Demiryolu mühendisliğinin tarihi, temelinde, coğrafyayı fethetmek için bir tarihtir.Yollar dik gradients için göreceli toleransla dağın etrafında, modern bir demiryolu –özellikle de yüksek hızlı yolcu hizmetleri veya ağır yük için tasarlanmış bir tane – talep edilen geometri, en yüksek derece yüksek dereceler, ancak araziler için talep edilen yollar geniş olmalıdır ve temeller bu fiziksel engelleri giderek karmaşık mühendislik bulmacalarına dönüştürmek için daha karmaşık hale gelir.

Arid Expanse: Deserts'taki Mühendislik Demiryoluları

Çöller, eşsiz bir engel kategorisini temsil eder. Arazi, sınıfa düz ve kolay görünebilir, ancak çevresel koşullar dünyadaki en zor bakım ve operasyonel zorlukların bazıları oluşturur. Extreme termal çevrimler, rüzgara dayalı kum ve akut su kıvrımları ve malzeme bilimi philosophies ve malzeme bilimi talep eder.

Termal Stres ve Buckling Rail

Çöl demiryoluna en önemli tehdit güneştir. Çelik raylar ısıtıldığında önemli ölçüde genişliyor. · İklimler, tarafsız bir demiryolu sıcaklığı kolayca yönetiliyor, ancak çevrenin 50°C'yi aştığını ve hesaplanan güneş ısıtıldığının altını çiziyor.[SFT)[değiştir | kaynağı değiştir][değiştir | kaynağı değiştirilen, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte olan, yüksek çözünürlükte bulunan merkezi bir ısıtımı kontrol altına almak için.

Sand Mitigation: The Moving Dune Problem

Taşınmak mekanik bir kabustur. Sand pistte takılmak bir trene yol açabilir. kum abrades çelik rayları ve tren bileşenleri ve topları tıkayın, drenajı önlemek. Geleneksel toplanan pist özellikle kırılgandır. Standart çözümler şunları içerir:

  • [FONT:0) İlgili Formasyon:[Dönemli:[Dönemli) Yeraltı zemininin üzerindeki izlerinin, rüzgarın takip etmeyi sürdürmesine izin verir.
  • [FONT:0)Vejetaryen ve Telfot bariyerleri:[Dönetici: 0,4] Konsüle dayanıklı gurbetçilerin stratejik bitkilendirilmesi ve lattice çitlerinin montajı (kümeler için kar çitleri için) hattın kumu, bu yoldan geçmeyi önleme.
  • [FONT:0]Ballastless Track:[Dönemli: [Dönder:) Yüksek hızlı çöl hatları (örneğin, Suudi Arabistan'daki Ağrıya Yüksek Hızlı Demiryolu) genellikle kum topları ve daha kolay olan yerleri ortadan kaldırır.
  • [FONT:0]Aerodinamik Tasarım:[Döneticiler kendileri, üst kat ekipmandaki "sandbter" etkisini en aza indirmek ve kumu takip eden vortices önlemek için tasarlanmıştır.

Lojistik ve Su Scarcity

Bir çölde demiryolu inşa etmek, sadece inşaat ekipleri için değil, toprak işlerini kompakt etmek için gerekli olan bir miktara ihtiyaç duyuyor. İnşaat kampları, Avustralya'daki Tarcoola-Alice Springs demiryolu veya Gobi Çölü'nde, su parkının yüzlerce kilometreden kamyon edilmesi veya derin fosil aranjmanları için gerekli olan bu tür bir şehir için inşa etmek için önemli bir nem gerektirir.

Sıvı Engel: Nehirler ve Inland Waterways

Nehirler insan tarihinin en eski sınırlarıdır ve ikili bir seçimle demiryolu mühendislerini sunuyoruz: köprü veya tünel. Her karar derin sivil, hidrolik ve navigasyon sonuçları getiriyor. Geçiş, su (scour), gemi trafiğinin erosive gücüne karşı olmalıdır ve sel olaylar sırasında istikrarlı kalır - tüm bunlar muazzam dinamik canlı yüklere destek verirken.

Köprü Mühendisliği: Nehrin Adapting

Seçilen demiryolu köprü türü nehir morfolojisi tarafından dikilir, bankaların geoteknik profili ve navigasyonel izin gereklidir.

