سوانسي-مامبلس بنقل المسافرين بأجر في عام 1807 - وهي أول منطقة في العالم تقوم القيام بذلك.8

في عام 1811 ، صمم جون بلينكينسك أول قاطرة سكك حديدية ناجحة وعملية. لقد حصل على براءة اختراع لنظام نقل الفحم بواسطة سكة تعليق تعمل بواسطة قاطرة بخارية (براءة اختراع رقم 3431) ، وتم بناء خط يربط بين ميدلتون كوليري إلى ليدز. القاطرة (سالامانكا) تم بناؤه في عام 1812 من قبل ماثيو موراي من فنتون وموراي وود.9 كانت سكة حديد ميدلتون أول سكة حديد تستخدم قاطرات البخار بنجاح على أساس تجاري. وكان أيضًا أول سكة حديد في بريطانيا العظمى يتم بناؤها وفقًا للشروط المنصوص عليها في قانون برلماني. كان لمحرك Blenkinsop أسطوانات مزدوجة الفعل ، وعلى عكس نمط Trevithick ، ​​لا توجد دولاب الموازنة. نظرًا للتجربة السابقة مع القضبان المكسورة ، كان القاطرة خفيفًا جدًا مما أثار مخاوف بشأن التصاق غير كافٍ ، لذا بدلاً من قيادة العجلات مباشرة ، قادت الأسطوانات عجلة مسننة من خلال التروس المحركة ، حيث توفر عجلة المسننة الجر من خلال الانخراط مع رف مُدعم بداخل جانب السكك الحديدية.

صورة فانوس السحر لمحطة لاهور للسكك الحديدية ، لاهور حوالي عام 1895.كثافة شبكة السكك الحديدية الأوروبية في عام 1896.

في اسكتلندا ، كان خط سكك حديد كيلمارنوك و ترون أول سكة حديدية تم تشييدها ، و مرخص به بموجب قانون برلماني في عام 1808. كان المهندس المدني الذي قاد المشروع هو ويليام جيسوب ، و بناءه عام 1811 يعني أنه كان أول سكة حديد في اسكتلندا تستخدم قاطرة بخارية ، بينما كان الخط الوحيد في اسكتلندا لمدة 14 عامًا. ظهر تمثيلها في "معطف النبالة من بورغ ترون". كان الهدف من الخط هو حمل الفحم إلى دوق بورتلاند. ويدير الخدمات بين كيلمارنوك وميناء ترون. بدأ الخط الحياة كمقياس 9.5 ميل (16 كم) ، مسار مزدوج 4 أقدام 0 بوصة (1219 مم) ، عربة تجرها الخيول. تم بناؤه باستخدام قضبان صفيحة الحديد الزهر مع شفة الداخلية. تمت تجربة قاطرة جورج ستيفنسون ، الثانية من قِبل Killingworth Colliery ، على الخط الرئيسي في عام 1817 ، ولكن ثقل المحرك حطم قضبان صفيحة الحديد المصبوب. كان يعمل بشكل أفضل عند استخدام القضبان الخشبية ، وظل القاطرة قيد الاستخدام حتى عام 1848.

افتتح سكك حديد ستوكتون ودارلينجتون في شمال إنجلترا في عام 182510 ستتبعها بعد خمس سنوات سكة حديد ليفربول ومانشستر ،11 تعتبر أول خط "إنتر سيتي" في العالم. تم استخدام مقياس السكك الحديدية (المسافة بين القضبان في المسار) للطرق المبكرة ، وتم اعتماده لسكك حديد ستوكتون ودارلينجتون. أصبح عرض 4 أقدام في بوصة (1435 مم) يعرف باسم "المقياس القياسي الدولي" ، والذي يستخدمه حوالي 60 في المائة من السكك الحديدية في العالم. أثبتت سكة حديد ليفربول ومانشستر ، من ناحية أخرى ، جدوى النقل بالسكك الحديدية عندما ، بعد تنظيم تجارب Rainhill لعام 1829 ، ستيفنسون صاروخ نقل بنجاح حمولة من 13 طن بمعدل سرعة 12 ميلا في الساعة. اتخذت الشركة خطوة تشغيل قطاراتها من فتحها بالكامل عن طريق الجر بالبخار. سرعان ما انتشرت السكك الحديدية في جميع أنحاء المملكة المتحدة والعالم ، وأصبحت الوسيلة المهيمنة للنقل البري منذ ما يقرب من قرن ، حتى اختراع الطائرات والسيارات ، مما أدى إلى انخفاض تدريجي في السكك الحديدية.

