مقطع السكك الحديدية
قالب:وصف قصير
قالب:لـ
قالب:استخدام تواريخ اليوم/الشهر/السنة
مقطع السكّة هو شكل المقطع العرضي لسكّة الحديد، العمودية على طولها.
كانت السكك الحديدية المبكرة مصنوعة من الخشب أو الحديد الزهر أو الحديد المطاوع. جميع السكك الحديدية الحديثة مصنوعة من فولاذ مُدحرج على الساخن مع مقطع عرضي مشابه لـشعاع I، ولكنها غير متناظرة حول محور أفقي (ولكن انظر السكّة المجنّحة أدناه). يتم تشكيل الرأس لمقاومة التآكل ولتوفير تجربة ركوب جيدة، بينما يتم تشكيل القدم لتناسب نظام التثبيت.
على عكس بعض الاستخدامات الأخرى لـحديد والفولاذ، تتعرض سكك الحديد لضغوط عالية جدًا ويتم تصنيعها من فولاذ عالي الجودة جدًا. استغرق الأمر عقودًا عديدة لتحسين جودة المواد، بما في ذلك التغيير من الحديد إلى الفولاذ. يمكن أن تؤدي العيوب الطفيفة في الفولاذ التي قد لا تسبب مشاكل في تطبيقات أخرى إلى كسر السكك الحديدية وحدوث خروج عن المسار خطير عند استخدامها على مسارات السكك الحديدية.
بشكل عام، كلما كانت السكك الحديدية وأعمال المسار الأخرى أثقل، كلما كانت القطارات التي يمكن أن تحملها هذه المسارات أثقل وأسرع.
تمثل السكك الحديدية جزءًا كبيرًا من تكلفة خط السكك الحديدية. يتم تصنيع عدد صغير فقط من أحجام السكك الحديدية بواسطة مصانع الفولاذ في وقت واحد، لذا يجب على السكك الحديدية اختيار الحجم المناسب الأقرب. وغالبًا ما يتم استرداد السكك الحديدية الثقيلة الملبّسة من الخطوط الرئيسية وتخفيض مستواها لإعادة استخدامها في خط فرعي أو رصيف أو ساحة.
التاريخ
كانت السكك الحديدية الأولى المستخدمة في طريق العربات الذي تجره الخيول مصنوعة من الخشب.[1] في الستينيات من القرن الثامن عشر، تم إدخال سكك الحديد المسطحة مع شرائح رقيقة من الحديد الزهر المثبتة على قمة السكك الخشبية. زاد ذلك من متانة السكك.[2] كانت السكك الخشبية وسكك الحديد المسطحة غير مكلفة نسبيًا، لكنها كانت قادرة على حمل وزن محدود فقط. كانت الشرائح المعدنية من السكك الحديد المسطحة تنفصل أحيانًا عن القاعدة الخشبية وتخترق أرضية العربات فوقها، مما يخلق ما يسمى بـ "رأس الثعبان". كانت نفقات الصيانة طويلة الأجل تفوق المدخرات الأولية في تكاليف البناء.[3][2]
تم تقديم السكك الحديدية المصنوعة من الحديد الزهر ذات الحواف العمودية من قبل بنجامين أوترام من شركة B. Outram & Co. التي أصبحت لاحقًا شركة باترلي في ريبلي. كانت العربات التي تسير على هذه السكك سكك الألواح ذات شكل مسطح. كان شريك أوترام ويليام جيزوب يفضل استخدام "السكك الحادة" حيث كانت العجلات مزودة بحواف ورؤوس السكك مسطحة - أثبتت هذه التكوينات تفوقها على السكك الألواح. كانت أول سكك حادة (ذات حواف سمكية) من جيزوب مصبوبة من قبل شركة باترلي.[4]
كانت أقدم السكك المستخدمة بشكل عام هي ما يسمى سكك الحديد ذات الحواف السمكية من حيث شكلها. كانت السكك الحديدية المصنوعة من الحديد الزهر هشة وتكسر بسهولة. لم يكن بإمكانها سوى أن تُصنع بأطوال قصيرة سرعان ما تصبح غير متساوية. حصل جون بيركنشو على براءة اختراع في عام 1820,[5] مع تحسين تقنيات الدرفلة، تم إدخال الحديد المطاوع بأطوال أطول، ليحل محل الحديد الزهر ويساهم بشكل كبير في النمو الهائل للسكك الحديدية في الفترة من 1825 إلى 1840. كان المقطع العرضي يختلف على نطاق واسع من خط إلى آخر، ولكنها كانت من ثلاثة أنواع أساسية كما هو موضح في الرسم البياني. كان المقطع العرضي المتوازي الذي تطور في السنوات اللاحقة يُشار إليه بـ رأس الثور.
في هذه الأثناء، في مايو 1831، وصلت أول سكّة حديد T المزوّدة بحواف (المعروفة أيضًا باسم المقطع T) إلى أمريكا من بريطانيا وتم وضعها في سكّة حديد بنسلفانيا بواسطة سكّة حديد كامدن وأمبوي. تم استخدامها أيضًا بواسطة تشارلز فيجنولز في بريطانيا.
