چرا قطارها قبل از تونل ها و پل ها سرعت خود را کم می‌کنند؟ ۵ دلیل که باید بدانید
اگر تا به حال متوجه شده اید که قطارتان قبل از ورود به تونل یا عبور از پل، سرعتش کم می شود، حتماً دلیلی دارد - در واقع پنج دلیل.
دلیل ۱: حفظ ایمنی سازه و توزیع یکنواخت بار
هر پل یا تونلی با ظرفیت تحمل بار خاصی طراحی شده است. کاهش سرعت به وزن قطار اجازه می دهد تا به طور یکنواخت تری در سراسر سازه پخش شود و فشار روی اتصالات، ستون ها و بخش های اتصال را کاهش دهد. یک قطار پرسرعت می تواند نیروهای دینامیکی قوی ایجاد کند که به پل های قدیمی تر یا کوچک تر فشار وارد می کند. مهندسان با ثابت نگه داشتن سرعت، تضمین می کنند که پل ها، حتی آنهایی که بیش از یک قرن در حال استفاده بوده اند، پایدار و قابل اعتماد باقی بمانند.
دلیل ۲: کاهش فشار باد و ارتعاشات در تونل ها و پل ها
وقتی قطاری از تونل یا پل روباز عبور می کند، فشار هوای اطراف آن به سرعت تغییر می کند. در سرعت های بالاتر، این تغییرات می تواند باعث لرزش یا تلاطم شود که بر راحتی مسافران و یکپارچگی سازه تأثیر می گذارد. کاهش سرعت باعث تثبیت تدریجی فشار می شود. در داخل تونل های طولانی یا باریک، این امر همچنین از وزش ناگهانی باد یا اثرات مکش که می تواند آوار را جابجا کند یا تعادل قطار را کمی تغییر دهد، جلوگیری می کند. نتیجه، عبوری روان تر و ایمن تر از بخش های محصور یا در معرض دید مسیر است.
دلیل ۳: بهبود دید و کنترل راننده در شرایط چالش برانگیز
تونل ها و پل ها اغلب دارای پیچ های تند، شیب های تند یا نور کم هستند که دید را محدود می کند. در چنین مناطقی، کاهش سرعت به راننده کنترل بهتر و زمان بیشتری برای واکنش به سیگنال ها، خدمه تعمیر و نگهداری یا موانع غیرمنتظره می دهد. در هند، جایی که باران های موسمی، مه یا گرد و غبار می تواند دید را بیشتر کاهش دهد، این اقدام احتیاطی ضروری می شود. لوکوموتیوهای مدرن همچنین از سیستم های خودکار حفاظت از قطار برای حفظ سرعت ایمن در هنگام دید کم استفاده می کنند - اما کاهش سرعت همچنان یک اقدام حفاظتی انسانی بسیار مهم است.
دلیل ۴: جلوگیری از ناهمراستایی ریل و آسیب در شکاف های انبساطی
پل ها با تغییرات دما منبسط و منقبض می شوند و ریل ها با «شکاف های انبساطی» ساخته شده اند تا این حرکات را مدیریت کنند. اگر قطار خیلی سریع عبور کند، می تواند نیروی غیرضروری به این اتصالات وارد کند و منجر به عدم تراز یا فرسودگی سازه شود. کاهش سرعت به چرخ ها کمک می کند تا به راحتی از این شکاف ها عبور کنند و از تجمع فشار جلوگیری شود. این اقدام به ویژه برای پل های فلزی که با تغییرات شدید دما بین روز و شب مواجه هستند، حیاتی است.
دلیل ۵: اطمینان از راحتی مسافران و پشتیبانی از سیستم های ایمنی داخل کابین
سفر با سرعت بالا از طریق تونل ها یا پل ها می تواند باعث ایجاد تکان های ناگهانی یا تغییرات فشار هوا شود که مسافران آن را شدیدتر احساس می کنند. سرعت های پایین تر، سفری روان تر را تضمین می کنند، به خصوص برای قطارهای مسافت طولانی که مسافران مسن تر یا خانواده ها را حمل می کنند. همچنین به سیستم های داخلی قطار مانند ترمزها و حسگرهای مکانیکی، زمان پاسخگویی بیشتری در صورت بروز هرگونه مشکل فنی می دهد. به طور خلاصه، سرعت های پایین تر سفر را نه تنها ایمن تر، بلکه راحت تر نیز می کند.
نحوه تعیین محدودیت سرعت قطارها
محدودیت های سرعت قطارها دلخواه نیستند. آنها از طریق ارزیابی های دقیق مهندسی که طراحی پل، تهویه تونل، زمین و شرایط مسیر را در نظر می گیرند، تعیین می شوند. مهندسان راه آهن هند این محدودیت ها را از طریق ممیزی های ایمنی و شبیه سازی هایی که عملکرد هر بخش از مسیر را در شرایط مختلف آب و هوایی و بار آزمایش می کنند، تعیین می کنند. این محدودیت ها به طور منظم با ارتقاء مسیرها یا معرفی فناوری های ایمنی جدید به روزرسانی می شوند.
چرا قطارهای باری و مسافربری محدودیت های سرعت متفاوتی دارند؟
قطارهای باری و مسافربری هنگام عبور از پل ها یا تونل ها تحت محدودیت های سرعت متفاوتی عمل می کنند. قطارهای باری بارهای سنگین تری حمل می کنند، بنابراین برای کاهش فشار بر سازه و تضمین پایداری، کندتر حرکت می کنند. قطارهای مسافربری، سبک تر و مجهز به سیستم های ترمز پیشرفته، می توانند با سرعت های کمی بالاتر با خیال راحت حرکت کنند. این محدودیت ها از طریق سیستم های سیگنالینگ خودکار کنترل می شوند و اطمینان حاصل می شود که هر نوع قطار به آستانه ایمنی مناسب پایبند است.
چرا قطارهای سریع السیر و مترو سرعت را به طور متفاوت مدیریت می کنند؟
به عنوان مثال، قطار شینکانسن ژاپن و قطار سریع السیر بمبئی-احمدآباد هند که قرار است به زودی ساخته شود، از ریل های جوش داده شده مداوم برای از بین بردن تغییرات فشار استفاده می کنند. برخلاف قطارهای معمولی، آنها در راهروهای اختصاصی که برای مدیریت لرزش های شدید و تغییرات جریان هوا طراحی شده اند، حرکت می کنند، بنابراین به ندرت نیاز به کاهش سرعت در این نقاط دارند.
