عندما يتعلق الأمر بمسارات السكك الحديدية، هناك عدة أنواع مختلفة تستخدم عادة في أنظمة السكك الحديدية. كل نوع له خصائص فريدة، ومكونات، وطرق بناء، ومزايا وعيوبه الخاصة. الأنواع الرئيسية الثلاث لمسارات السكك الحديدية هي المسار الكرياتي، والمسار المدفون، والمسار اللوحي.
المسار الكرياتي هو واحد من أكثر أنواع مسارات السكك الحديدية استخداما في الأنظمة السككية. يتميز بإستخدام الكريات، وهي طبقة من الحجر المكسور أو الزلط التي يتم وضعها على سرير المسار لتوفير الدعم والاستقرار. تشمل مكونات المسار الكرياتي القضبان والمنامات والكريات. يشمل بناء المسار الكرياتي وضع الكريات، ووضع المنامات على قمة الكريات، ومن ثم وضع القضبان على قمة المنامات. أحد مزايا المسار الكرياتي هو أنه يوفر تصريفًا جيدًا ويسمح بسهولة الصيانة. ومع ذلك، قد يكون عرضة لاستقرار سرير المسار ويتطلب تعبئة وضغط دوري للكريات.
المسار المدفون، المعروف أيضًا بالمسار بدون كريات، هو نوع من مسارات السكك الحديدية التي لا تستخدم الكريات للدعم. بدلاً من ذلك، يتم تضمين القضبان في سرير مسار من الخرسانة. تشمل مكونات المسار المدفون القضبان وأنظمة التثبيت وسرير مسار الخرسانة. يشمل بناء المسار المدفون وضع سرير المسار من الخرسانة وثم تثبيت القضبان على سرير المسار باستخدام أنظمة التثبيت. أحد مزايا المسار المدفون هو أنه يوفر رحلة سلسة ومستقرة، وصيانة مخفضة مقارنة بالمسار الكرياتي. ومع ذلك، فإنه أكثر تكلفة للبناء ويمكن أن يكون صعب الإصلاح.
المسار اللوحي هو نوع من مسارات السكك الحديدية يتكون من لوحات خرسانية مسبقة الصب توضع على سرير مسار محضر. تشمل مكونات المسار اللوحي اللوحات الخرسانية المسبقة الصب وأنظمة تثبيت القضبان وسرير المسار. يشمل بناء المسار اللوحي وضع اللوحات الخرسانية المسبقة الصب على سرير المسار وثم تثبيت القضبان على اللوحات باستخدام أنظمة التثبيت. أحد مزايا المسار اللوحي هو أنه يوفر استقرارًا ممتازًا وصيانة مخفضة مقارنة بالمسار الكرياتي. ومع ذلك، فإنه أكثر تكلفة للبناء ويتطلب معدات متخصصة للتركيب.
فيما يتعلق بالمسار المكسو بالحصى، فإن اختيار أنظمة تثبيت السكك الحديدية أمر أساسي للأداء العام وصيانة المسار. هنا، سنتحدث عن ثلاثة أشكال شائعة من أنظمة تثبيت السكك الحديدية المستخدمة في المسار المكسو بالحصى: مشبك السكة المرنة، مشبك باندرول، ومشبك E.
مشبك السكة المرنة هو خيار شائع لتثبيت السكك الحديدية على القاعدة الأساسية. وظيفته الرئيسية هي توفير قبضة محكمة على السكة مع السماح بدرجة معينة من المرونة لامتصاص الصدمات والاهتزازات. تتضمن تركيب مشابك السكة المرنة تثبيتها على القاعدة الأساسية باستخدام أدوات ومعدات محددة. أحد مزايا هذا النظام هو قدرته على تقليل الضوضاء والاهتزاز، مما يعزز الجودة العامة لتجربة الركاب. ومع ذلك، يتطلب تفتيشًا وصيانة منتظمة لضمان الأداء السليم. يُستخدم هذا الجهاز على نطاق واسع في مناطق مختلفة وقد أثبت فعاليته في الحفاظ على استقرار المسار.
