دانلود مقاله راه آهن

راه آهن (ابوطالبی)
کارهای انجام شده در ایران:
1) پروژه در خطه کردن راه آهن تهران- تبریز توسط مشاورین انگلیسی
2) پروژه در خطه کردن راه آهن تهران- مشهد توسط مشاورین ژاپنی
3) پروژه در خطه کردن راه آهن قم- اصفهان توسط مشاورین آلمانی
4) پروژه راه آهن اصفهان- اهواز توسط مشاورین ایتالیایی
5) پروژه راه آهن تهران- جنوب توسط مشاورین فرانسوی
6) پروژه راه آهن مشهد- سرخس توسط مشاورین روسی
راه آهن یکی از سیستم های کارآمد حمل ونقل می باشد و در بسیاری از کشورها اعتقاد بر این است که کشوری موفق است که دارای سیستم حمل ونقل باشد به خصوص راه آهن.
مزایای راه آهن نسبت به سایر سیستم های حمل ونقل:
1- راه آهن سازمان بسیاری بزرگی است که افراد بسیاری در این حمل ونقل در حرکتند بنابراین می توانند در تأمین درآمد دولت و بخش خصوصی سهم به سزایی داشته باشند.
2- راه آهن در تمام دنیا وجود داشته و حالت همگانی دارد.
3- در مقایسه با سایر سیستم های حمل ونقل با راه آهن کمترین مقدار است.
4- در مقایسه وزن قطارها و وزن کالاهای حمل شده و همچنین مسافرین جابجا شده، میزان مصرف سوخت بسیار کمتر است.
5- در راه آهن به علت حرکت مستقیم، استفاده از قطعات یدکی کمتر است و بنابراین هزینه های بهره برداری کمتر خواهد بود.
6- راه آهن بر روی بافت سیاسی، اقتصادی، اجتماعی یک کشور بسیار مؤثر است.
مزایای سیاسی:
1) به کمک سیستم راه آهن ادارات مرکزی سر تعمیر و به صورت مؤثرتری به تمام نقاط کشور دسترسی پیدا می کنند.
2) راه آهن امکان معاشرت اقوام مختلف را در یک مملکت راحت تر فراهم می کند.
3) در موارد اضطراری حجم زیادی از کالاها و تجهیزات جنگی را می تواند جابجا کند.
4) در اثر وجود سیستم های راه آهن مردم به راحتی می توانند جهت کار و مهاجرت و پیدا کردن زندگی بهتر اقدام کنند.
مزایای اجتماعی:
1) راه آهن حمل ونقل راحت تر را برای افراد فراهم می کند.
2) مسافرت های زیارتی با راه آهن بهتر صورت می گیرد.
3) احساس انزوایی مردم در دور دست از بین می رود.
4) روابط بین مردم و آداب و سنن آنها اشاعه و گسترش می یابد.

4) روابط بین مردم و آداب و سنن آنها اشاعه و گسترش می یابد.

مزایای اقتصادی: 1) توسط راه آهن سهولت حمل ونقل مواد خام و در نتیجه محصولات تولید شده را فراهم می کند.

2) به هنگام خطرات ناگهانی مثل زلزله، سیل و… راه آهن نقش مؤثری در کمک رسانی دارد.

3) راه آهن مواد خام را ارزان تر به کارخانه انتقال می دهد.

4) راه آهن باعث اشتغال زایی در سطح وسیعی می شود.

5) به حمل سریع و حجم زیاد کالاها می تواند قیمت ها را تثبیت کند.

6) با توسعه راه آهن قیمت زمین ها افزایش یافته و در نتیجه استاندارد زندگی تغییر می‌کند.

خطوط راه آهن: خطوط راه آهن شامل زیرسازی، سنگ دانه ها، ریل ها و ادوات اتصال، ریل ها و تراورس ها هستند.

خصوصیات یک مسیر ایده آل: 1- عرض خط ثابت و یکنواخت باشد.

2- مسیر راه آهن حتی المقدور به طور صحیح اجرا شود و پیچ و خم های آن کم باشد.

3- در مسیرهای مستقیم دو ریل تراز باشند و در قوس های دور رعایت شود.

4- شیب ها یکنواخت بوده و هر گونه تغییر شیبی با قوس قائم همراه باشد.

5- خطوط راه آهن دارای خاصیت ارتجاعی باشد.

6- سیستم زهکشی کامل باشد.

7- اصطکاک بین طوقه چرخ و ریل ها حداقل باشد.

8- مسیر راه آهن طوری طراحی شده باشد که بارها به طور یکنواخت بر روی ریل توزیع شود.

9- تعمیر و تعویض قسمت های آسیب دیده آسان و راحت باشد.

10- خطوط راه آهن دارای سختی و طبیعت عرضی کافی باشند و در مقابل نیروهای گریز از مرکز پایدار باشند.