  • [FONT=0)Beam ve Girder Köprüler: Orta hatlara kısa süre boyunca kullanılır. Standartlaştırılmış, maliyet-mal, ve hızlı bir şekilde inşa etmek için. Belirli bir derinlik için çok uzun süre başarısız olur - onlar kemerlerin ya da süspansiyonların temizlenmesi ile rekabet edemezler.
  • [FONT=0]Arch Bridges:[Dönetici:[Dönetici] Estetik olarak hoş ve yapısal olarak orta hatlar için verimlidir.Sürücü güçler beton ve taş için mükemmel uygundur.Şehirli yıllardaki tarihi örnekler[Dönemli Kapılar[Dönderler) New York'ta çelik arşivlerin dört parça ağır demiryolu trafiğinin nasıl idare edebileceğini gösteriyor.
  • [FONT=0)Spension ve Cable-Stayed Bridges:[Dönemli ve yüksek deniz trafiği ile çok geniş ve derin nehirler geçmek için gerekli olan çelik-arık köprüler, yüksek maliyetli, yüksek hızlı tren için go-to dengeleri haline geldi.

[FONT:0]Scour Protection[Dönetici] görünmez ama kritik bir faktördür. Nehirler dinamiktir. Hızlı su, köprü piers etrafında nehir yatağını kaldırabilir, yapısal desteği ortadan kaldırır. Modern tasarımlar derin bir temellere genişletir, ancak demiryolu mühendislerine ağırlık verir, topraktan oluşan büyük bir yığınla ilgili zeminlerde yer alan büyük bir boşlukta yer alır.

Su yolları Altında Tünel

Bir nehir son derece yoğun, çevresel hassas veya pratik bir köprü için çok geniş olduğunda, subaqueous tünelleme gereklidir. Bu, sivil mühendislikte en yüksek riskli aktivitelerden biridir.

  • [FONT:0]Immersed Tube Tünels:[Dönetici] Massive prefabricated çelik veya beton bölümleri, İstanbul'da bulunan Boğazın altında bulunan bir mühendislik turuna kadar – bir sismik bölgeye yerleştirilen esnek bir tüp tüneli ve sonra kaplı.Bu yöntem oldukça güvenli ve verimli bir şekilde suya dayanıyor.
  • [FONT=0]Tunnel Boring Machines (TBM): [Dön geçişler için, nehir altında derin bir su kanalıyla birlikte, nehirdeki aşırı denge koşulları, yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüz basıncının düşmesi veya darbenin durdurulması için dikkatli bir şekilde azaltılması.

Herhangi bir nehir tüneli için anahtar:0)drainage ve havalandırma) nehirdeki adalar veya mimari özellikleri genellikle bir acil durumda duman çıkarma izin vermek için mükemmel bir şekilde monte edilir.

Dikey Meydan: Dağlık Terrain

Dağlar demiryolu mühendisliğinin nihai testidir. Sıkıntılı bir düz hizalama ve dağ aralığının kontorted geometrisi yüzlerce veya binlerce metre kare ile çözülebilir. Hedef, yönetilebilir bir gradyan korumaktır - ağır yük için% 1.5 altında ve yüksek hızlı yolcu için% 3,5 altında - yüz binlerce metrenin dikey bir artışını geçmektedir.

Gradient Management: Spirals, Zig-Zags ve Switchbacks

Modern tünel teknolojisi demiryolunun bir dağdan düz bir şekilde atmasına izin vermeden önce, mühendisler peyzajın kendisini yükselterek kullandılar.[DÜDÜ:0)Zig-Zag hatları (veya geçişler)), trenlerin bir dağın kısa bir sürede yüksekliğe doğru doğru doğru doğru doğru gitmesine izin verdi, Himalaya Demiryolları[Dönemli)[Dönemli tüneller)[Dönemli tüneller)[Dönemli bir şekilde, demiryolu döngüler içinde yüksek bir dağın üstünden yukarı doğruya doğru doğru doğruya doğru giden trenler.

Uzun süreli Tünel: Dağa Geçin

İsviçre'de bulunan Gotthard Base Tüneli[Dönetici], dünyanın en uzun demiryolu tüneli, bu felsefeyi büyük ölçüde azalttı.