مشبك باندرول هو جهاز تثبيت سكك حديدية آخر مستخدم على نطاق واسع معروف ببساطته وفعاليته. مثل مشبك السكة المرنة، فإن وظيفته هي تثبيت السكة على القاعدة الأساسية، مما يوفر الاستقرار والمرونة. يتضمن تركيب مشابك باندرول وضعها على القاعدة الأساسية وتثبيتها في مكانها. أحد مزايا هذا الجهاز هو سهولة تركيبه، مما يمكن أن يساهم في توفير التكاليف والوقت أثناء صيانة المسار. ومع ذلك، قد تكون عرضة لمشاكل تتعلق بالتآكل مع مرور الوقت. تم اعتماد هذا النظام على نطاق واسع في العديد من شبكات السكك الحديدية بسبب موثوقيته وسهولة صيانته.
مشبك E هو نظام تثبيت مرن مصمم للحفاظ على السكة في مكانها مع السماح بدرجة معينة من الحركة. يتضمن تركيب المشابك وضعها على القاعدة الأساسية وتثبيتها في مكانها. أحد مزايا المشابك E هو قدرتها على التعامل مع التمدد الحراري وانكماش السكة، مما يقلل من خطر تجعد المسار. ومع ذلك، يتطلبون تفتيشًا واستبدالًا منتظمين للحفاظ على الأداء الفعال. تم استخدام هذا الجهاز على نطاق واسع في شبكات السكك الحديدية ذات السرعة العالية وقد أثبت فعاليته في ضمان سلامة واستقرار المسار.
تلعب هياكل تثبيت السكك الحديدية دورًا حيويًا في ضمان استقرار وسلامة مسارات السكك الحديدية، خاصةً للمسارات المدمجة. تتطلب هذه المسارات أنظمة تثبيت خاصة لتأمين السكك في مكانها وتوزيع الحمولة بشكل فعال. تعتبر 3 أنظمة تثبيت سكك حديدية شائعة الاستخدام للمسارات المدمجة هي هياكل Vossloh و Nabla و KPO.
تم تصميم نظام تثبيت Vossloh بعناية لإصلاح السكة بشكل ثابت إلى العارضة، مما يضمن الاستقرار وتقليل احتياجات التجديد. تتضمن طريقة التركيب وضع مشبك التثبيت في العارضة الخرسانية وتثبيته بمسمار برغي. أحد مزايا نظام Vossloh هو قدرته على تقليل الضوضاء والاهتزازات، مما يحسن راحة الركاب. ومع ذلك، قد تكون طريقة تركيبه مكلفة من حيث العمالة وتستغرق وقتًا طويلاً.
يشتهر نظام تثبيت Nabla بإجراء تركيب بسيط وفعال، حيث يتضمن تثبيت السكة في مشبك Nabla وتثبيتها في العارضة بمسمار برغي. يوفر هذا النظام عزلًا كهربائيًا جيدًا ومناسب للمسارات عالية السرعة. ومع ذلك، قد تتطلب صيانة متكررة بسبب ارتداء المشبك.
تم تصميم جهاز تثبيت KPO لاستيعاب أنواع متنوعة من السكك الحديدية ويشتهر بتنوعه. يتضمن تركيبه تثبيت السكة في مشبك KPO وتثبيتها في العارضة بمسمار برغي. يوفر هذا النظام مقاومة دقيقة للقوى الجانبية ومناسب للمسارات المنحنية. ومع ذلك، قد تتطلب تعديلات منتظمة للحفاظ على التوتر الصحيح.
تستخدم أنظمة البلاطة الخرسانية على نطاق واسع في السكك الحديدية ذات السرعة العالية وأنظمة النقل الحضري، حيث تكون التوازن والسلامة ذات أهمية قصوى. تعتبر أنظمة تثبيت السكك الحديدية لمسار البلاطة أمرًا حاسمًا في ضمان استقرار وسلامة المسارات. هناك عدة أنواع من أنظمة تثبيت السكك الحديدية المستخدمة في إنتاج مسار البلاطة، مثل الوسائد المرنة ومسامير التثبيت والألواح الأساسية. كل من هذه العناصر لها وظيفتها الخاصة وطريقة التركيب الخاصة بها، بالإضافة إلى مزاياها وعيوبها.
الوسادة المرنة عنصر أساسي في نظام تثبيت السكك الحديدية لمسار البلاطة، مصممة لتوفير وسادة وعزل الاهتزاز للسكك الحديدية. تشمل عملية التركيب وضع الوسادات المرنة بين اللوحة الأساسية والبلاط الخرساني. أحد المزايا الرئيسية للوسادات المرنة هو قدرتها على تقليل الضوضاء والاهتزاز، مما يوفر رحلة أكثر نعومة للركاب. ومع ذلك، إحدى العيوب المحتملة هي أنها قد تتطلب صيانة واستبدالًا منتظمًا بسبب التآكل.