11- اتصالات، تقاطع ها، سوزن ها چلیپ ها، به طور صحیح طراحی و اجرا شده باشند.

12- مسیر راه آهن باید در مقابل از خط خارج شدگی قطار مقاوم باشد.

13- ریل ها باید دارای خصوصیاتی باشند که در مقابل عوامل خرابکارانه مقاوم باشند.

14- مسیر به گونه ای احداث شده باشد که هزینه های نگهداری حداقل شود.

15- در قوس ها به شعاع قوس، مقدار دور و سرعت توجه کافی شود.

ظرفیت خطوط راه آهن: تعداد قطارهایی که در هر ساعت می توانند از یک طول دلخاه با ایمنی کامل عبور کنند به عنوان ظرفیت خط تعریف شده است.

این مقدار در عمل تحت تأثیر مسائلی نظیر محدودیت سرعت، علائم، سیستم های کنترل و ایمنی قرار گرفته و کمتر از مقدار تئوری آن است.

ظرفیت ترمینال: تعداد حداکثر قطارهایی که در محوطه توقف گاه می توانند مانور دهند در طی یک روز را به نام ظرفیت ترمینال بیان می کنند.

معیارهای افزایش ظرفیت خط: 1) کلید قطارها طوری ساخته شده باشند که بتوانند با سرعت های تعیین شده حرکت کنند.

2) بهتر است کلیه قطعات با طول های مساوی ساخته شود.

3) علامتگذاری باید روشن و واضح باشند به طوری که اعتماد کافی برای لکوموتیوران فراهم شود.

4) سرعت قطارها را می توان با حذف محدودیت ها افزایش داد.

5) کاهش زمان توقف قطارها، ظرفیت خطوط را افزایش می دهد.

6) به منظور عبور قطارهای خیلی طویل باید فاصله بین دو راه هه ها افزایش یابد.

7) جهت برآورده کردن مقاصد صنعتی لازم است خطوط جدید احداث شود.

8) با افزایش تسهیلات محل توقف قطارها، می توان ظرفیت ترمینال ها را افزایش داد.

9) کنترل ترافیک خطوط باید به طور متمرکز باشند.

10) مقررات ایمنی به طور کامل اعمال گردد.

11) برای کلید محل های تغییر خط، تسهیلات کافی پیش بینی شده باشد.

12) تقاطع ها و ایستگاه های فاقد تسهیلات ارتباطی و کنترل مرکزی را باید تجهیز نمود.

زیرسازی: سطح مهیا شده جهت استقرار بالاست، تراورس ها و ریل ها در یک خط راه آهن، زیرسازی نامیده می شود.

وظایف زیرسازی: 1) زیرسازی یک بستر یکنواخت و مقاوم جهت استقرار خط ایجاد می کند.

2) زیرسازی در مقابل تمام بارهای وارده از بالاست مقاوم است (مقاومت می کند).

3) امکانات لازم باری زهکشی را گسترش می دهد.

4) زیرسازی تعادل خط را حفظ می کند.

ملاحظات فنی: الف) عرض خط عرض زیرسازی بستگی به عوامل زیر دارد: 1- تعداد خطوط 2- عرض خط عبور 3- عرض لایه بالاست ب) ارتفاع زیرسازی: ارتفاع زیرسازی بستگی به تپوگرافی منطقه و شیب ها دارد.

پ) شیب شروانی ها: شیب شروانی ها و توانشه ها تابعی از مشخصات فنی خاک(p.c) می باشند.

حداقل فاصله محور خطوط باید مطابق جدول زیر رعایت شود.

صفحه گذاری plogt loging عملیات پیاده کردن خط بر روی سطح زیرسازی آماده شده و اتصال ریل ها به تراورزها را صفحه گذاری گویند.

Rail head نقطه ای که تا آنجا عملیات ریل گذاری انجام شده است.

Rail jase نقطه ای که عملیات ریل گذاری از آنجا شروع شده است.

مصالح مورد نیاز برای واحد طول از خط: برای ترافیک سنگین و یا خطB.G (7+طول ریل) =2N تعداد صفحات اتصال تعداد پیچ ها فصل سوم: عرض خطوطRail gavge اولین عرض خط در قرن 18 برابر یا 1435 در نظر گرفته شد.

