• بازدید : 43 views
  • بدون نظر
این فایل در ۳۳صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

     راه،وسيله جابجائي ثروت و انتقال فرهنگ ميباشد.شايد اگر آن را جزء اولين اختراعات ويا اكتشافات بشر بناميم پر به بيراهه نرفته باشيم.همزمان با پيشرفت انسان و اختراع چرخ راه نيز مراحل تغيير وتحول خود را طي نمود .راه را از نظر استفاده ناوگان مربوطه ميتوان به انواع زير دسته بندي نمود:
۱ـ راه هـوائـي             2ـ راه دريـايـي                  3ـ راه زميــنـي
     نظر به اينكه بحث اصلي راه آهن ميباشد از دو مقوله راه هوائي و راه دريايي گذر مينمائيم.اما راه زميني نيز از نظر نوع ناوگان مورد استفاده در هريك و شرايط احداث با يكديگر فرق دارند كه آن را نيز ميتوان به صور مختلف طبقه بندي نمود.بدون شك راه هن ايمن ترين راهها ميباشد و حمل ونقل ريلي ايمن ترين حمل و نقل در جهان ميباشد.براي اينكه اين مقام كماكان حفظ گردد نياز به نوآوري و بكارگيري تجهيزات وامكانات جديد ميباشد بطوريكه در مرحله نخست ايمني و سلامت كالاي مشتري كه همان بار و مسافر است حفظ گردد و در مرحله بعد تسريع در به مقصد رسيدن آن در مقام مقايسه با ساير وسايل حمل و نقل و در نهايت ارزان تمام شدن نرخ جابجايي بار ومسافر
راه:
از اولين فعاليتهاي بشري حمل و نقل ايمن و سريع انسان و كالا به بهترين نحو بوده است . تحولات اساسي شناخته شده در توسعه حمل و نقل عبارتست از :اختراع چرخ ،راه آهن و هواپيما .
راه را میتوان از نظر زیر ساخت  مورد استفاده به سه گروه بزرگ تقسیم کرد:
۱- راه هوائی.             2- راه دریائی.        3- راه زمینی.
راه هوائی و راه دریائی نیاز به ساخت واحداث مسیر ندارند.اما پایانه ها در این دو نوع از اهمیت بسیار بالائی برخوردارند.راه زمینی را میتوان با توجه به نوع ناوگان حمل و نقل به دوگروه بزرگ:
الف: راه شوسه.              ب: راه آهن.
تقسیم بندی نمود.هریک از این دوعلاوه بر پایانه های مورد نیاز به طراحی وساخت زیرساخت مسیر نیز احتیاج دارند. 
راه شوسه وراه آهن بطور کلی از سه بخش تشکیل میگردند.
۱- طراحی مسیر.                       2- ساخت زیرسازی.                      3-  روسازی.
با توجه به ویژگیهای تماس چرخ غلطان ناوگان راه شوسه با روسازی راه وچرخ غلطان ناوگان راه آهن با روسازی آهن تفاوتهائی بین راه شوسه وراه آهن بوجود می آید که این دورا از یکدیگر کاملاٌ متمایز مینمایدکه به آن موارد اشاراتی میگردد.
۱- طراحی مسیر: محدودیتهای حرکتی که در ناوگان راه آهن در مقایسه با ناوگان راه شوسه وجود دارد و بدلیل ضریب چسبندگی(اصطکاک) بسیار کم موجود بین چرخ غلطان روی راه آهن(ریل) باز در مقایسه با چرخ غلطان روی راه شوسه طراحی این دو را از یکدیگر کاملاٌ متمایز مینماید.حداکثر شیب و فرازیکی از مهمترین فاکتورهائی است که در طراحی مسیر راه آهن نقش اساسی ایفا مینماید و باعث طولانی شدن مسیر راه آهن در مقایسه با راه شوسه میگردد.اگر بخواهیم بترتیب از بهترین شرایط تا شرایط حد نهائی آن اشاره نمائیم باید بگوئیم بهترین مسیر مسیری است که در آن شیب و فراز در حد صفر باشد.چون رسیدن به این حد نیاز به صرف هزینه های بسیار گزاف دارد آن را میتوانیم تاهشت در هزار تعدیل نمائیم اما در مناطق کوهستانی این مقدار نیز جوابگو نمیباشد و آن را تاپانزده در هزار افزایش میدهیم ولیکن برای عبور از مناطق صعب العبور این مقدار نیز پاسخگوی نیاز نمیباشد وآن را میتوان تا چهل در هزار افزایش داد که این مقدار به قیمت کاهش شدید نیروی کشش و بوجود آمدن گلوگاههای شدید میگردد که صدمه بسیار جدی به حمل و نقل وکاهش فراوان درآمد میشود.در این جا به نیروی اضافی مورد نیاز برای حمل یک تن بار با سرعت ثابت در راه آهن اشاره میگردد تا به اهمیت میزان شیب و فراز در راه آهن بیش از پیش آشنا گردیم.
سرعت ثابت ۲۰  كيلومتر در ساعت