تم تصنيع أول سكك حديدية من الفولاذ في عام 1857 بواسطة روبرت فورستر موشيت، الذي وضعها في محطة ديربي في إنجلترا.[6] الفولاذ هو مادة أقوى بكثير، مما أدى إلى استبداله تدريجياً الحديد للاستخدام في السكك الحديدية، مما سمح بتمديد السكك الحديدية لفترات أطول.
جمعية هندسة السكك الحديدية الأمريكية (AREA) والجمعية الأمريكية لاختبار المواد (ASTM) حددت محتوى الكربون والمنغنيز والسيليكون والفوسفور لسكك الحديد. تزداد قوة الشد مع زيادة محتوى الكربون، بينما تقل اللدونة. حددت AREA وASTM نسبة الكربون من 0.55 إلى 0.77 بالمئة في سكك الوزن 70-to-90-pound-per-yard (34.7 to 44.6 kg/m)، ومن 0.67 إلى 0.80 بالمئة في السكك التي تتراوح أوزانها من 90 to 120 lb/yd (44.6 to 59.5 kg/m)، ومن 0.69 إلى 0.82 بالمئة للسكك الأثقل. يزيد المنغنيز من القوة ومقاومة التآكل. حددت AREA وASTM نسبة المنغنيز من 0.6 إلى 0.9 بالمئة في السكك التي تزن 70 إلى 90 رطلاً، ومن 0.7 إلى 1 بالمئة في السكك الأثقل. يتم أكسدة السيليكون بشكل تفضيلي بواسطة الأكسجين ويضاف للحد من تكوين أكاسيد المعادن الضعيفة في عمليات درفلة السكك وصبها.[7] حددت AREA وASTM نسبة السيليكون من 0.1 إلى 0.23 بالمئة. الفوسفور والكبريت هما شوائب تسبب هشاشة السكك الحديدية مع تقليل مقاومة الصدمات. حددت AREA وASTM الحد الأقصى لتركيز الفوسفور بنسبة 0.04 بالمئة.[8]
بدأ استخدام السكك الملحومة بدلاً من السكك المفصلية حوالي الأربعينيات وأصبح شائعًا بحلول الستينيات.
الأنواع
سكّة الحديد المسطحة
كانت السكك الحديدية الأولى عبارة عن أطوال بسيطة من الخشب. لمقاومة التآكل، تم وضع شريط حديدي رقيق على قمة السكّة الخشبية. وفّر ذلك المال لأن الخشب كان أرخص من المعدن. كانت هذه النظام يحتوي على عيب هو أن مرور العجلات على السكك في القطار كان يتسبب في انفصال الشريط عن الخشب بين الحين والآخر. تم الإبلاغ عن المشكلة لأول مرة من قبل ريتشارد تريفيتيك في عام 1802. أدى استخدام السكك المسطحة في الولايات المتحدة (على سبيل المثال في سكّة حديد ألباني وشينيكتادي حوالي 1837) إلى تهديد الركاب بواسطة "رؤوس الثعابين" عندما كانت الأشرطة تتقوس وتخترق العربات.[2]
سكّة T
كانت سكّة T تطورًا لسكّة الحديد المسطحة والتي كانت لها مقطع عرضي على شكل 'T' تم تشكيله عن طريق توسيع الجزء العلوي من الشريط إلى رأس. كانت هذه السكّة قصيرة العمر بشكل عام، حيث تم إيقاف استخدامها في أمريكا بحلول عام 1855.[9]
سكّة الألواح
مقالة مفصلة: سكّة الألواح
سكّة الألواح كانت نوعًا مبكرًا من السكك الحديدية ولها مقطع عرضي على شكل 'L' حيث كانت الحافة تحافظ على عجلة غير مزودة بحواف على المسار. شهدت السكّة ذات الحواف انتعاشًا طفيفًا في الخمسينيات، كعوارض توجيه، مع مترو باريس (مترو ذو إطارات مطاطية أو الفرنسية Métro sur pneus) ومؤخراً كحافلة موجهة. في طريق الحافلات الموجه في كامبريدجشير، السكّة هي شعاع خرساني بسماكة 350 mm (14 in) مع حافة 180 mm (7.1 in) لتشكيل الحافة. تعمل الحافلات على عجلات طرق عادية مع عجلات توجيه مثبتة على الجانبين لتعمل ضد الحواف. تتم قيادة الحافلات بشكل طبيعي عندما تكون خارج طريق الحافلات، وهو ما يشبه العربات في القرن الثامن عشر التي يمكن مناورتها حول رؤوس الآبار قبل الانضمام إلى المسار للرحلة الأطول.