عوامل یا فاکتورهای مؤثر در انتخاب عرض خط: 1- Trafic condition شرایط ترافیک 2- Development of poor areas مناطق خفیف (فقیر) 3- Cost of track هزینه خطs هزینه ریل، تراورس ها 4- Cost of constvaction هزینه ساختs زیرسازی، پل، تونل 5- Speed of mavement سرعت حرکت 6- Topography of the oven توپوگرافی منطقه معایب استفاده از خطوط با عرض های مختلف در یک کشور: 1- نارضایتی مسافران 2- ایجاد مشکلات در نقل وانتقال کالا 3- مانع حرکت سریع مسافرین و کالا 4- استفاده نامؤثر از امکانات 5- دو برابر شدن تجهیزات در ایستگاه 6- مشکلات ایجاد شده در جنگ 7- مشکلات تبدیل خط :Loading Gavge برای کنترل ابعاد بارهای قرار گرفته بر روی قطارها و عدم ایجاد خطر در پل ها و تونل‌ها شعاع قوس (^) اضافه عرض خط(mm) 0 3 6 9 15 27 فصل چهارم، ریل ها ریل ها نوعی تیرآهن هستند که آنها تعیین اقتصادی سطح یکنواخت جهت عبور واگن های سنگین بار و مسافر با سرعت زیاد می باشد و وظیفه آنها هدایت قطار در یک مسیر مشخص است.

انواع ریل ها: 1- ریل های دو قارچی یا دو کلهDonble heaced Rail 2- ریل های نامتقارنBall heaced Rail 3- ریل های پای تختFlat footed Rail مزایای ریل های پای تخت: 1- نیاز به نشیمن ندارد.

2- با مقایسه ریل های دو قارچی متقارن با وزن مسای دارای مقاومت قائم و افقی بیشتر است.

3- تغییر شکل این نوع ریل ها کمتر از بقیه است.

4- ارزان تر از ریل های دو قارچی است.

5- به ادوات اتصال کمتری نیاز دارد.

6- ریل های پای تخت توزیع نیرو (بارهای سنگین) بر روی سطح وسیع تری از تراورس ها انجام می دهند.

7- ریل های پای تخت دارای عمر بیشتر است.

مشخصات یک ریل ایده آل: 1- دارای صلبیت جانبی و قائم مناسب باشد.

2- شکل آنها به صورتی باشد که به راحتی به صفحات اتصال وصل شود.

3- تار خنثی آنها در وسط مقطع باشد (تنش کشی و فشاری یکسان در نتیجه کرنش ها مساوی).

4- ضخامت قارچ و جان و پایه به حد کافی باشد.

5- شکل آنها مناسب باشد.

(از نظر پایداری) 6- توزیع در قارچ و جان و پایه مناسب باشد.

7- سطوح ریل به حد کافی سخت باشد.

8- پایه های ریل به حد کافی عریض باشد.

وزن و سطح ریل ها: بیشتر مواقع ریل ها بر اساس وزنشان طبقه بندی می شوند و برحسب kg/m بیان می‌‌شود.

وزن و سطح مقطع ریل ها تابع عوامل زیر است: 1- عرض خط 2- سرعت حرکت قطار 3- فاصله کراورس ها 4- ضخامت لایه بالاست 5- سنگین ترین بار متحرک عبوری حداکثر باری که از خطوط پهن می تواند عبور کند599 برابر وزن هر متر ریل است.

حداکثر باری که از خطوط1435mm می تواند عبور کند328 برابر وزن هر متر ریل است.

مزایای ریل های سنگین نسبت به سبک: 1- استفاده از ریل های سنگین به جای ریل های سبک با تعداد تراورس بیشتر، اقتصادی است.

2- برای یک مقطع ثابت با افزایش ارتفاع هزینه های به نسبت مستقیم ولی مقاومت به نسبت مربع ارتفاع افزایش می یابد.

3- صلبیت مسیر به نسبت مربع وزن و مقاومت به نسبت3/2 وزن افزایش می یابد.

4- وقتی چرخ قطار بر روی ریل سبک حرکت می کند در اثر وزن بر روی سطح ریل فرورفتگی ایجاد می شود که این فرورفتگی باعث افزایش اصطکاک و همچنین باعث ایجاد سر وصدای زیاد در هنگام عبور قطار می وشد.

ریل هایی که در ایران استفاده شده است: معیارهای طراحی: مقاطع باید به گونه ای طراحی شوند که اقتصادی ترین مقطع توأم با مقاومت خنثی سختی و صلبیت قائم و افقی همراه باشد ریل ها از سه بخش کله، جان و پایه تشکیل شده است که بایستی توزیع فلز در قسمت های مختلف فوق به دقت از طرف مهندس متالوژ مورد مطالعه قرار گیرد.

توزیع جرم 40%-38% پایه 18%-22% جان 40%-42% کله (قارچ) ضخامت کله بایستی به حد کافی بوده و در مقابل سایش بسیار مقاوم باشد.

جان ریل ها باید در مقابل تنش های وارد شده مقاومت داشته و ضریب اطمینان نیز در مقابل زنگ زدگی برای آنها در نظر گرفته شده باشد.

ضخامت پایه باید با توجته به تنش های افقی قائم وارد شده طراحی گردد عرض پایه ریل ها باید متناسب با مقاومت تراورس باشد معمولاً عرض پایه%85 تا1.05 ارتفاع پایه‌ها در نظر گرفته شود.