  • [FONT:0)Geology:[DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜŞÜN: [DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜŞÜN, DÜŞÜN, DÜŞÜN, YÜZEYLER, DÜŞÜN, YÜZEYLER, BÜYÜK, ÜNÜŞÜN, ÜN, BÜYÜK, YÜZEYLER, BÜYÜK, BÜYÜK, BÜYÜK, BÜYÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNTÜ, BÜYÜNÜŞÜNÜŞÜNTÜ, BÜ
  • [FONT:0]Temperature:[Dönetici:[Dönetici:0) Geotermient, bir dağın altında derin bir kayanın sıcak olduğu anlamına gelir. Gotthard'da, kaya sıcaklıkları 45-50°C'ye ulaştı. İnşaat, sadece işçiler hayatta tutmak için büyük havalandırma sistemleri (chiller) yeraltına ulaştı.
  • [FONT:0)Logistics:[Dönetici:[Dönetici:0) Bu ölçek yeraltı inşaat sitesi, Alplerin altında hızlı bir trene erişmek için inşa edilmiştir. [FONTD:2).AlpTransit Gotthard AG).

Viaducts: Unstable Valleys'i kabul et

Viaducts tünellere karşı çıkıyor. Demiryolun iki dağ sırt çantası arasında derin bir vadi geçmek için yüzeye çıkması gereken yerde kalmaları gerekiyor, yüksek hızlı trenler için tasarlanmıştır.Mala-Rijeka Viaduct)Demir-Shanghai Yüksek Hızlı Tren[Dönder] [Döndergi-Bar demiryolunun bir parçası, 200 metreden fazla yüksek çözünürlükte bulunan betonarme hattı.

Kar ve Avalanche Koruma

Kar hattının üzerindeki Dağ demiryoluları kalıcı koruma sistemleri gerektirir.ETHFLT:0)Snow dökülüyor[Döneticileri üzerinde inşa edilmiş güçlü beton galerileri) hafifçe avlanslar ve kayaçlar. Lineside izleme sistemleri kar inşa etmeyi ve İsviçre'de otomatik de-dikal sistemler (eski karları) yüksek irtifak için hala bir dağ hatlarında kullanılan yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte bulunan Avrupa'da yüksek çözünürlükte bulunan bir sistemdir.

Engels Yönetiminde Yenilik

Modern teknoloji bu engellerin fethi daha öngörülebilir, daha güvenli ve daha pahalıya uygun hale getiriyor. Jeolojide "bilinç bilinmeyenlerin" riski gelişmiş geofizik araştırma tarafından azaltılıyor.

Gelişmiş Araştırma ve Tasarım (BIM, LIDAR, ve GIS)

Terrestrial lazer tarama (LIDAR) drone ve helikopterlere monte edilmiş, tüm proje - yoğun bir şekilde inşa edilmiş ve herhangi bir zeminden önce bilgisayar destekli ve çatışmaya yol açan bir şekilde inşa edilen bir istasyonda, köprünün uzunluğu ve dünya işleri gibi binlerce uyum test etmesine izin verir.

Hybrid Solutions: Bridge-Tunnel Kompleksi

Bazı engeller köprülerin ve tünellerin bir dizi talep ettikleri için çok karmaşıktır.TheİLFLT:0)Hong Kong-Zhuhai-Macao Köprüsü (HZMB)), derin sularda gerekli olan büyük gerileme çalışmaları ile sularda köprülerin maliyetini azaltan bir dizi köprüyü kullanarak, geniş bir yük köprüyü hızlanarak daha yaygın bir şekilde genişletilebilir bir şekilde genişletilebilir bir köprüyü hızlan.

Sonuç: Bir Tasarım Parası Olarak Engel

Fiziksel engeller - tezler, nehirler ve dağlar - artık tahmin edilebilir engeller olarak görülmez.Onlar sadece maliyet, teknoloji ve risk zarfını tanımlayan mekanizmalardır; demiryolu mühendisliğinin evrimi açık bir yörünge göstermektedir: Arap çölünün sert bir şekilde mühendislerinden, her bariyer, dünya geometrisinin zırhını kanıtlayan, yüksek çözünürlükte bulunan demiryollarının gücünü ve elektrik akımını kanıtlayan yüksek çözünürlükte bulunan demiryollarının yüksekliğini genişletebilir.