سكّة الجسور
سكّة الجسور هي سكّة ذات مقطع عرضي على شكل U مقلوب. شكلها البسيط سهل التصنيع، وقد تم استخدامها على نطاق واسع قبل أن تصبح الأشكال الأكثر تعقيدًا رخيصة بما يكفي للتصنيع بكميات كبيرة. كانت تستخدم بشكل ملحوظ في سكّة حديد غريت ويسترن ذات الجسور 7 ft 1⁄4 in (2٬140 mm) مقياس السكك الحديدية، الذي صممه إيسامبارد كينغدوم برونيل.
سكّة بارلو
- مقالة مفصلة: سكّة بارلو
سكّة بارلو تم اختراعها بواسطة ويليام هنري بارلو في عام 1849. كانت مصممة لتُوضع بشكل مستقيم على الحصى، ولكن عدم وجود دعائم (أو دعامات) يعني أنه كان من الصعب الحفاظ على قياسها.
سكّة ذات القاع المسطح
تُعتبر السكّة ذات القاع المسطح الشكل السائد للسكك المستخدمة عالميًا.
سكّة T ذات الحواف
سكّة T ذات الحواف (تُعرف أيضًا باسم مقطع T) هو الاسم للسكّة ذات القاع المسطح المستخدمة في أمريكا الشمالية. كانت السكك الحديدية الخشبية المزودة بأشرطة حديدية تُستخدم في جميع السكك الحديدية الأمريكية حتى عام 1831. تصور الكولونيل روبرت ل. ستيفنز، رئيس سكّة حديد كامدن وأمبوي، فكرة أن السكّة الحديدية المصنعة بالكامل من الحديد ستكون أكثر ملاءمة لبناء السكك الحديدية. لم يكن هناك مصانع للفولاذ في أمريكا قادرة على درفلة أطوال طويلة، لذا سافر إلى المملكة المتحدة، حيث كانت المكان الوحيد الذي يمكن فيه درفلة سكته الحديدية ذات الحواف T (المعروفة أيضًا باسم مقطع T). كانت السكك الحديدية في المملكة المتحدة تستخدم السكك المدرفلة بمقاطع عرضية أخرى التي أنتجها سيد الحديد.
في مايو 1831، وصلت أول 500 سكّة، كل منها 15 feet (4.6 m) طولا وتزن 36 pounds per yard (17.9 kg/m)، إلى فيلادلفيا وتم وضعها في المسار، مما يمثل الاستخدام الأول للسكّة T ذات الحواف. بعد ذلك، أصبحت السكّة T ذات الحواف مستخدمة من قبل جميع السكك الحديدية في الولايات المتحدة.
كما اخترع الكولونيل ستيفنز المسمار المعلق لربط السكّة بـالدعامة. في عام 1860، تم تقديم المسمار اللولبي في فرنسا حيث تم استخدامه على نطاق واسع.[10] تُعتبر المسامير اللولبية الشكل الأكثر شيوعًا من المسامير المستخدمة عالميًا في القرن الواحد والعشرين.[بحاجة لمصدر]
سكّة Vignoles أو ذات القاع المسطح
سكّة فيجنولز هو الاسم الشائع للسكّة ذات القاع المسطح، تكريمًا للمهندس تشارلز فيجنولز الذي قدمها إلى المملكة المتحدة لبريطانيا العظمى وأيرلندا. لاحظ تشارلز فيجنولز أن التآكل كان يحدث مع السكك المصنوعة من الحديد المطاوع والمقاعد المصنوعة من الحديد الزهر على الكتل الحجرية، وهو النظام الأكثر شيوعًا في ذلك الوقت. في عام 1836، أوصى باستخدام السكّة ذات القاع المسطح لـسكّة حديد لندن وكرويدون التي كان يعمل فيها كمهندس استشاري. كانت سكته الأصلية تمتلك مقطع عرضي أصغر من سكّة ستيفنز، مع قاعدة أوسع من السكك الحديثة، وكانت مثبتة بواسطة براغي من خلال القاعدة. من الخطوط الأخرى التي اعتمدتها كانت سكّة حديد هول وسيلبي، وسكّة حديد نيوكاسل وشمال شيلدز، وشركة سكك حديد مانشستر وبولتون وبوري.[11]
عندما أصبح من الممكن الحفاظ على دعامات خشبية باستخدام كلوريد الزئبقي (وهي عملية تُعرف بـالكايانينغ) والكرزوت، قدمت ركوبًا أكثر هدوءًا بكثير من الكتل الحجرية، وكان من الممكن تثبيت السكك مباشرة باستخدام المشابك أو مسمار السكك الحديدية. انتشرت استخدامها، واسم فيجنولز، في جميع أنحاء العالم.
النقطة التي تتصل فيها نهايات سكتين مع بعضهما هي أضعف جزء في خط السكك الحديدية. كانت السكك الحديدية الحديدية الأولى متصلة بواسطة لوحة سمكية بسيطة أو شريط معدني مثبت عبر هيكل السكّة. تم تطوير طرق أقوى لربط سكتين معًا. عندما يتم وضع كمية كافية من المعدن في وصلة السكّة، تصبح الوصلة قوية تقريبًا مثل بقية طول السكّة. يمكن القضاء على الضوضاء الناتجة عن القطارات التي تمر فوق وصلات السكك، والتي توصف بأنها "صوت نقر السكّة الحديدية"، عن طريق لحام أقسام السكّة معًا. السكّة الملحومة بشكل مستمر لها شكل علوي موحد حتى عند الوصلات.