ارتفاع ریل ها بایستی به صورتی باشد که بارهای وارده را مانند یک تیرخنثی که به صورت سرتاسری بر روی یک سری کلید قرار دارد بایستی به صورتی باشد که بارها را به طور صحیح انتقال نماید.

انتخاب ریل: ریل ها بر حسب وزن واحد طولشان طبقه بندی می شوند یک ریل مناسب برای یک مسیر مشخص تحت تأثیر عوامل زیر است: 1- حداکثر سرعت مجاز قطار 2- فاصله بین خطوط راه آهن (عرض خط) 3- سنگین ترین بار محوری عبوری 4- ضخامت لایه بالاست 5- نوع ریل (از نظر آلیاژ مقاومت در مقابل سایش) 6- فواصل بین تراورس ها 7- حداکثر ساییدگی مجاز ریل 8- وضعیت ترافیک امروزه بر اساس ملاحظات زیر لوزم کاربرد ریل های سنگین مشخص می شود.

الف: به منظور تأمین امکان استفاده از تونل های سریع و مسیر با لکوموتیوهای قوی دیزلی یا برقی.

ب: هزینه های نگهداری ریل های سنگین به مراتب کمتر از ریل های سبک است.

ج: قیمت ریل ها با افزایش ارتفاع افزایش می یابد ولی مدول مقطع ریل ها به نسبت مربع ارتفاع افزایش می یابد.

د: برای یک بار محوری مشخص مسیر مکان ریل های سنگین در فاصله بین دو تراورس نسبت به ریل های سبک به مراتب کمتر است.

عناصر تشکیل دهنده ریل ها: آهن به همراه کربن، سیلیس، منگنز و مواد دیگر نظیر سولفات ها و فسفرها ساختمان شیمیایی ریل ها را تشکیل می دهند کربن باعث تأمین ریل می شود.

سیلیس باعث راحتی انجام عملیات ساخت و غلتک کاری می باشند و تأثیر منفی آنها ایجاد ترک های موئی است.

طول ریل: اگر چه هیچ محدودیتی در تعیین طول ریل وجود ندارد ولی عوامل زیر مؤثر است: 1- هزینه تولید 2- امکانات حمل ونقل موجود3- امکانات اجرایی 4- تغییر طول مجاز طول ریل کشورهای مختلف امریکا 12m انگلستان 18,36,27m آلمان 30m فرانسه 24m ایران 12.5m حداقل طول ریل ها: گرچه در مورد حداقل طول ریل ها نیز محدودیتی وجود ندارد ولی فاصله آنها نباید از فاصله محورهای واگن ها که306m است کمتر باشد.

مخروط چرخ ها و تأثیر آن بر روی ریل: طوقه چرخ ها به صورت تخت نبوده بلکه به صورت یک سطح شیب دار با شیب20/1 ساخته شده است، در صورتی که طوقه ها به صورت تخت باشند در اثر حرکت جانبی چرخ ها بر روی ریل و وجود نامنظمی بسیار کم در خطوط برخوردهای پی در پی بین لبه چرخ با وجه داخلی قارچ به وجود می آید این عمل باعث ایجاد ضربه های متوالی خواهد شد این ضربه ها باعث خردشدن تراورس ها و جمع شدن امکانات و حتی از خارج شدن قطار گردد.

یکی از عواملی که در مقابل بین برخورد ریل ها را محافظت می‌کند شیب دار بودن طوقه می باشد.

رفتار شیب طوقه ها در مسیرهای مستقیم و قوس‌ها: 1- مسیر مستقیم: در امتدادهای مستقیم که ریل ها تراز می باشند چرخ ها نسبت به مرکز دو ریل متقارن بوده بنابراین فاصله لبه هر دو چرخ تا ریل مربوطه مساوی خواهد بود.

2- مسیر منحنی: در قوس ها چرخ های بیرونی، الزاماً بایستی مسیر بیشتری را نسبت به چرخ های داخلی طی کنند به علت نیروی گریز از مرکز چرخ های بیرونی، تمایل به خروج از خط از سمت ریل خارجی دارند بنابراین فاصله لبه چرخ و وجه دالی ریل کمتر از چرخ های داخلی است که به واسطه شیب طوقه محیط چرخ خارجی بیشتر خواهد شد و طول مسیر طی شده توسط دو چرخ داخلی و خارجی بدین وسیله تأمین خواهد شد.

معایب مخروط ها ناشی از شیب دار بودن آن و ایجاد مؤلفه های افقی بار می باشد: 1- مؤلفه افقی باعث سایش سطح ریل ها خواهد شد.

2- مؤلفه افقی وزن باعث واژگونی ریل ها خواهد شد.

3- در ریل ها تنش های افقی ایجاد خواهد شد.