قد يكون أول خط سكة حديد في الولايات المتحدة هو خط سكة حديد ثقيل في لويستون ، نيويورك في عام 1764. كان خط سكة حديد ليبر 1809 في بنسلفانيا بمثابة أول خط سكة حديد دائم ،12 كان خط سكة حديد الجرانيت لعام 1826 في ولاية ماساتشوستس أول خط سكة حديد تجاري يتطور من خلال عمليات مستمرة إلى شركة نقل مشتركة. كانت بالتيمور وأوهايو ، التي تم افتتاحها في عام 1830 ، أول من تطور إلى نظام رئيسي. في عام 1867 ، تم بناء أول خط سكة حديد مرتفع في نيويورك. في عام 1869 ، تم الانتهاء من سكة الحديد العابرة للقارات ذات الأهمية الرمزية في الولايات المتحدة مع قيادة ارتفاع ذهبي في برومونتوري بولاية يوتا.13 ساعد تطوير خط السكة الحديد في الولايات المتحدة في تقليل وقت النقل وتكلفته ، مما سمح للهجرة باتجاه الغرب. زادت السكك الحديدية من وصول البضائع للمستهلكين ، مما سمح للأفراد ورؤوس الأموال بالتدفق غربًا. خلقت السكك الحديدية أسواقًا وطنية تتميز بـ "قانون سعر واحد" بتخفيض الفارق في السعر المُحمّل على السلع بين الموردين والطلبين. زادت السكك الحديدية من المدخرات الاجتماعية ، وكانت أكبر المساهمين في أي ابتكار قبل عام 1900.

تم تحقيق تجربة أمريكا الجنوبية فيما يتعلق بالسكك الحديدية لأول مرة في عام 1854 ، عندما تم وضع خط بين مدينتي كالديرا التشيلية وكوبيابو. ومع ذلك ، فإن أول محاولة منسقة عبر أندين بين الأرجنتين وشيلي لم تحدث إلا في سبعينيات القرن التاسع عشر ، وذلك بسبب المخاطر المالية التي ينطوي عليها مثل هذا المشروع. لم يكن حتى عام 1887 بدأ الأرجنتينيون في بناء جزءهم من المشروع ، مع بدء التشيليين في البناء في عام 1889 ، ولكن بحلول عام 1893 ، توقف العمل بسبب القيود المالية. في عام 1896 ، تم إنشاء شركة Transandine للسكك الحديدية في لندن لشراء السكك الحديدية الحالية وبناء خط مستمر بين الأرجنتين وشيلي من شأنه تحسين روابط النقل والاتصالات في أمريكا الجنوبية. تم الانتهاء من ذلك أخيرًا في عام 1908 ، عندما تم ضم مساري المسار الأرجنتيني والتشيلي.

Dieselization

قاطرات ديزل من طراز SD70M تابعة لشركة يونيون باسيفيك للتزود بالوقود في دانسمير ، كاليفورنيا.

كانت عملية الديزل هي استبدال القاطرة البخارية بقاطرة الديزل الكهربائية (التي يشار إليها في كثير من الأحيان باسم "قاطرة الديزل") ، وهي عملية بدأت في الثلاثينيات وهي الآن مكتملة بشكل كبير في جميع أنحاء العالم.