نيروي اضافي براي حمل يك تن بار شيب
۳٫۲ كيلوگرم نيرو ۱ درهزار
۵ كيلوگرم نيرو ۲  در هزار
۷٫۷ كيلوگرم نيرو ۵  در هزار
۱۰٫۴ كيلوگرم نيرو ۸ در هزار
۱۲٫۲ كيلوگرم نيرو ۱۰ در هزار
۱۴ كيلوگرم نيرو ۱۲ در هزار
۱۷٫۷كيلوگرم نيرو ۱۵در هزار
۱۸٫۶ كيلوگرم نيرو ۱۶ در هزار
۲۳كيلوگرم نيرو ۲۰ در هزار
فاکتور دیگری که در طراحی مسیر نقش دارد میزان حداقل شعاع قوسهای افقی است در این مورد نیز بهترین مسیر مسیری فاقد هرگونه قوس است که عملاٌ غیرممکن است و حداقل شعاع قوس در راه آهن میتواند تا ۱۱۰ متر کاهش یابد که این مقدار نیز علاوه بر بوجود آوردن نیروهای مقاوم درمقابل حرکت در حدبسیار بالائی میگردد باعث کاهش شدید سرعت بهره برداری میگردد.در اینجا نیز برا درک بهت رموضوع نیروی مقاوم در قوسهای راه آهن به مقدار نیروی اضافی مورد نیاز برای حمل یک تن بار باسرعت ثابت اشاره میگردد.

سرعت  50  كيلومتر در ساعت

نيروي اضافي براي حمل يك تن بار شعاع قوس
۳٫۹ كيلوگرم نيرو ۳۰۰ متر
۳٫۳ كيلوگرم نيرو ۴۰۰ متر
۲٫۷۵ كيلوگرم نيرو ۵۰۰ متر
۰٫۷۵ كيلوگرم نيرو ۱۰۰۰ متر