4- بارها به صورت غیریکنواخت بر روی تراورس ها توزیع شود.

ملاحظات در کاهش معایب: جهت کاهش اثرات منفی شیب طوقه می توان به این صورت عمل کرد که ریل ها را به صورت افقی نصب نکرد بلکه آنها را با شیب20/1 اجرا نمود این روش در انگلستان رایج است.

در این حالت عرض خط بهتر حفظ می شود و سایش ریل ها به صورت یکنواخت خواهد بود و همچنین عمر تراورس ها افزایش پیدا می کند.

خمکاری ریل ها: در صورتی که ریل ها با شعاع انهنای قوس های افقی تطابق نیابد در قوس ها با ضرباتی به ریل ها در محل درزها به خط وارد می شود که باعث خمیدگی، ، خرد شدن تراورس ها، لق شدن تراورس ها و از خط خارج شدگی می شود در قوس های تخت (قوس ها با شعاع بزرگ) می توان ریل ها را بدون خمکاری استفاده کرد.

در قوس های تندتر از 3 درجه لازم است ریل ها با انحناء قوس ها تطابق نماید.

درز ریل: ریل ها در اثر تغییر درجه حرارت منبسط و منقبض می شوند به همین دلیل لازم است بین دو قطعه فاصله ای در نظر گرفته شود تا تغییر طول ریل ها باعث ایجاد تنش های شدید و در نهایت جابجا شدن خط نگردد، عوامل مؤثر در تعیین مقدار درز انبساط عبارتند از: 1- طول ریل 2- ضریب انبساط حرارتی فولاد 3- اختلاف درجه حرارت حداقل و حداکثر 4- درجه حرارت هنگام نصب فاصله بین ریل ها حداکثر2cm است (در محل درز انبساط) در صورتی که بیشتر در نظر گرفته شود افت و خیز چرخ ها در داخل این درزها بسیار شدید است که باعث ایجاد مشکلات اساسی در خط خواهد شد.

در مسیرهای مستقیم معمولاً درزها در مقابل یکدیگر قرار می گیرند و در قوس ها ریل خارجی الزاماً طول قوس بیشتر را طی می کند بنابراین درزهای ریل خارجی عقب تر از ریل داخلی است امروزه سعی بر این است که درزهای دو طرف روبروی یکدیگر قرار نگیرد و به اندازه نصف طول ریل از یکدیگر فاصله داشته باشند به این نوع درزها، درزهای متضاد می گویند.

مزایای درزهای متضاد: 1- درزهای متضاد باعث کاهش تأثیر نیروی گریز از مرکز می شود.

2- درزهای متضاد حرکت آرامتری را فراهم می کنند.

3- پیوستگی در یکنواخت بودن وضعیت قائم ریل ها امکان پذیر می گردد.

عیوب در ریل ها: 1- نیروهای حاصله از عمل و عکس العمل چرخ و ریل ترمز چرخ ها و عوامل جوی فرسایش قابل ملاحظه ای را با گذشت زمان در قسمت های مختلف یک ریل به وجود می آورد، سایش در ریل ها به صورت زیر تقسیم بندی می گردد.

2- سایش سطح ریل در اثر عبور و مرور در هنگام ترمز در هنگام شروع به حرکت.

3- سایش در انتهای ریل که به خاطر درزها است.

4- سایش سطوح جانبی.

دلایل فرسایش ریل ها: 1- سطوح ریل ها در اثر سایش چرخ ها فرسایش می شوند.

2- در اثر تمرکز بارهای سنگین بر روی سطوح کوچک 3- در اثر آسیاب شدن دانه های ماسه 4- زنگ زدگی سایش در انتهای ریل: درزها باعث ایجاد سایش در دو انتهای ریل می شوند در واقع به واسطه عبور چرخ های متحرک به صورت چکشی فرسایش شدیدی در محل درزها به وجود می آید خرابی انتهای ریل ها بر اساس فاصله قائم لبه ریل تا تراز سطح ریل در فاصل30 سانتی متری سنجیده می شود.

در وصتری که این فاصله کمتر از2mm باشد استفاده از ریل مجاز است ولی در صورتی که بین2 تا3 باشد می تواند ایجاد خطر نماید.

فرسایش سطوح جانبی ریل ها: فرسایش سطوح جانبی یکی از مخرب ترین عوامل انهدام ریل ها است که عمدتاً در قوس ها اتفاق می افتد زیرا در قوس ها عوامل زیر ایجاد این فرسایش را می نماید.

1- نیروی گریز از مرکز که به صورت افقی اعمال می شود.

2- هماهنگ نبودن امتداد محور واگن ها با شکل منحنی مسیر.

3- در اثر سرخوردن به پایین و بالا در اثر نیروهای گریز از مرکز.