سكّة مزدوجة الرأس
في أواخر الثلاثينيات من القرن التاسع عشر، استخدمت السكك الحديدية البريطانية مجموعة من أنماط السكك المختلفة. كانت سكّة حديد لندن وبرمنغهام، التي قدمت جائزة لأفضل تصميم، واحدة من أوائل الخطوط التي استخدمت السكّة مزدوجة الرأس، حيث كان الرأس والقدم للسكّة لهما نفس الشكل. كانت هذه السكك مدعومة بـالكراسي المثبتة على الدعامات.[12]
كانت ميزة السكك مزدوجة الرأس هي أنه عند تآكل رأس السكّة، يمكن قلبها وإعادة استخدامها. في عام 1835، أعرب بيتر بارلو من سكّة حديد لندن وبرمنغهام عن قلقه من أن ذلك لن يكون ناجحًا لأن الكرسي الداعم سيتسبب في حدوث انطباعات في السطح السفلي للسكّة، مما يجعلها غير مناسبة كسطح تشغيل. على الرغم من أن سكّة حديد الشمال العظيم واجهت هذه المشكلة، إلا أنه تم استخدام السكك مزدوجة الرأس بنجاح وتدويرها بواسطة سكّة حديد لندن والجنوب الغربي، وسكّة حديد الشمال الشرقي، وسكّة حديد لندن وبرايتون والساحل الجنوبي، وسكّة حديد الجنوب الشرقي. استمرت السكك مزدوجة الرأس في الاستخدام الواسع في بريطانيا حتى الحرب العالمية الأولى.[12]
السكك الحديدية ذات الرأس السميك
تم تطوير السكك الحديدية ذات الرأس السميك من السكك الحديدية ذات الرأسين.[بحاجة لمصدر] شكل رأس السكة الحديدية ليس هو نفسه كقاعدة السكة. لأنه لا يحتوي على شكل متناظر، لم يكن من الممكن عكس السكك الحديدية ذات الرأس السميك واستخدام القاعدة كالرأس. كانت طريقة مكلفة لوضع السكك الحديدية حيث كانت هناك حاجة إلى كراسي حديدية مسبوكة ثقيلة لدعم السكة، والتي كانت مؤمنة في الكراسي بواسطة أوتاد خشبية (لاحقًا فولاذية) أو "مفاتيح"، والتي كانت تتطلب اهتمامًا دوريًا.
كانت السكك الحديدية ذات الرأس السميك هي المعيار في نظام السكك الحديدية البريطاني من منتصف القرن التاسع عشر حتى منتصف القرن العشرين. في عام 1954، تم استخدام السكك الحديدية ذات الرأس السميك على 449 miles (723 km) من المسارات الجديدة والسكك الحديدية ذات القاعدة المسطحة على 923 miles (1,485 km).[13] واحدة من أولى المعايير البريطانية، BS 9، كانت للسكك الحديدية ذات الرأس السميك - تم نشرها في الأصل في عام 1905، وتم تعديلها في عام 1924. كانت السكك المصنعة وفقًا لمعيار 1905 تُعرف باسم "O.B.S." (الأصلية)، وتلك المصنعة وفقًا لمعيار 1924 باسم "R.B.S." (المعدلة).[14]
تم استبدال السكك الحديدية ذات الرأس السميك تقريبًا بالكامل بالسكك الحديدية ذات القاعدة المسطحة في النظام السككي البريطاني، على الرغم من أنها لا تزال موجودة في بعض خطوط الفروع والمسارات. يمكن أيضًا العثور عليها في السكك الحديدية التراثية، بسبب الرغبة في الحفاظ على مظهر تاريخي، واستخدام مكونات السكك القديمة التي تم إنقاذها من الخطوط الرئيسية. استمرت مترو لندن في استخدام السكك الحديدية ذات الرأس السميك بعد أن تم التخلص منها في أماكن أخرى في بريطانيا، ولكن في السنوات القليلة الماضية، كانت هناك جهود متضافرة لاستبدالها بالسكك الحديدية ذات القاعدة المسطحة.[15] ومع ذلك، فإن عملية استبدال المسارات في الأنفاق هي عملية بطيئة، بسبب صعوبة استخدام المعدات الثقيلة.
السكك الحديدية المجوفة
عندما يتم وضع سكة حديد في سطح الطريق (الرصيف) أو داخل المساحات المغطاة بالعشب، يجب أن يكون هناك مكان مخصص للجانبين. يتم توفير ذلك بواسطة فتحة تُعرف باسم "فتحة الجانبين". تُعرف السكة بعد ذلك باسم السكك الحديدية المجوفة، سكة المجاري، أو سكة العارضة. تحتوي فتحة الجانبين على رأس السكة من جانب وحماية من الجانب الآخر. لا تحمل الحماية أي وزن، ولكنها قد تعمل كحماية جانبية.