يلعب مسامير التثبيت دورًا أساسيًا في الحفاظ على استقرار وتوجيه المسارات من خلال تثبيت اللوحة الأساسية على البلاط الخرساني. تتضمن عملية التركيب حفر ثقوب في البلاط الخرساني ثم تثبيت مسامير التثبيت بالإيبوكسي أو الحشو. أحد مزايا مسامير التثبيت هو قدرتها العالية على تحمل الحمولة، مما يوفر دعمًا قويًا للمسارات. ومع ذلك، إحدى العيوب المحتملة هي تعقيد عملية التركيب، التي قد تتطلب معدات متخصصة ومعرفة.
اللوحة الأساسية، عنصر معدني، تربط السكك الحديدية بالبلاط الخرساني، مما يوفر أساسًا مستقرًا للسكك الحديدية وتوزيع الحمولة من القطارات إلى البلاط. تتضمن عملية التركيب تثبيت اللوحة الأساسية على البلاط الخرساني باستخدام مسامير التثبيت أو أساليب تثبيت أخرى. أحد مزايا اللوحات الأساسية هو متانتها ومقاومتها للتآكل. ومع ذلك، إحدى العيوب المحتملة هي تكلفة الصيانة والاستبدال، خاصة في المناطق ذات الكثافة المرورية العالية.
الأنواع الثلاثة الرئيسية لمسارات السكك الحديدية هي المسار الكرة، والمسار المدفون، والمسار اللوحي. كل نوع له خصائص فريدة، ومواد إضافية، وتقنيات البناء، وكذلك مزايا وعيوبه.
المسار الكرة يتميز بتوظيف الكرة، وهي طبقة من الحجر المكسور أو الحصى التي توضع على فراش المسار لتوفير الدعم والاستقرار. إحدى مزايا المسار الكرة هي أنه يوفر تصريفًا جيدًا ويسمح بسهولة الصيانة. ومع ذلك، يمكن أن يكون عرضة لتسوية فراش المسار ويتطلب تعبئة وضغط دوريين للكرة.
المسار المدفون، المعروف أيضًا بالمسار بدون كرة، هو نوع من مسار السكك الحديدية الذي لا يستخدم الكرة للدعم. إحدى مزايا المسار المدفون هي أنه يوفر رحلة سلسة ومستقرة، بالإضافة إلى الصيانة المنخفضة مقارنة بالمسار الكرة. ومع ذلك، فإنه أكثر تكلفة في البناء وقد يكون من الصعب إصلاحه.
المسار اللوحي هو نوع من مسار السكك الحديدية يتكون من ألواح خرسانية مسبقة الصب توضع على فراش مسار معد. إحدى مزايا المسار اللوحي هي أنه يوفر استقرارًا ممتازًا وصيانة منخفضة مقارنة بالمسار الكرة. ومع ذلك، فإنه أكثر تكلفة في البناء ويتطلب معدات متخصصة للتركيب.
الأنواع الشائعة لأنظمة تثبيت السكك الحديدية المستخدمة في المسار الكرة تشمل مشبك السكة المرن، ومشبك باندرول، ومشبك E. هذه الأنظمة ضرورية لأداء وصيانة المسار.
يوفر مشبك السكة المرن قبضة آمنة على السكة مع السماح بدرجة معينة من المرونة لامتصاص الصدمات والاهتزازات. إحدى مزايا هذا النظام هي قدرته على تقليل الضوضاء والاهتزاز، مما يحسن من جودة الرحلة العامة للركاب. ومع ذلك، فإنه يتطلب فحصًا وصيانة دورية لضمان الأداء الصحيح.
الأنظمة الشائعة لتثبيت السكك الحديدية المستخدمة في المسار المدفون هي نظام Vossloh، ونظام Nabla، ونظام KPO. هذه الأنظمة ضرورية لضمان استقرار وسلامة مسار السكك الحديدية.
تم تصميم الوسائد المرنة لتوفير وسادة وعزل الاهتزاز للسكك الحديدية في بناء المسار اللوحي. تقلل من الضوضاء والاهتزاز، مما يوفر رحلة أكثر سلاسة للركاب. ومع ذلك، فقد تتطلب صيانة واستبدال دوري بسبب التآكل.