حدثت عملية الديزل إلى حد كبير بسبب الانخفاض في تكاليف التشغيل المسموح بها. تتطلب قاطرات البخار تجمعات كبيرة من العمالة لتنظيف وتحميل وصيانة وتشغيل. كما أنها تتطلب مرافق الخدمة والفحم والري واسعة النطاق. تتطلب قاطرات الديزل وقتًا أقل وعملًا كبيرًا لتشغيلها وصيانتها.

بعد الحرب العالمية الثانية ، أدت الزيادة الكبيرة في تكاليف العمالة في العالم الغربي إلى جعل البخار شكلًا مكلفًا بشكل متزايد من القوة الدافعة. في الوقت نفسه ، فرضت الحرب تحسينات في تقنية محرك الاحتراق الداخلي التي جعلت قاطرات الديزل أرخص وأقوى. كما أعاد عالم ما بعد الحرب محاذاة أسواق المال والأعمال ، كما فعلت السياسة الجغرافية العالمية كما كان الحال في الحرب الباردة (1947-1953).

كهربة

بطاقة بريدية تعرض شوارع الشوارع الكهربائية في ريتشموند ، فرجينيا ، حيث أثبت فرانك ج. سبراغ بنجاح نظامه الجديد على التلال في عام 1888.

بدأ روبرت ديفيدسون تجربة سيارة السكك الحديدية الكهربائية في اسكتلندا في عام 1838. بحلول عام 1839 كان قد أكمل وقدم عربة طويلة 4.8 متر تزن ستة أطنان ، بما في ذلك البطاريات. وصلت السرعة القصوى 6.4 كيلومتر في الساعة.

افتتح ماغنوس فولك سكة الحديد الكهربائية في برايتون عام 1883.

أدى استخدام الأسلاك العلوية الموصلة للكهرباء ، التي اخترعها Granville T. Woods في عام 1888 ، من بين العديد من التحسينات الأخرى ، إلى تطوير خطوط السكك الحديدية المكهربة ، والتي تم تشغيل أولها في الولايات المتحدة في جزيرة Coney Island في عام 1892. أول نظام عربة يعمل بالكهرباء بنجاح في الولايات المتحدة. تم تصميم نظام العربة ، الذي صممه رائد الطاقة الكهربائية فرانك ج. سبراغ ، خطه الأول في يناير عام 1888. واعتبرت تلال ريتشموند ، التي كانت عقبة في مجال النقل منذ فترة طويلة ، أرضًا مثالية للتثبت. سرعان ما حلت التكنولوجيا الجديدة محل سيارات الشوارع التي تعمل بالحصان.

حصلت السويد على أول السكك الحديدية المطورة المكهربة بالكامل والتي نقلت الركاب وكذلك البضائع في عام 1895. في ذلك الوقت كان يمتد من بالقرب من ستوكهولم إلى ريمبو ، وتقع في الريف روسلاغن. لا يزال قيد الاستخدام للركاب اليوم لكنه يعمل فقط حوالي ثلث أكبر حد له ، ويرجع ذلك إلى حد كبير لأنه لا يستخدم مقياس قياسي ولكن 3ft (891mm).

في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، تم تطوير السكك الحديدية للأطفال في 1930s. (تم افتتاح أول مدرسة في العالم في 24 يوليو 1935.) كانت هذه المؤسسات تدار بالكامل من قبل الأطفال ، وكانت مؤسسات تعليمية خارج المناهج حيث تعلم المراهقون مهن السكك الحديدية. كثير منهم يعملون في دول ما بعد الاتحاد السوفيتي ودول أوروبا الشرقية.