تم اختراع السكك الحديدية المجوفة في عام 1852 بواسطة ألفونس لوبي، وهو مخترع فرنسي قام بتطوير تحسينات في معدات الترام والسكك الحديدية، وساعد في تطوير خطوط الترام في مدينة نيويورك وباريس.[16] سمح اختراع السكك الحديدية المجوفة بوضع خطوط الترام دون التسبب في إزعاج للمستخدمين الآخرين للطريق، باستثناء راكبي الدراجات غير المدركين، الذين يمكن أن تعلق عجلاتهم في الخندق. قد تمتلئ الأخاديد بالحصى والأوساخ (خاصة إذا كانت غير مستخدمة بشكل متكرر أو بعد فترة من الخمول) وتحتاج إلى تنظيف من وقت لآخر، ويتم ذلك بواسطة مركبة "تنظيف" (إما ترام متخصص، أو مركبة صيانة مركبة الطريق والسكك الحديدية). يمكن أن يؤدي عدم تنظيف الأخاديد إلى تجربة ركوب غير مريحة للركاب، أو تلف للعجلات أو السكة، وربما انزلاق.
حماية العارضة
الشكل التقليدي من السكك الحديدية المجوفة هو قسم حماية العارضة الموضح على اليسار. هذه السكة هي شكل معدل من السكة ذات الجوانب وتتطلب تركيبًا خاصًا لنقل الوزن واستقرار القياس. إذا كان الوزن محمولًا بواسطة السطح السفلي للطريق، فإن هناك حاجة إلى روابط فولاذية بشكل منتظم للحفاظ على القياس. يتطلب تركيب هذه الروابط حفر السطح بالكامل وإعادة وضعه.
سكة بلوك
سكة البلوك هي شكل أقل ارتفاعًا من سكة حماية العارضة مع إزالة الجسر. في الشكل، تشبه أكثر شكلًا صلبًا من سكة الجسر، مع إضافة فتحة جانبية وحماية. إن إزالة الجسر ببساطة ودمج قسم الرأس مباشرة مع قسم القاعدة سيؤدي إلى سكة ضعيفة، لذا يتطلب الأمر سمكًا إضافيًا في القسم المدمج.[17]
سكة بلوك الحديثة مع تقليل إضافي في الكتلة هي سكة LR55[18] التي يتم حقنها بالبولي يوريثان في شعاع خرسانة مسبقة الصنع. يمكن تثبيتها في أخاديد مقطوعة في قاعدة طريق الأسفلت الموجود لسكك الحديد الخفيفة (الترام).[19]
أوزان وأحجام السكك الحديدية
وزن السكة لكل طول هو عامل مهم في تحديد قوة السكة وبالتالي حمولة المحور والسرعات.
تُقاس الأوزان بالجنيه لكل ياردة (الوحدات الإمبراطورية في كندا، المملكة المتحدة والولايات المتحدة) والكيلوغرام لكل متر في أوروبا القارية وأستراليا. 1 kg/m = 2.0159 lb/yd.
عادةً، في مصطلحات السكك الحديدية، الجنيه هو تعبير مجازي للعبارة جنيه لكل ياردة وبالتالي سكة حديد وزنها 132 جنيه تعني سكة بوزن 132 جنيه لكل ياردة.
أوروبا
تُصنع السكك الحديدية بأحجام مختلفة. تشمل بعض أحجام السكك الحديدية الشائعة في أوروبا:
|
|
في دول الاتحاد السوفيتي السابق، تُعتبر السكك الحديدية بوزن 65 kg/m (131 lb/yd) و75 kg/m (151 lb/yd) (غير المعالجة حراريًا) شائعة. كما تم استخدام السكك الحديدية بوزن 75 kg/m (151 lb/yd) المعالجة حراريًا على السكك الحديدية الثقيلة مثل الخط الرئيسي بايكال–أمور، لكنها أثبتت عجزها في التشغيل وتم رفضها بشكل رئيسي لصالح السكك الحديدية بوزن 65 kg/m (131 lb/yd).[بحاجة لمصدر]
أمريكا الشمالية
حدد المعهد الأمريكي للمهندسين المدنيين (أو ASCE) ملفات السكك الحديدية في عام 1893[20] لزيادات قدرها 5 lb/yd (2.5 kg/m) من 40 to 100 lb/yd (19.8 to 49.6 kg/m). كانت ارتفاع السكة يساوي عرض القاعدة لكل وزن سكة من ASCE؛ وحددت الملفات نسبة ثابتة من الوزن في الرأس، الجسر والقاعدة بنسبة 42%، 21% و37%، على التوالي. كان ملف السكة بوزن 90 lb/yd (44.6 kg/m) من ASCE كافيًا؛ لكن الأوزان الأثقل كانت أقل رضا. في عام 1909، حددت الرابطة الأمريكية للسكك الحديدية (أو ARA) ملفات قياسية لزيادات قدرها 10 lb/yd (4.96 kg/m) من 60 to 100 lb/yd (29.8 to 49.6 kg/m). حددت الرابطة الأمريكية لهندسة السكك الحديدية (أو AREA) ملفات قياسية لسكك بوزن 100 lb/yd (49.6 kg/m)، 110 lb/yd (54.6 kg/m) و120 lb/yd (59.5 kg/m) في عام 1919، وللسكك بوزن 130 lb/yd (64.5 kg/m) و140 lb/yd (69.4 kg/m) في عام 1920، وللسكة بوزن 150 lb/yd (74.4 kg/m) في عام 1924. كانت الاتجاهات لزيادة نسبة ارتفاع السكة إلى عرض القاعدة وتقوية الجسر. تم التغلب على عيوب القاعدة الأضيق من خلال استخدام صحيفة الربط. خفّضت توصيات AREA الوزن النسبي لرأس السكة إلى 36%، بينما خفضت الملفات البديلة وزن الرأس إلى 33% في السكك الأثقل. تم أيضًا التركيز على تحسين أنصاف الأقطار لتقليل تركيز الضغط عند تقاطع الجسر مع الرأس. أوصت AREA بملف ARA بوزن 90 lb/yd (44.6 kg/m).[21] ظلت السكك الحديدية القديمة من ASCE ذات الوزن الأخف قيد الاستخدام، ولبت الطلب المحدود على السكك الحديدية الخفيفة لعدة عقود. اندمجت AREA في جمعية الهندسة وصيانة السكك الحديدية الأمريكية في عام 1997.