بطورکلی در طراحی مسیر راه آهن همانند راه شوسه عامل اصلی تعیین محدودیتهای فوق سرعت مورد نظر بهره برداری (سیر)میباشد.
۲- ساخت زیرسازی: بدلیل فرق موجود بین بار محوری در راه شوسه وراه آهن که در راه آهنهای جدید به ۳۵تن میرسد فرق اصلی در این بخش بین راه شوسه وراه آهن به نحوه اجرای عملیات ازقبیل انجام لایه لایه خاکریزها و یا خاکبرداریها و تعیین محل وشکل وشمایل ابنیه  فنی آن نظیر پلها تونلها زهکشیها دیوارهای حفاظتی و غیره نمیباشد بلکه در میزان و توان باربری آنها است که بتواند این میزان بار را تحمل نماید.
۳- روسازی: روسازی را میتوان در دوبخش مورد بحث قرار داد :
۳-۱- هندسه روسازی : این بخش در راه شوسه تقریباٌ تمامی موارد آن در زیرسازی اعمال میگردد و همان موارد در روسازی با دقت بالاتری اجرا میگردد.اما در راه آهن بدلیل دقت بسیار بالای مورد نیاز که گاهی در حد میلیمتر میباشد بایدبا امکانات موجود و کیفیت  مصالح روسازی خط آن را در سه محور X و Y و Z در جایگاه اصلی آن قرارداد.
۳-۲- مصالح روسازی :فرق اصلی و کلی راه شوسه و راه آهن در همین جا پدیدار میگردد.زیرا مصالح بکارگرفته شده در روسازی راه شوسه وراه آهن بطور کلی با یکدیگر تفاوت دارند باتوجه به اینکه اکثر عزیزان دست اندر کار ساخت و ساز راه تقریباٌ با مقوله روسازی را آشنا میباشندفقط به بحث روسازی راه آهن میپردازیم.
مصالح روسازی راه آهن:در راه آهن به کلیه مصالح ایکه از سطح تمام شده سابگرید به بالا مورد استفاده قرار میگیرد مصالح روسازی خط میگویند که عبارتند از:
۱- بالاست
۲- تراورس (چوبی –  فلزی – بتنی دوتکه – بتنی یکپارچه یا منوبلوک) 
۳- ریل
۴- آلات اتصال:
۴-۱- آلات اتصال ریل به ریل(ادوات اتصال – جوش درز ریل)
۴-۲- آلات اتصال ریل به تراورس(چوبی – فلزی – بتنی)
۴-۳- آلات اتصال خط به خط(دوراهه ها و تقاطعها و چند راهه ها)             

         روسازی خط آهن:

روسازی عبارت است از ریل ها- سوزن ها- تقاطع ها- تراورس ها و بستر بالاست میباشد.که توسط لکوموتیو و واگن ها و سایر آلات ناقله ریلی مورد استفاده قرار میگیرد.این وسائط نقلیه ریلی در ایران دارای بار محوری ۲۰تن میباشند.
با توجه به سرعت مجاز و بار محوری مجاز،ریلها و سوزنها و تراورسها و…باید طوری ساخته وطراحی گردند که برای وسائط نقلیه مزبور ایمنی لازم را تأمین نمایند.
برای تأمین این ایمنی ، اجزاء خط آهن بایستی دارای ابعادی باشند که بار ترافیک را به راحتی تحمل نمایند.علاوه بر آن فرم هندسی صحیح خط چه زیر بار و چه بدون آن بایستی حفظ گرددبطور کلی خط آهن بایستی طوری باشد که ایمنی حفظ گردد،آلات ناقله دچار لرزش ونوسان نشوند،از نظر الکتریکی عایق باشد،هزینه خط آهن باید در طول عمر آن تاحد امکان پائین باشد، تعمیر ونگهداری آن پائین و هزینه آن کم باشد و سایر موارد باعث میشود که در انتخاب سیستم خط آهن باید به تمامی ضرورت ها توجه کافی گردد و لازم است در باره بار محوری و حداکثر سرعت بخوبی اندیشید و در انتخاب مصالح نهایت دقت را معطوف داشت .
عملکرد تحمل بار چرخ و انتقال آن به زیرسازی:
هدف از ایجاد خط آهن انتقال بارهای وارده از طریق چرخ آلات ناقله ریلی به زیرسازی میباشد:
انتقال بار مطابق اصل افت تنش بصورت لایه لایه به نحوی که در تصویر مشاهده میشود انجام میگیرد.حداکثر تنش مابین ریل و چرخ بوجود می آید که مقدار آن ۳۰ کیلو نیوتن بر سانتیمتر مربع است.این تنش مابین ریل وتراورس کوچکتر میشود و مابین سایر اجزا کوچکتر شده تا جائیکه فشاری در حدود ۶نیوتن بر سانتیمتر مربع به زیرسازی میرسد.
خط آهن بطور کلی تحت تأثیر سه نیروی اساسی قرار میگیرد:
۱- نیروهای عمودی (وزن و ضربه)
۲- نیرهای طولی(نیروهای ایجاد شده در اثر شروع حرکت و ترمزوتغییرات دما)
۳- نیروهای عرضی(نیروهای تماسی بین فلنچ چرخ و سطح فوقانی ریل)
مجموعه ادوات و مصالح و نوع هندسه خط آهن باید طوری طراحی ومحاسبه گردند که بتوانند تمامی این نیروها را تحمل نمایند.بطور خلاصه و گذرا به وظایف اجزاء اصلی خط آهن اشاره میگردد.
ریل:            

