Hem Engel hem de Demiryolu Geliştirme için Nehirler

Nehirler demiryolu tarihinde iki rol oynamıştır. Birçok durumda, doğal otoyollar, dağ aralıkları yoluyla park etmek ve inşaat için nispeten düzey yol yol yol yol yol yol yol yollarına sahip olmak. Diğer durumlarda, demiryolu ve nehirler arasındaki ilişki iki işbirliği ve fethetmek için önemli bir mühendislik yatırımı gerektiren engeller için mevcutlardır.

River Valleys Doğal Demiryolu Uyumları Olarak

Modern tünel ve dünya hareket ekipmanından önce, demiryolu inşaatçılar her iki maliyet ve inşaat süresini en kolay şekilde aradılar. Nehir vadileri Almanya'da yumuşak gradyan ve istikrarlı arazi teklif etti, onları tam olarak demiryolu inşaatı için ideal hale getirdiler.Bir nehir rotası sonrasında mühendisler kesintiye uğradılar, doldurup inşaat süresini azaltırlar.

Bu vadi rotaları dar koridorlarda ulaşım altyapısına yoğunlaştı, bu güne kadar devam eden ekonomik gelişim bölgeleri yaratıyordu. Bu koridorlar boyunca şehir ticaret ve troop hareketlerinin kontrolü anlamına geliyordu.

Suya Geçin: Demiryolu Köprülerinin Mühendisliği

Demiryoluların onları takip etmek yerine nehirleri geçmeleri gerektiğinde, mühendisler en büyük zorluklarından bazılarıyla karşı karşıya kaldılar. Erken demiryolu köprüleri genellikle basit ahşap kirişler, ancak lokomotifler daha ağır ve hızlar arttı, daha sağlam çözümler gerekiyordu.

İskoçya'daki Forth Köprüsü, 1890 yılında tamamlandı, bugün inşa edilen en ikonik demiryolu köprülerinden biri olarak duruyor.Forth'in Firth'i 2.529 metre boyunca, geniş, derin bir kazara geçiş meydan okumalarına doğrudan bir yanıt oldu. köprü bugün hizmette kalıyor ve UNESCO Dünya Mirası sitesi, iyi motorlu demiryolu altyapısının dayanıklılığına karşı bir test.

Amerika Birleşik Devletleri'nde, Brooklyn Köprüsü, özellikle de bir yol köprüyü yürütürken, on yıllardır demiryolu trafiği taşıdı ve uzun vadeli süspansiyon köprüleri ağır demiryolu yüklerini destekleyebilirdi. Bu, dünya çapındaki ray geçişleri için daha sonra tasarımları etkiledi, Avustralya'daki Hell Gate Bridge de dahil.

Modern demiryolu köprü tasarımı sınırları zorlamaya devam ediyor. Fransa'daki Millau Viaduct, bir yol köprüsü iken, demiryolu kanallarını kullanarak mühendislik ilkeleri paylaşıyor. şu anda inşaatın altında, dünyanın en yüksek demiryolu köprüsü olacak, aşağıdan aşağıya 35 metre uzaklıktaki nehir üzerinde duracak.

Vaka Çalışması: Ren Valley Demiryolu

Birkaç nehirler, Ren Vadisi'nde, Mainz'den Koblenz ve Bonn'dan Köln'ye kadar uzanan demiryolu gelişimini, 1850'lerde ve 1860'larda inşa edilmiş ve diğer taraftan çok sayıda tüneller zorunlu koridorlar yapmış, ancak nehir kendisi Ren'i saf bir su bazlı taşıma arterleri ile tamamen yönlü bir ulaşım koridorunu takip etmiştir.

Ren Valley Avrupa'nın en yoğun demiryolu koridorlarından biri olmaya devam ediyor, hem hızlı yolcu hizmetlerini hem de ağır yük trafiği taşımayı sürdürüyor. Nehir gradient nazik, trenlerin nispeten düşük enerji tüketimi ile hız korumasını sağlıyor. Bu doğal avantaj, Ren Valley'yi Avrupa demiryolu ağının önemli bir bölümünü yapmaya devam ediyor, bir coğrafi özelliğinin teknolojik değişimin yüzyıllar boyunca nasıl önemli bir kısmını nasıl koruyabilir.