بحلول منتصف القرن العشرين، كان معظم إنتاج السكك ثقيلًا متوسطًا (112 to 119 lb/yd or 55.6 to 59.0 kg/m) وثقيلًا (127 to 140 lb/yd or 63.0 to 69.4 kg/m). عادةً ما تكون الأحجام تحت سكة وزن 100 lb/yd (49.6 kg/m) مخصصة لنقل الشحنات الأخف، أو المسارات ذات الاستخدام المنخفض، أو السكك الحديدية الخفيفة. تُستخدم المسارات التي تستخدم السكك بوزن 100 to 120 lb/yd (49.6 to 59.5 kg/m) لنقل الشحنات ذات السرعات المنخفضة على خطوط الفرع أو النقل السريع؛ على سبيل المثال، تم بناء معظم مسارات مترو مدينة نيويورك باستخدام سكة بوزن 100 lb/yd (49.6 kg/m).[بحاجة لمصدر] عادةً ما تُبنى مسارات الخطوط الرئيسية باستخدام سكة بوزن 130 lb/yd (64.5 kg/m) أو أثقل. تشمل بعض أحجام السكك الحديدية الشائعة في أمريكا الشمالية:[22]
|
|
سكك الرافعات
تشمل بعض أحجام سكك الرافعات الشائعة في أمريكا الشمالية:
|
|
|
أستراليا
تشمل بعض أحجام السكك الحديدية الشائعة في أستراليا:
|
|
- تُستخدم السكك بوزن 68 kg/m (137 lb/yd) في سكك الحديد الثقيلة لنقل خام الحديد في شمال غرب ولاية أستراليا الغربية.[23]
- تعتبر السكك بوزن 50 كجم/م و60 كجم/م هي المعايير الحالية على الخطوط الرئيسية في أماكن أخرى، على الرغم من أنه لا يزال يتم تصنيع بعض الأحجام الأخرى.[24][المصدر لا يؤكد ذلك]
أطوال السكك الحديدية
تشمل التطورات في أطوال السكك الحديدية التي تنتجها مصانع الدرفلة ما يلي:
- 1825: 15 feet (4.6 m) سكك حديد ستوكستون ودارلينجتون 5.6 lb/yd (2.78 kg/m)[بحاجة لمصدر]
- 1830: 15 feet (4.6 m) سكك حديد ليفربول ومانشستر 35 lb/yd (17.4 kg/m) سكك سمكة البطن[بحاجة لمصدر]
- 1850: 39 feet (11.9 m) الولايات المتحدة، لتناسب 40-foot (12.2 m) عربات الغندولا[بحاجة لمصدر]
- 1895: 60 feet (18.3 m) سكك حديد لندن والشمال الغربي (المملكة المتحدة) – أربع مرات 15 ft (4.6 m) ومرة واحدة 30 ft (9.1 m)[بحاجة لمصدر]
- 2003: 709 feet (216 m) (قطار تسليم السكك الحديدية Railtrack (المملكة المتحدة))[25]
- 2010: 853.0 feet (260 m) مصنع بهيلا للصلب، الهند – أربع مرات 213 ft (65 m) ومرة واحدة 430 ft (130 m)[26]
- 2016: 430 ft (130 m) في مصنع بهيلا للصلب.[26]
تم إدخال لحام السكك في أطوال أطول لأول مرة حوالي عام 1893. يمكن إجراء اللحام في مستودع مركزي أو في الميدان.
- 1895 هانز غولدشميت، لحام ثيرميت[27]
- 1935 تشارلز كادويل، لحام ثيرميت غير الحديدي.