ریل در خط آهن دووظیفه اصلی دارد:
۱- به عنوان مسیر و هدایت کننده چرخ.
۲- به عنوان تیر سراسری منتقل کننده نیرو به تراورسها.
ریل همانند یک تیر سراسری نیروها(بارمحوری) را به تکیه گههای متعدد(تراورسها)منتقل مینمایدو یک سطح تراز وهدایت کننده است.
بالاست:
اگر تراوسها را مستقیماٌ روی بستر خاکریز قرار دهند کم وبیش در زمین فرومیرود و منجر بهشکست تراورس می گردد زیرا پایداری زمین گذشته از آن که برای بارهای منتقل شده از تراورسها کافی نیست در طول هم متفاوت است ودر نتیجه تراز طولی خط آهن بهم میخورد در ثانی اگر قشر زیرین نفوذ ناپذیر باشد تراورسها در آب غوطه ور میگردندبرای مقابله با این موارد وسایر عوامل از یک قشر سنگدانه روی سطح زیر سازی استفاده مینمایند که بالاست نامیده میشودو نقشهای زیر را ایفا مینماید:
۱- توزیع وپخش یکنواخت نیروهای وارده از تراورس در سطح وسیعتر بر روی زیرسازی.
۲- بالاست حکم زهکش برای مصالح روسازی خط اهن را دارد.
۳- بالاست بدلیل وضعیت خاص خود همانند یک فنر در زیر تراورس عمل کرده وجذب انرژی مینماید .
۴- مهمترین نقش بالاست در خط آهن که در تعامل باتراورس ایفا مینماید استقرار بخشیدن به خط آهن میباشد.این عمل از طریق تماس تراورس وبالاست با یکدیگر و نیروهای اصطکاکی بوجود آمده بین آنها و نیروی وزن بالاست که در دوسر تراورس قرار دارد ایجاد میگردد.
جنس بالاست باید از سنگهای آذرین درونی بوده ودر مقابل جذب آب وسایش از مقاومت بسیار بالایی برخوردار باشد و فاق خاک رس باشد.ضخامت بالاست باید به اندازه ای باشد که بارها را روی سطح وسیعی از زیرسازی پخش کند.دانه بندی بالاست باید بین ۲ تا ۷ سانتیمتر باشد و برای هرنوع تراورس از دانه بندی خاص آن استفاده نمود و درصد شکستگی آن بسیار بالا باشد به همین منظور استفاده از سنگهای رودخانه ای در تهیه بالاست ممنوع است.
تراورس (Sleeper) :
کلمه تراورس که از زبان فرانسه گرفته شده است به قطعاتی گویند که ریل بر روی آن نصب شده و باید طو ری باشد که بتواند وظایف زیر را در ساختمان خط اهن عهده دار گردد:
۱- فاصله بین دو ریل را که به آن عرض خط میگویند ثابت نگه دارد.
۲- یک تکیه گاه محکم و یکنواخت برای ریلها باشد.
۳- نیروهای وارده از طریق ریل را به طور تقریباٌ یکنواخت در سطح عریضتر به بالاست منتقل نماید.
۴- با توجه به قراردادن پدهای مختلف بین ریل و تراورس به عنوان مستهلک کننده ضربه وارتعاشات و جذب آن اقدام نماید.

عتیقه زیرخاکی گنج