Vaka Çalışması: Mississippi'yi Spanning

Mississippi Nehri, Amerikan demiryolu inşaatçılarına özel bir meydan okuma sundu. Nehir genişliği, güçlü akım ve kanal geçiş, nehir trafiği için izin verilen köprüleri gerekiyordu. ABD'nin en sonunda 1856'da Rock Island, Illinois ve Davenport arasında köprüyü bitirmiş, Chicago, Rock Island ve Pasifik Treni tarafından inşa edilmiş, navigasyon hakları için bir tehdit olarak gören buharlı operatörlerden yasal zorluklarla karşı karşıya kaldı.

Bugün, onlarca demiryolu köprüleri Mississippi'yi geçiyor, her biri yerel koşullara eşsiz bir mühendislik çözümü temsil ediyor. St. Louis'deki Eads Köprüsü, 1874'te tamamlandı, kemerleri için demirden ziyade çelik kullandı ve köprü yapımındaki ilk büyük ölçekli çelik kullanımıydı. Bu inovasyon, Mississippi'yi ancak dünya çapındaki köprü mühendisliğini çözme sorunu çözmüyordu.

Dağ aralıkları: Yüksek Demiryolu Challenge

Nehirler bazen müttefikler haline gelebilecek engellerse, dağ aralıkları, kötü eğimler, şiddetli havalar ve dağ arazisinin kütleleri, demiryolu mühendislerinin hiçbir yerde olmadığını tespit etti. Dağ demiryolunun insan tarihindeki en hırslı sivil mühendislik projelerinden bazılarını temsil ediyor.

Adhesion Sınırları

Tüm demiryolular tekerlek-rayın külotları fiziği ile sınırlıdır. Çelik raylarda çelik tekerlekler genellikle 3'ün üzerinde bir sürtünme katsayısı 0.35'e kadar, bu da bir lokomotifin, bir yük çekme sistemleri çizerken tırmanması için zorlanan mühendislere yol açıyor.

Klasik çözüm yavaş yavaş yükselecek bir rüzgar rotası inşa etmektir, arazinin kontraseplerini takip edin. Bu yaklaşım, demiryolu terminolojisinde "gelişme" olarak bilinen, trenlerin belirli bir mesafeden uzun süre geçmesine izin veren bir dağ rotası yapabilir.

Tüneller: Ultimate Barrier-Breaking Tool

Bir dağ tırmanamazken, alternatif onu geçmektir. Demiryolu tünelleri neredeyse iki yüzyıl boyunca inşaat altındaydı ve her nesil İngiltere'de Büyük Batı Demiryollarında, ilk büyük demiryolu tünellerinden biri oldu, sağlam kayalar ile 2 kilometre.

Avrupa'nın Alp bölgesi tünel mühendisliği için kanıtlanmış bir zemin haline geldi. Mont Cenis Tüneli (ayrıca Fréjus Rail Tüneli olarak da bilinir), 1871'de tamamlandı ve Fransa ve İtalya'yı bağlayan Alpler'in inşaatının 13 yıl boyunca gerekli olduğunu ve birçok yaşam iddia ettiği kanıtlandı.

Modern tünel teknolojisi dramatik bir şekilde ilerledi. Gotthard Base Tünel, 2016 yılında açılan dünyanın en uzun demiryolu tüneli 57.1 kilometrede, İsviçre Alpleri'nin 2,450 metreye kadar derinleşmesi ile birlikte, bu tünel büyük tünel sıkıcı makineler (TBMs) kullanılarak inşa edildi ve tüneli tek bir sürekli bir operasyonda kesti. Proje 17 yıldan fazla bir süre sonra gerekti.

Anahtarlar, Spiraller ve Viaducts: Steep Gradients olmadan tırmanmak

Dağlık arazide, tüneller nadiren yeterlidir. Mühendisler ayrıca demiryolunun nispeten kısa yatay mesafelere yükselebilmesi için yollar bulmalıdır. Anahtarlar, bir trenin bir zigzag modelinin eğime tırmanması için bir yol ters yönde ilerledi, ancak çok erken dağ demiryollarında kullanılmışlardır, ancak verimli ve yavaştır.

Kanada Pasifik Demiryolu'nun Britanya Kolombiya'nın Kicking At Pass'i spiral tünelleri klasik bir örnektir. 1909 yılında tamamlandı, demiryolunun yüksek bir dağda bir çembere girmesi için yüzde 4.5'den fazla bir süre geçmesine izin verdi.

Viaducts, aynı zamanda dağ demiryolu inşaatında kritik bir rol oynamaktadır. Bu yüksek yapılar vadiler ve vadiler boyunca izler ve yüksek çözünürlükteyken demiryolunun büyük bir doldurma ihtiyacından kaçınmasına izin verir.The Landwasser Viaduct in Switzerland, part of Rhaetian Demiryolu, eğriler bir tünel girişine dramatik bir şekilde girdi ve dünyanın en çok fotoğraflı demiryolu yapıları arasında biri haline geldi.