اعتمدت العديد من الدول منذ الستينيات السكك الحديدية عالية السرعة. في 3 أبريل 2007 ، سجلت TGV الفرنسية رقما قياسيا جديدا لسرعة القطار. وصل القطار ، مع محرك وعجلات معدلة ، إلى 574.8 كم / ساعة (357.2 ميل في الساعة). جرت محاولة التسجيل على خط LGV Est الجديد بين باريس وستراسبورغ باستخدام قطار TGV Duplex المجهز خصيصًا. تم تعديل الخطوط العامة أيضًا لمحاولة حمل 31000 فولت بدلاً من الخط العادي 25000 فولت.14 في 24 أغسطس 2005 ، أصبح خط سكة حديد Qingzang أعلى خط سكة حديد في العالم ، عندما تم وضع المسار عبر ممر Tanggula الجبلي على ارتفاع 5072 متر (16،640.4 قدم) فوق مستوى سطح البحر في جبال Tanggula ، التبت.15

عمليات

اثنين من السكك الحديدية البريطانية من الدرجة 143 وحدة سكنية في محطة كارديف كوين ستريت في المملكة المتحدة.

الأسهم المتداول

قاطرة هي السيارة التي توفر القوة الدافعة للقطار. لا تملك القاطرة سعة حمولة خاصة بها ، والغرض الوحيد منها هو تحريك القطار على طول المسارات. تقليديا ، قاطرات سحب القطارات من الجبهة.

سيارة السكك الحديدية هي وسيلة تستخدم لنقل الركاب أو الشحن. تحمل معظم السيارات حمولة "إيرادات" ، على الرغم من أن السيارات "غير المرتبطة بالإيرادات" يتم تشغيلها لاستخدام السكك الحديدية الخاصة ، مثل أغراض الصيانة.

إرسال الإشارات

GWR إشارة من نوع إشارة.

إشارات السكك الحديدية هي نظام يستخدم للتحكم في حركة السكك الحديدية بأمان لمنع تصادم القطارات. عند الاسترشاد بقضبان ثابتة ، تكون القطارات عرضة للاصطدام بشكل فريد نظرًا لأنها تعمل في كثير من الأحيان بسرعات لا تمكنها من التوقف بسرعة أو ، في بعض الحالات ، داخل مسافة رؤية السائق.

تشتمل معظم أشكال التحكم في القطار على سلطة الحركة التي يتم تمريرها من المسؤولين عن كل قسم من شبكة السكك الحديدية (على سبيل المثال ، رجل إشارة أو مدير محطة) إلى طاقم القطار. تحدد مجموعة القواعد والمعدات المادية المستخدمة لإنجاز هذه السيطرة ما يعرف باسم طريقة العمل (المملكة المتحدة)، طريقة التشغيل (الولايات المتحدة) أو safeworking (استرالي). لا تتطلب جميع الطرق استخدام الإشارات ، وبعض الأنظمة خاصة بسكك حديدية واحدة. يتم تنفيذ عملية الإشارة تقليديًا في صندوق إشارة أو برج متشابك ، وهو عبارة عن مبنى صغير يضم إطارات الروافع اللازمة لرجل الإشارة لتشغيل المفاتيح وأجهزة الإشارة. يتم وضعها على فترات مختلفة على طول طريق السكك الحديدية ، والتحكم في أقسام محددة من المسار. جعلت التطورات التكنولوجية الحديثة هذه العقيدة التشغيلية لا لزوم لها ، مع مركزية عمليات الإشارة إلى غرف التحكم الإقليمية. تم تسهيل ذلك من خلال زيادة استخدام أجهزة الكمبيوتر ، مما يسمح بمراقبة أجزاء واسعة من المسار من موقع واحد.