عوامل مؤثر در کاهش فرسایش ریل ها: 1- قرار دادن ریل ها به صورت شیب دار با شیب20/1 2- ایجاد اختلاف ارتفاع ریل و قوس ها (دور) 3- ایجاد نگهداری خوب و مطمئن 4- کاهش تعداد درزها و مقدار درز 5- تعویض ریل ها در صورتی که مقدار فرسایش از5% تجاوز کند 6- متراکم کردن کافی بالاست 7- در صورتی که ریل ها فرسایش یابند می توان ریل داخلی و خارجی را با یکدیگر تعویض کرد.

استفاده از ریل های ساییده شده: ریل های ساییده شده در شرایط زیر نباید استفاده شود.

1- در صورتی که ساییدگی بیشتر از5% وزن ریل یا حداکثر8% وزن ریل باشد.

2- در صورتی که سر ریل ها بیشتر از10m ساییده شود.

3- در صورتی که وجه داخلی ریل ها بیشتر از3m ساییده شده باشد.

4- در صورتی که سطح ریل به صورتی ساییده شده باشد که به شکل طوقه درآمده باشد.

ریل های فرسوده شده را می توان با انجام اصلاحاتی دوباره مورد استفاده قرار داد به عنوان مثال می توان انتهای آنها را برید و دوباره استفاده کرد.

جرقه چرخ ها: در هنگام حرکت در صورتی که لکوموتیو کادر به تعیم نیروی کافی جهت کشیدن قطار نباشد چرخ های محرک در حالت درجا چرخیده و شروع به جرقه زدن می کند در این حالت حرارت نسبتاً زیادی ایجاد می شود که باعث فرورفتگی ها و برآمدگی هایی در سطح ریل می شود.

جرقه چرخ ها در محل های زیر اتفاق می افتد: 1- در شیب های تند.

2- در نزدیکی های ایستگاه ها که برای توقف از ترمز استفاده می شود.

3- در محل هایی که قطار می خواهد شروع به حرکت نماید.

خمیدگی انتهای ریل ها: ریل ها در دو انتها به صورت قائم خمیده می شوند که به علت وجود درزها می باشد این عیب یکی از مباحث جدی در خط می باشد که ممکن است در اثر نگهداری ضعیف و به خصوص لق بودن اتصالات در محل درزها ایجاد شود که می توان به یکی از روش‌های زیر برای جلوگیری از خطرات احتمالی عمل کرد.

1- تعویض ریل های انتها خمیده 2- بریدن یک متر از انتهای ریل 3- جوشکاری و ضخامت دادن به ریل 4- خم کردن برعکس قسمت خمیده شده 5- بازرسی و محکم کردن اتصالات درزها و تراوزها موج برداشتن و صدا کردن ریل ها: در محل های معینی از مسیر فرورفتگی های آنی در سطح ریل ها به وجود می آید این فرورفتگی ها با گذشت زمان افزایش می یابد و به صورت موج های نامنظم دائمی بر روی سطح ریل ها باقی می ماند که شکل و اندازه موج ها متفاوت است، در این هنگام اگر قطار از روی آنها عبور کند صدای ناهنجاری تولید می شود که موج برداشتن سطح ریل ها در یکی از محل های زیر می باشد.

1- محل های شروع و توقف قطار.

2- در شیب های تند.

3- در محل هایی که دانه های ماسه بر روی ریل آسیاب می شود.

4- در محل هایی که سرعت قطارها زیاد و یا بارهای عبوری زیاد باشد.

5- در ریل هایی که درصد نیتروژن در آنها بالا باشد.

گسیختگی ریل: عامل اصلی گسیختگی ریل ها ترک های فرسایشی است که در اثر تنش ها و می تواند یکی از دلایل زیر را داشته باشد.

1- عیوب زائی ریل 2- عیوب حاصل از بارهای سنگین و یا ترافیک سنگین 3- زنگ زدگی بیش از حد 4- نگهداری ضعیف خط 5- نگهداری ضعیف اتصالات 6- از خط خارج شدگی قطار 7- عیوب در محل های جوشکاری شده فصل پنجم جوشکاری ریل ها: جوشکاری عبارت است از اتصال ریل ها به یکدیگر و ایجاد یک قطعه با طول زیاد به صورت یکپارچه در یک خط که اهداف جوشکاری عبارتند از: 1- جهت استفاده از دو یا چند ریل به صورت یکپارچه و کاهش وسایل و ادوات اتصال 2- کاهش هزینه های نگهداری 3- جهت تعمیر ریل های فرسوده شده ومنهدم شده 4- جهت تعمیر ساییدگی سوزن ها و چلیپ ها مزایای جوشکاری ریل ها: 1- در اثر جوشکاری چند ریل به یکدیگر تعداد درزهای انبساط کاهش یافته که باعث کاهش هزینه های نگهداری24 تا40 درصد کاهش یابد.