Vaka Çalışması: Trans Continental Demiryolu

Amerika Birleşik Devletleri Trans kıtası Treni, 1869 yılında tamamlandı, doğal engellerin üstesinden gelmek için bir dönüm noktasıydı. rota Sierra Nevada ve Rocky Dağları'yi geçti, geniş tünelleme, bridging ve kara toz patlayıcıları kullanarak iki yıl gerekliydi.

Orta Pasifik Treni, batıdan inşa etmek, Sierra Nevada'yı en büyük engel olarak karşı karşıya bıraktı. Çin işçileri, vahşi koşullarda çalışan, dağlık yüzlerine yol açtı, en çok karşılaşılabilir dağ bariyerleri boyunca en çok aranan tüneller ve inşaat ve risk aşırıydı, ancak sonuç Atlantik ve Pasifik kıyılarına bağlı olan bir demiryoluydu, Amerikan ticaret ve yerleşim düzenlerini dönüştürmüş.

Vaka Çalışması: Alpler ve Gotthard Rota

İsviçre Alpleri aracılığıyla Gotthard rotası 140 yıldan fazla bir süredir demiryolu mühendisliğine odaklanmaktadır. Orijinal Gotthard Tünel, inşa edilmiş 300 işçinin inşaat sırasındaki ilk düz yüksek çözünürlük tüneli oldu ve kuzey ve güney Avrupa arasında doğrudan bir demiryolu bağlantısı kurdu.

Bugün, Gotthard Base Tüneli, Alp tünel mühendisliğinin bir yüzyıldan fazlalığını temsil ediyor. Yüzeyin altında 2,450 metreye kadar, tünel orijinal rotanın dik yaklaşımını ortadan kaldırır, yüksek hızlı yolcu trenlerine ve ağır yük trenlerine izin verir.

İnsan Yeniliği: Dağ ve Nehri Yapan Teknolojiler Mümkün

Bir nehir veya dağ aralığının her demiryolu geçişi, bir mühendislik olarak insan başarısını temsil eder. Doğal engellerin üstesinden gelmek için geliştirilmiş araçlar ve teknikler bölgeleri ve insan sürücülerini çözmek için ekonomik zorunluluk tarafından sürekli olarak gelişmiştir.

Anket ve Yol Planlaması

Herhangi bir inşaat başladığında, rota araştırılmalıdır. Dağlık arazide, bu ve zorlanmış bir bölge için yapılan anketler, zincirler ve barometreler doğrudan son hizasını ölçmek için.

Modern araştırma, GPS, LIDAR ve bilgisayar modellemesini ofisden arazi analiz etmek için kullanır, ancak temel meydan okuma aynı kalır: dengeleri yüksek, mesafe ve inşaat maliyetinin elde ettiği bir rota bulmak.

Tünel Boring Makinaları: Gunpowder'den Dev Robotlara

Erken tüneller insan işçiliği ve basit araçların bir kombinasyonunu kullanarak kazındı. İşçiler, onları kara toz veya şekerle doldurdu ve yıkımı temizledi. Bu süreç yavaş, tehlikeli ve işçilerin fiziksel dayanıklılığı ile sınırlıydı.

Gerçek devrim tünel sıkıcı makine ile geldi (TBM). Modern TBMs, zor bir kayada saatte 3 metreye kadar kazınabilen ve sürekli bir operasyonda bir tünel açtı.TBMs'in kullanımı ekonomik olarak uygulanabilir, dağ aralıkları daha önce inşa edilmiş olan en büyük trenler arasındaydı.

Köprü Mühendisliği: Demirden Modern Çelik'e

Demiryolu köprü mühendisliği basit kiriş köprülerinden karmaşık bir arşive, truss'a ve kablo-stayed yapılara kadar gelişti. anahtar inovasyon, demir ve daha sonra çelik üretimine yol açtı ve Mississippi'deki Eads Köprüsü bir köprüde ilk büyük çelik kullanımıydı ve büyük yapılar için çelikin demirden üstün olduğunu kanıtladı.