حق المرور

يتم وضع مسارات السكك الحديدية على الأراضي المملوكة أو المستأجرة بواسطة السكك الحديدية. بسبب متطلبات المنعطفات الكبيرة ونصف القطر ، فغالبًا ما يتم وضع القضبان في مسارات دائرية. تُمنح السكك الحديدية العامة عادة حقوقًا محدودة للمجال البارز (المملكة المتحدة: الشراء الإلزامي). في كثير من الحالات في القرن التاسع عشر ، مُنحت السكك الحديدية حوافز إضافية في شكل منح للأراضي العامة. يمكن تقليل متطلبات طول الطريق ودرجاته عن طريق استخدام عمليات القطع والتعبئة المتناوبة والجسور والأنفاق ، وكل ذلك يمكن أن يزيد بشكل كبير النفقات الرأسمالية المطلوبة لتطوير حق في الطريق ، مع تقليل تكاليف التشغيل بشكل كبير والسماح بسرعات أعلى على منحنيات دائرة نصف قطرها أطول. في المناطق ذات الكثافة العمرانية الكثيفة مثل مانهاتن ، يتم وضع السكك الحديدية في بعض الأحيان في الأنفاق لتقليل الآثار على الخصائص الحالية.

كوارث السلامة والسكك الحديدية

حطام القطار ، 1907 ، في كنعان ، نيو هامبشاير.

يمكن للقطارات السفر بسرعات عالية جدا. ومع ذلك ، فهي ثقيلة ، غير قادرة على الانحراف عن المسار ، وتتطلب مسافة كبيرة للتوقف. على الرغم من أن النقل بالسكك الحديدية يعتبر أحد أكثر أشكال السفر أمانًا ، إلا أن هناك العديد من الاحتمالات لحدوث الحوادث. هذه يمكن أن تختلف من انحراف طفيف (القفز على المسار) إلى تصادم وجها لوجه مع قطار آخر أو تصادم مع سيارة أو سيارة أخرى عند عبور / درجة المستوى.

أهم تدابير السلامة هي إشارات السكك الحديدية والبوابات عند معابر المستوى / الصف. صفارات القطار تحذر من وجود قطار ، بينما تحافظ إشارات جانب المسار على المسافات بين القطارات. في المملكة المتحدة ، يعتقد أن التخريب والإهمال مسؤولان عن العديد من حوادث السكك الحديدية. يتم تقسيم خطوط السكك الحديدية أو تقسيمها إلى كتل محاطة بمجموعات من إشارات الكتل وقواعد التشغيل وأجهزة التحكم الآلي بحيث يمكن أن يكون قطار واحد على الأكثر في كتلة في أي وقت.

مقارنة بالسفر على الطرق ، تظل السكك الحديدية آمنة نسبيًا.16

خطوط السكك الحديدية

العلاقات ملموسة (ينامون)جسر الركائزاتصال السكك الحديدية انسحب وربط لأسفل. المعروف أيضا باسم fishplate.

كما ذُكر سابقًا ، يتكون مسار السكك الحديدية النموذجي من قضبان فولاذية متوازية (أو ، في الشبكات القديمة ، حديد) ، مثبتة بشكل عام عموديًا على عوارض (من ينامون أو أربطة) من الخشب أو الخرسانة أو الفولاذ للحفاظ على مسافة ثابتة (مقياس). عادة ما توضع القضبان والعوارض العمودية على أساس مصنوع من الخرسانة أو الأرض المضغوطة والحصى في طبقة من الصابورة لمنع المسار من الانحناء (الانحناء خارج التكوين الأصلي) حيث يستقر الأرض مع مرور الوقت تحت وزن المركبات المارة أعلاه.

يمكن أن يكون المسار ، الذي يتكون من الروابط والقضبان ، مسبقًا أو مجمَّعًا في مكانه. تتكون القضبان عادة من شرائح ملحومة أو مثبتة معًا. قد يكون طول كل قطعة مشابهًا لطول السكك الحديدية أو قسمين ، أو قد يصل طوله إلى مئات الأقدام.

يميل سطح الصابورة حول المنحنيات لتقليل القوى الجانبية. وهذا ما يسمى superelevation أو غير قادر. هذا يقلل من القوى التي تميل إلى إزاحة المسار ويجعل الركوب أكثر راحة للركاب والماشية. هذا فعال على مدى محدود من السرعات.