2- با به کار بردن ریل های طویل استفاده از ادوات ضدخزش کم می شود مخصوصاً در محل درزها.

3- با توجه به اتصال ریل ها به یکدیگر لازم است آلیاژهای آنها اصلاح شده باشد بنابراین مقدار درز انبساط نیز کاهش می یابد.

4- ایجاد راحتی برای مسافران.

5- افزایش عمر ریل ها.

6- ریل های جوشکاری شده یکپارچه تطابق بهتری با پل ها دارد.

7- جوشکاری مدار بهتری را برای مسیرهای برقی به وجود می آورد.

8- جوشکاری ریل ها باعث کاهش مقاومت خط در برابر حرکت قطار می شود.

9- حرکت قطارهای سنگین و سریع بر روی ریل های جوشکاری شده بهتر می باشد.

10- استاندارد نگهداری ریل های جوشکاری شده بهبود می یابد.

11- ریل های یکپارچه شده صلبیت طولی و عرضی بیشتر دارند.

روش های جوشکاری: 1- جوشکاری استیلن 2- جوشکاری برق 3- نقطه جوش 4- جوشکاری های شیمیایی مانند ترمیت فصل ششم: تراورس ها تراورس ها قطعات تهیه شده از موادی خاص است که باعث حمایت جانبی خط راه آهن می باشد.

وظایف تراورس ها: 1- نگهداری ریل ها به منظور تأمین عرض صحیح خط 2- ایجاد ثبات و استحکام در استقرار ریل ها 3- توزیع بارها بر روی طح وسیعی از بالاست 4- به عنوان یک ماده ارتجاعی بین ریل و بالاست جهت جذب ارتعاش ها قرار می‌گیرد.

5- نگهداری مسیر خط 6- به عنوان عایق مناسب در مسیرهای برقی شده انواع تراورس ها: 1- تراوس های چوبی (اولین) (کم دوام) 2- تراورس های فولادی (کم دوام) 3- تراورس های چدنی (گران) 4- تراورس های بتنی (پیش تنیده) 1- تراورس های چوبی: براساس الوارهای مورد استفاده بر دو نوع هستند: 1- تراورس های چوبی سخت که از چوب هایی مانند بلوط، راش، روز و ساج عمر مفید20سال.

2- تراورس های چوبی نرم: صنوبر، نارون، کاج و تبریزی عمر مفید 10 تا15 سال.

ابعاد تراورس های چوبی: باید به گونه ای باشند که از نظر اقتصادی مقاومت و سختی، ابعاد لازم را داشته باشد اندازه متداول آنها18*25 (ضخامت* عرض) است.

مزایای تراورس های چوبی: 1- تولید آنها آسان است.

2- برای بارهای نسبتاً سنگین و سرعت های زیاد قابل استفاده است.

3- برای قسمت های برقی شده عایق خوبی است.

4- حمل ونقل آنها بدون صدمه دیدن به آنها آسان است.

5- شکل دادن به آنها آسان است.

6- جذب تکان و ارتعاش بیشتر از انواع دیگر تراورس ها است.

7- اتصال آنها به ریل ها آسان است.

معایب تراورس های چوبی: 1- مورد حمله حشرات موزی مانند موریانه ها قرار می گیرد.

2- نگهداری عرض خط با استفاده از تراورس های چوبی مشکل است.

3- قابل اشتعال است.

4- نگهداری مسیر مشکل است.

5- هزینه نگهداری آنها در مقایسه با انواع دیگر مشکل است.

6- عمر مفید کوتاه.

نکات هنگام کارگذاشتن تراورس ها: 1- تراورس های چوبی خام باید طوری کارگذاشته شوند که قسمت نزدیک به پوست به سمت بالا و قسمت نزدیک به مغز به سمت پایین قرار گیرد زیرا قسمت نزدیک به پوست به علت نرمتر بودن راحت تر پوسیده و مورد حمله حشرات موزی قرار می‌گیرند.

2- در حالتی که از تراورس های چوبی پخته استفاده می شود به علت اینکه روغن بیشتری در قسمت نزدیک به پوست نفوذ می کند بهتر است سمت نزدیک پوست سطح زمین و قسمت نزدیک مغز رو به بالا قرار گیرد.

3- بایستی سال کارگزاری و نوع چوب روی تراورس ها یادداشت شود.

ضریب ترکیب تراورس ها: مقداری است که مناسب بودن الوار معینی را برای مصرف تراورس ها نشان می دهد این ضریب ایده ای از مقاومت الوار است.

:S مقاومت الوار در رطوبت12% :H سختی الوار در رطوبت12% تراورس های آهنی: کاهش روزافزون الوارهای چوبی در بعضی از کشورها و تأثیر بری از فاکتورهای اقتصادی منجر به افزایش استفاده از تراورس های بتنی و فولادی شده است در برخی از کشورها از تراورس های چدنی به علت پایداری بیشتر استفاده می شود.