20. yüzyıl yapısal analiz ve malzemeler biliminde daha fazla ilerleme getirdi. Kaynak bağlantıların kullanımı pervaneli eklemler değiştirildi, ağırlıkları azaltıp güç artırmak. Prestressed beton, çelikten daha düşük bakım maliyetleri sunmak için uygulanabilir bir malzeme haline geldi. Modern tasarımlar, her bileşeni optimize etmek için bilgisayar modellemesi, daha hafif, daha güçlü ve daha dayanıklı köprüler ile her zamankinden daha dayanıklı hale getirdi.

En dramatik modern örneklerden biri, dünyanın en yüksek demiryolu köprüsü olacak, nehir üzerinde 359 metre üstünde köprü olacak. köprü, Forth Bridge ve başka yerlerdeki yeniliklerin doğrudan incelalini kullanarak, demiryolu köprüyü 21. yüzyıla kadar birleştiren bir yapı oluşturuyor.

Raf Demiryoluları: Steep Gradients için Özel Bir Çözüm

Bazı durumlarda, arazi o kadar diktir ki, geleneksel adhesion demiryolunun işletmesi mümkün değildir.Tur-ve-pinion sistemleri, İsviçre'deki koşu rayları arasında bir dişli raylı raylı raylar ile çalışan bir pinion demiryolu ile bir araya getirerek bir çözüm sunar. Bu sistem, demiryolunun yüzde 48'e kadar yüksek oranda erişilemez dağ destinasyonlarına erişimi sağlayan demiryolları büyük ölçüde artırmasına olanak sağlar.

Raf demiryoluları genellikle turist ve yerel hizmetle sınırlıyken, hangi mühendislerin fiziksel engellerin üstesinden gelmeye devam edeceğini gösteriyorlar. Teknoloji ayrıca, Schafberg Railway gibi Avusturya ve Brienz Rothorn Demiryolu gibi bazı ana hat demiryolularında da kullanılıyor.

Demiryolu Coğrafyasının Ekonomik ve Sosyal Etkileri

Bir nehir vadisi veya dağ aralığı aracılığıyla demiryolu inşa etme kararı, demiryolu inşaatı tarafından atıldığı bölgelerin, piyasalara, kaynaklara ve aksi takdirde kullanılamayacağı fırsatlara erişebileceği sonuçları içeriyor.

Kuzey Amerika kıtasını genişleterek, Amerikan Batısını önceden ulaşılabilen şehirlere, demiryolundan uzak bölgelerden uzak kalan bölgelerden uzak durmaya başladı. Benzer şekilde, Alp demiryoluları İsviçre, Avusturya ve kuzey İtalya ekonomisini dönüştürdü, mallar ve ekonomik gelişmeyi daha önce de dışlanmış bariyerler boyunca özgürce hareket ettirdi.

Modern yüksek hızlı tren projeleri bu modele devam ediyor. Hızlı bağlantıların inşaatı, dağ aralıkları ile daha fazla ekonomik entegrasyon anlamına geliyor, ancak mühendislik onları daha fazla yolcu ve gemiciye daha şeffaf hale getiriyor.

[0]Conclusion: Terrain ve Track[Dönemli) arasındaki devam eden ilişki[Dönemli:0).

Demiryolu inşaatının tarihi, doğal engellerin üstesinden gelmek için büyük bir tarihtir. Nehirler ve dağ aralıkları, demiryoluların aldıkları rotaları şekillendirdi ve onları inşa etmek için kullanılan teknolojiler ve ortaya çıkan ekonomik geri dönüşler, bir dağ üzerinden bir tünelin son derece sıkıcı bir çabasından sonra, her demiryolu hattı insan hırsı ve fiziksel gerçeklik arasında bir pazarlıktır.

Bu ilişki statik değildir.Mühendislik yetenekleri önceden, bir zamanlar sigortalı görünüyordu engeller yönetilebilirdi. Gotthard Base Tünel, Chenab Köprüsü ve yüksek hızlı hatların tüm hatların raylarla inşa edildiği gibi, demiryolu inşaatının sınırlarının da genişlemeye devam ettiğini gösteriyor.

Sonraki sınırlar daha derin tüneller, daha uzun köprüler ve daha verimli inşaat yöntemleri içerecektir. İklim değişikliği, insanları ve ekonomileri birbirine bağlayan altyapıya yatırım yapmak için de denklemi değiştirebilir.

Daha fazla okuma için, [[Çalışanların Tarihini düşünün:0)Trans Continental Demiryolu[DÜT:1), [[Gotthard Base Tünel[DÜye Olmayanlar İçindekiler Arası Köprüler[DÜye Olmayanlar İçindekiler)[Dönemli Köprüler[Döneticiler)