تتبع المكونات

المكوّن الأول من خط السكك الحديدية هو المسار ، الذي يُخطط لتوفير أقل مقاومة من حيث التدرج والأعمال الهندسية. على هذا النحو ، تم تصميم سرير الجنزير بشكل كبير لتوفير سطح مستوي ، حيثما أمكن ذلك. على هذا النحو ، تم بناء السدود لدعم المسار ولتقديم حل وسط فيما يتعلق بمتوسط ​​ارتفاع المسار. مع وضع ذلك في الاعتبار ، يتم إنشاء هياكل مختلفة مثل الجسور والجسور في محاولة للحفاظ على ارتفاع السكك الحديدية ، ويتم الاحتفاظ التدرجات ضمن حدود يمكن التحكم فيها. في التضاريس الجبلية ، لتجنب التفاف طويل ، قد يكون نفق بالملل عبر التل.

بمجرد الانتهاء من هذه الأعمال الهندسية اللازمة للطريق ، يتم وضع طبقة من الحجر (صابورة) فوق سرير الجنزير المضغوط لتعزيز التصريف حول الروابط وتوزيع الضغط بالتساوي على مساحة أوسع ، مع وضع مسار الجنزير في مكانه. يتم سحق الحجارة المكسرة بإحكام لمنع المزيد من الاستقرار وقفل الحجارة. يتم توجيه مجاري المياه الصغرى عبر الأنابيب (القنوات) قبل رفع الدرجة.

تتكون قاعدة الجنزير من حلقات معالجة من الخشب أو الخرسانة أو الصلب. الممارسة التقليدية للولايات المتحدة مع من ينامون على الخشب هي إرساء هيكل السكك الحديدية إلى قاع الطريق من خلال استخدام اللوح الأساس. وترد هذه في الجزء العلوي من العلاقات لتوفير سكن آمن لقضبان مسطحة القاع. بعد وضع السكة أعلى الصفيحة ، يتم توجيه المسامير عبر الفتحات الموجودة في الصفيحة والربطة حيث يتم تثبيتها بالاحتكاك. الجزء العلوي من مسمار لديه رأس المشابك السكك الحديدية. وكبديل لذلك ، يمكن استخدام مسامير التباطؤ للاحتفاظ بالمشابك ، وهو المفضل لأن البراغي أقل احتمالًا لتخفيفها. كانت الممارسة التقليدية في المملكة المتحدة هي لفك 'كراسي' الحديد الزهر على من ينامون خشبية. تمسك هذه الكراسي بشكل فضفاض بسكة لولبية يتم تثبيتها بعد ذلك بواسطة مفتاح خشبي أو فولاذ مثبت بين جانب السكة والكرسي. مع نائمات الخرسانة أو الصلب ، يتم تثبيت المثبتات في مقصورة النوم التي يتم ربط السكة السفلية المسطحة بمشابك من الصلب المنتشر.

تمتلئ المساحة الموجودة بين العلاقات المحيطة بها بصابورة إضافية لتثبيت مجموعة السكك الحديدية.

النقاط (الإقبال أو التبديل)

إقبال

تعتبر النقاط (المملكة المتحدة) أو المحولات (الولايات المتحدة) ، والمعروفة تقنيًا باسم الإقبال ، وسيلة لتوجيه القطار إلى قسم متباين من المسار ، على سبيل المثال ، انحياز ، أو خط فرعي ، أو خط تشغيل موازٍ. وضعت على غرار المسار العادي ، تتكون النقطة عادة من الضفدع (معبر مشترك) ، والتحقق من القضبان واثنين من القضبان التبديل. قد يتم نقل سكك المفاتيح إلى اليسار أو اليمين ، تحت سيطرة نظام الإشارة ، لتحديد المسار الذي سيتبعه القطار.