العجلات المخروطية أو الأسطوانية
لقد تم الاعتراف لفترة طويلة بأن العجلات المخروطية والسكك التي تميل بنفس المقدار تتبع المنحنيات بشكل أفضل من العجلات الأسطوانية والسكك الرأسية. كانت بعض السكك الحديدية مثل سكك حديد كوينزلاند لفترة طويلة تمتلك عجلات أسطوانية حتى تطلبت حركة المرور الأثقل تغييرًا.[28] يجب أن "تنزلق" أسطح العجلات الأسطوانية على منحنيات المسار، مما يزيد من السحب واهتراء السكك والعجلات. على المسار المستقيم جدًا، تدور أسطح العجلات الأسطوانية بحرية أكبر ولا "تتجول". يتم تضييق القياس قليلاً وتمنع الحواف من احتكاك السكك. الممارسة في الولايات المتحدة هي مخروط 1 في 20 عند الجديدة. مع تآكل السطح، تقترب من سطح أسطواني غير منتظم، في هذه الحالة يتم تقويم العجلة على مخرطة العجلات أو استبدالها.[بحاجة لمصدر]
المصنعون
- أرسيلور ميتال ستيلتون، الولايات المتحدة
- أرسيلور ميتال أوسترافا، جمهورية التشيك
- أرسيلور ميتال خيخون، إسبانيا[29]
- أرسيلور ميتال هوتا كاتوفيتس، بولندا
- أرسيلور ميتال رودانغ، لوكسمبورغ
- بريتيش ستيل، المملكة المتحدة[30]
- إيفراز، بويبلو، كولورادو، الولايات المتحدة
- إيفراز، روسيا
- جي إف إي ستيل، اليابان
- كارديمير، تركيا
- مجموعة لبرتي ستيل، وايالا، أستراليا – سابقًا وان ستيل وأريوم
- ميتإنفست، أوكرانيا
- نيسبون ستيل وسوميتومو ميتال، اليابان
- سلطة الصلب الهندية، الهند
- ديناميكا الصلب، الولايات المتحدة
- فويستالبين، النمسا
المصنعون المعطلون
- شركة ألجواما للصلب، كندا
- الصلب الحديدي الأسترالي، أستراليا
- أعمال بارو للصلب، إنجلترا
- ستيل في الولايات المتحدة، الولايات المتحدة
- أعمال كلاشا للصلب، رومانيا
- دولايس آيرون وركس، ويلز
- شركة لاكاوانا للصلب، الولايات المتحدة
- شركة سيدني للصلب، كندا
المعايير
- EN 13674-1 - تطبيقات السكك الحديدية - المسار - القضبان - الجزء 1: قضبان السكك الحديدية فيجنول 46 كغ/م وما فوق EN 13674-1
- EN 13674-4 - تطبيقات السكك الحديدية - المسار - القضبان - الجزء 4: قضبان السكك الحديدية فيجنول من 27 كغ/م إلى، لكن باستثناء 46 كغ/م EN 13674-4
انظر أيضًا
المراجع
- ^ Lewis, M. J. T. (1970). السكك الحديدية الخشبية المبكرة. لندن: Routledge. ISBN 9780710066749.
- ^ أ ب ت Bianculli, Anthony J. (2002). "الفصل 5 من السكك الحديد المسطحة إلى السكك الحديدية العالية". القطارات والتكنولوجيا: السكك الحديدية الأمريكية في القرن التاسع عشر. جامعة ديلاوير. p. 85. ISBN 0-87413-802-7.
- ^ "ما كانت السكك الحديدية؟". (يشمل توضيحًا لقطعة من السكك الحديدية المسطحة.). Past Tracks. Archived from the original on 23 مايو 2011. Retrieved 1 فبراير 2011.
- ^ "أصول شركة باترلي | مؤسسة تراث ريبلي والمنطقة" (in الإنجليزية البريطانية). Retrieved 2023-03-09.
- ^ لونغريدج, مايكل (1821). مواصفات براءة اختراع جون بيركنشو، لتحسين بناء السكك الحديدية المصنوعة من الحديد المطاوع، لاستخدامها في السكك الحديدية؛ مع ملاحظات حول المزايا النسبية للسكك الحديدية المصنوعة من المعدن الزهر والمطوع. نيوكاسل: E. Walker.
- ^ مارشال, جون (1979). كتاب غينيس لحقائق وإنجازات السكك الحديدية. غينيس سوبرلاتيف. ISBN 0-900424-56-7.
- ^ Hay, William W. (16 يناير 1991). "24". هندسة السكك الحديدية. Vol. 1. جون وايلي وأولاده. pp. 484–485. ISBN 9780471364009.
- ^ Abbett, Robert W. (1956). الممارسة الهندسية المدنية الأمريكية. Vol. I. جون وايلي وأولاده.
- ^ واتكينز, جون إلفريث (1891). تطور السكك الحديدية الأمريكية والمسار. واشنطن: مكتب الطباعة الحكومية. p. 673.