مزایای تراورس های آهنی: 1- دارای دوام زیاد و عمر متوسط35 سال است.

2- با استفاده از این نوع تراورس نگهداری فاصله بین دو ریل آسان می باشد.

3- دارای صلبیت جانبی کمتری است.

4- خرابی کمتری در هنگام نقل وانتقال دارد.

5- تولید آنها راحت تر است.

6- در معرض خطر پوسیدگی و حمله حشرات موزی قرار نمی گیرند.

7- در مقابل آتش سوزی پایدار هستند.

8- اسقاطی آنها دارای ارزش است.

معایب تراورس های فولادی: 1- برای خطوط الکتریکی مناسب نیستند.

2- در مقابل خوردگی ضعیف هستندد.

3- وسایل تثبیت بیشتری نیاز دارند.

4- بالاست بیشتری نیاز دارند.

معیارهای طراحی برای تراورس ها: 1- قادر به نگهداری فاصله دقیق ریل ها باشد.

2- ریل ها به آسانی در تراورس ها متصل شود.

3- باید سطح مناسبی را به عنوان تکیه گاه در زیر ریل فراهم نماید.

4- برای پایداری بیشتر به حد کافی سنگین باشد.

5- در هنگام تراکم و کوبیدن بالاست لبه های آن منهدم نشود.

تراورس های بتنی: امروزه در اکثر کشورهای جهان به جهت جایگزینی تراورس های بتنی به جای تراورس‌های چوبی اقدامات زیادی صورت گرفته که به یکی از صورت های زیر ساخته شده اند.

1- تراورس های بلوک بتنی (دو تکه) 2- تراورس های بلوک مسطح پیش تنیده مزایای تراورس های بتنی: 1- تراورس های بتنی سنگین مبدل و پایداری بیشتری را تأمین می کند.

2- تراورس های بتنی عرض خط شکل تقاطع ها و مسیر را به خوبی حفظ می کند.

3- تراورس های بتنی دارای سطح صاف وسیعی بوده که تکیه گاه مناسبی را برا ماشین آلات نگهداری فراهم می نماید.

4- عایق الکتریکی مناسبی هستند.

5- در معرض حشرات موزی قرار نمی گیرند.

6- استعداد آتش سوزی ندارند.

7- عمر آنها بین40 تا50 سال است.

8- آنها را از مصالح محلی می توان تولید کرد معایب تراورسهای بتنی: 1- به علت سنگینی حمل و نقل آنها مشکل است.

2- به هنگام خارج شدن قطار از خطر خسارت سنگینی به تراورسها وارد می شود.

3- به هنگام خارج شدن ارزش ندارد.

تراکم تراورسها: تعداد تراورس لازم برای کل طول یک ریل را تراکم تراورس گویند معمولا به ازای هر متر از ریل یک تراورس استفاده می شود در صورتیکه فاصله بین آنها کمتر انتخاب شود تعداد تراورسهای بیشتری مصرف می شود و در این صورت آن را با N+X نشان می دهند که N طول ریل است x فاکتری است که به عوامل زیر بستگی دارد..

1- بار محوری و سرعت قطار 2- نوع و سطح مقطع ریلها (هر چه قویتر تراورسها کمتر) 3- نوع و مقاومت تراورس 4- ضخامت لایه بالاست 5- وضعیت بستر x در برخی از کشورها برای خطوط BG 7 (هفت ) و برای ، 4 است.

در راه آهن آمریکا از 11=X و 13 استفاده می شود.

معیارهای انتخاب مصالح تراورسها: 1- هزینه اولیه و نگهداری آنها حداقل باشد.

2- وزن تراورسها خیلی سنگین نباشد.

3- حمل و نقل آن آسان باشد.

4- جذب تکان و ارتعاش باشند.

5- در خطوط الکتریکی عایق خوبی باشند.

6- در هنگام بالاست ریزی نشکند.

7- بستن ریل به تراورسها پیچیده نباشد.

8- در مقابل عبور قطار ‌وزنهای وارده مقاومت کافی داشته باشد.

فصل 7 : بالاست بالاست لایه ای از سنگ شکسته است که در اطراف و زیر تراورسها قرار گرفته و بارهای وارده را از تراورسها به زیرسازی منتقل می کند.

وظایف بالاست: 1- ایجاد بستر مناسب برای تراورسها 2- توزیع و انتقال بار از تراورس به بستر 3- بابت افزایش خاصیت ارتجاعی خط می شود.

4- باعث پایداری عرضی و طولی خط می شود.

5- باعث نگهداری آسان خط می شود.

6- زهکشی مناسبی است 7- باعث نگهداری سطح بالای درسازی می شود خصوصیات فیزیکی بالاست خوب: 1- سخت و محکم باشند.