اعمال صيانة

يمكن أن تتساقط المسامير في العلاقات الخشبية بمرور الوقت ، في حين يمكن استبدال الانقسام والفساد المنفرد بديلاً ملموسًا. إذا استقرت القضبان بسبب هبوط التربة ، فيمكن رفعها بواسطة آلات متخصصة وكابح إضافي مدموس لتشكيل طبقة مستوية. بشكل دوري ، يجب إزالة الصابورة واستبدالها بصابورة نظيفة لضمان تصريف مناسب ، خاصة إذا تم استخدام روابط خشبية. يجب أن تبقى الممرات المائية وغيرها من الممرات واضحة لئلا يتم حجز المياه من قِبل الجنزير ، مما يؤدي إلى انهيار أرضي. عندما توضع قاع الجنزير على طول الأنهار ، عادة ما توضع حماية إضافية لمنع التآكل في أوقات ارتفاع منسوب المياه. الجسور هي عنصر مهم آخر يتطلب الفحص والصيانة.

المصطلح

مسارات السكك الحديدية.

في المملكة المتحدة ومعظم الأعضاء الآخرين في كومنولث الأمم ، هذا المصطلح سكة حديدية يستخدم في تفضيل مصطلح الولايات المتحدة ، طريق السكك الحديدية. في كندا، سكة حديدية و طريق السكك الحديدية تستخدم بالتبادل ، وإن كان في القانون سكة حديدية هو المصطلح المعتاد. طريق السكك الحديدية كان يستخدم في المملكة المتحدة بالتزامن مع سكة حديدية حتى 1850s ، متى سكة حديدية أصبح مصطلح المعمول بها. العديد من الشركات الأمريكية لديها سكة حديدية في أسمائهم بدلا من طريق السكك الحديدية، السكك الحديدية BNSF كونه المثال الحديث البارز.

في المملكة المتحدة ، المصطلح سكة حديدية غالبًا ما يشير إلى التنظيم الكامل للمسارات والقطارات والمحطات والإشارات والجداول الزمنية وشركات التشغيل التي تشكل مجتمعة نظام سكة حديد منسق ، بينما طريقة دائمة أو ص / الطريق يشير إلى المسارات وحدها. لكن هذه المصطلحات ليست عمومًا شائعة خارج الصناعة أو أولئك الذين يهتمون بها بشدة.

مترو الأنفاق والمترو والخطوط المرتفعة وخطوط العربة ومترو الأنفاق كلها أشكال متخصصة للنقل بالسكك الحديدية.

أنظر أيضا

  • قاطرة
  • قطار ماجليف
  • قطار
  • المواصلات

ملاحظات

  1. ↑ تقرير الركوب الرابطة الأمريكية للنقل العام. استرجاع 30 أغسطس 2018.
  2. u ستيوارت هيلتون ، التجربة الكبرى: ميلاد عصر السكك الحديدية 1820-1845 (هيرشام ، المملكة المتحدة: إيان آلان للنشر ، 2007 ، ردمك 978-0711031722).
  3. جورجي أجريكولا ، هربرت كلارك هوفر ، لو هنري هوفر (عبر) ، "دي ميتاليكا". لندن، المملكة المتحدة: مجلة التعدين, 1912.
  4. Va أ. فوجان ، السكك الحديدية والسياسة والمال (لندن ، المملكة المتحدة: جون موراي ، 1997 ، ردمك 978-0719551505).
  5. 5.0 5.1 جون مارشال ، كتاب غينيس حقائق السكك الحديدية & المآثر (Enfield، UK: Guinness Superlatives، 1979، ISBN 0900424567).
  6. Railway سكة حديد ساري الحديدية - 1803 ستيفنسون قاطرة المجتمع. استرجاع 30 أغسطس 2018.
  7. Chart J. Chartres ، ريتشارد تريفيث ، في جون كانون ، (محرر) رفيق أكسفورد للتاريخ البريطاني (أكسفورد ، المملكة المتحدة: مطبعة جامعة أكسفورد ، 1997 ، ردمك 978-0198661764) ، 932.
  8. Brief تاريخ موجز للسكك الحديدية سوانسي آند مامبل رايلوا

    Pin
    Send
    Share
    Send