- ^ هيرمان فون شرينك (1904). أشكال الدعامة وتثبيت السكك مع الإشارة الخاصة إلى الأخشاب المعالجة. وزارة الزراعة الأمريكية. p. 37.
- ^ رانسوم, P.J.G. (1990). سكك الحديد الفيكتورية وكيف تطورت. لندن: هاينيمان.
- ^ أ ب داو, أندرو (30 أكتوبر 2014). السكك الحديدية: المسار البريطاني منذ 1804. وارنكلف. pp. 148–154.
- ^ Cooke, B.W.C., ed. (June 1954). "B.R. Track Renewal Programme". The Railway Magazine. Vol. 100, no. 638. Westminster: Tothill Press. p. 433.
- ^ "Handbook For Permanent Way Staff". Rail Brands. 1958. Archived from the original on 23 July 2011. Retrieved 13 September 2010.
- ^ "London Underground Track and Traction Current". The Tubeprune. Archived from the original on 24 September 2012. Retrieved 22 March 2013.
- ^ James E. Vance (1990). Capturing the Horizon: The Historical Geography of Transportation Since the Sixteenth Century. Johns Hopkins University Press. p. 359. ISBN 978-0-8018-4012-8.
- ^ "Grooved or girder rail". Archived from the original on 4 October 2013. Retrieved 21 June 2013.
- ^ "LR55". lr55. 2019.
- ^ "LR55 rail in comparison with a British Standard B.R.3 tramway rail".
- ^ American Society of Civil Engineers; American Society of Civil Engineers. Journal; International Engineering Congress (1893 : Chicago, Ill ); International Engineering Congress (1904 : St. Louis, Mo ) (1916). Transactions - American Society of Civil Engineers. Gerstein - University of Toronto. New York.
{{cite book}}: CS1 maint: numeric names: authors list (link) - ^ Raymond, William G. (1937). The Elements of Railroad Engineering (5th ed.). John Wiley and Sons.
- ^ Urquhart, Leonard Church, ed. (1959). Civil Engineering Handbook (4th ed.). McGraw-Hill Book Company. LCCN 58011195. OL 6249673M.
- ^ "Hamersley freight line". Railway Technology. Global Data Marketing Solutions. 2024. Retrieved 21 September 2024.
- ^ Hagarty, D.D. (February 1999). "A short history of railway track in Australia—1 New South Wales—History and identification". Australian Railway Historical Society Bulletin. 50 (736): 55.
- ^ "Rail delivery framework - VGC Group". vgcgroup.co.uk. Archived from the original on 4 May 2018. Retrieved 4 May 2018.
- ^ أ ب Das, R. Krishna (30 November 2016). "SAIL-BSP starts production of world's longest single-piece rail". Business Standard India. Archived from the original on 16 October 2017. Retrieved 4 May 2018 – via Business Standard.
- ^ Lionsdale, C. P. "Thermite rail welding: history, process developments, current practices and outlook for the 21st century" (PDF). Proceedings of the AREMA 1999 Annual Conferences. Conrail Technical Services Laboratory. Retrieved 5 April 2013.
- ^ Informit - RMIT Training PTY LTD (21 August 1989). "The Development and Testing of Improved Wheel Profiles for Queensland Railways". Fourth International Heavy Haul Railway Conference 1989: Railways in Action; Preprints of Papers, the: 341–351.
- ^ "أرسيلور ميتال تصنع القضبان التي تستخدم في جميع أنحاء العالم". أرسيلور ميتال. Archived from the original on 18 نوفمبر 2012. Retrieved 26 نوفمبر 2012.
- ^ "إعادة إحياء علامة بريتيش ستيل". Railway Gazette International. Archived from the original on 17 أغسطس 2016. Retrieved 29 يوليو 2016.
روابط خارجية
- سكك حديدية من British Steel، سكك Vignoles
- سكك الرافعات من British Steel، السكك الرافعة
- جدول بيانات مقاطع السكك الحديدية ذات القاع المسطح في أمريكا الشمالية Archived 2021-02-27 at the Wayback Machine
- سكك الرافعات من ArcelorMittal
- مكونات السكك الحديدية والمواد
- سكك الجسور من Wirth Archived 2021-04-11 at the Wayback Machine
- MRT Track & Services Co., Inc / Krupp، السكك الحديدية والجسور، انزل لأسفل. Archived 2016-03-04 at the Wayback Machine
- حقائق السكك الحديدية… البناء، السلامة والمزيد.
- CS1 الإنجليزية البريطانية-language sources (en-gb)
- CS1 maint: numeric names: authors list
- Articles that mention track gauge 2140 mm
- Articles with unsourced statements from فبراير 2024
- Articles with unsourced statements from October 2024
- Articles with hatnote templates targeting a nonexistent page
- Articles with unsourced statements from January 2023
- Articles with unsourced statements from June 2023
- مقالات ذات عبارات بحاجة لمصادر
- Articles with unsourced statements from September 2024
- طرق دائمة
- تكنولوجيا السكك الحديدية
- سكك حديدية