Paylaş
0
Peki demiryolu hatları için beton dökülmesi, daha sağlam bir ray sistemi için taşlardan daha mantıklı olmaz mıydı?
Sanılanın aksine gelişigüzel yerleştirilmeyen, çok önemli amaca hizmet eden bu taşların demiryolu hatlarında kullanmalarının fizikle büyük bir ilgisi var.
İçerikten Görseller
Rayların altına yerleştirilen taşlar özenle seçiliyor.
Hatlara biraz dikkatli bakarsanız taşların keskin kenarlı olduğunu görebilirsiniz. Bu taşla döşenmiş zeminin adı balast. Tren raylarının inşasından önce balast, yani bu taşlı tabaka dökülüyor; ray seviyesi yükseltiliyor.
Ayrıca balast, travers adı verilen rayları taşıyan mekanizmaların da sabit kalmasını sağlıyor. Yani kısaca bu taşların amacı, üzerinden geçen trenin binlerce ton ağırlığını homojen olacak şekilde zemine dağıtmaktır.
Böylece raylar oynamıyor ve trenler güvenle seyrine devam edebiliyor.
Peki bu “balast” neden bu kadar keskin?
Bu keskin köşeli taşlar yerine çakıl taşlarının neden tercih edilmediğini de düşünmüş olabilirsiniz. Estetik görünümü odak noktasına alırsak çakıl taşlarının daha düzenli bir görüntü ortaya çıkaracağı kesin. Fakat asıl sebep, mühendislik sırlarında saklı.
Keskin ve köşeli taşlar, üst üste binerken birbirlerine adeta kilitlenirler. Bunların yerinde yuvarlak köşeli taşlar olduğunu düşünün; üstlerine binen tonlarca ağırlık sebebiyle titreşim anında kolayca kayabilirler. Böylece raylar da sabit kalamaz, bozulur.
Zemindeki taşlar, birbirlerine sürtünerek kenetleniyor.
Anlayacağınız biraz fizik işin içine eklenince deyim yerindeyse taşlar da yerine oturuyor…
Tonlarca ağırlıktaki bir tren, hareket esnasında sadece aşağı doğru bir kuvvet oluşturmaz. Tekerleklerin hareketi, trenin hızı ve virajlar sebebiyle ray sisteminde farklı yönlerde kuvvetler de meydana gelir.
Tam bu noktada da bu meşhur taşlar devreye girer; traverslerin etrafını dolduran taşlar, bunların yatay ve dikey yönde hareket etmesine karşı direnç sağlar. Böylece rayların konumu da sabit durmuş olur.
Peki yağmur suyu?
Demiryolu hatları için yağmur suyu, rayların altında su birikmesine neden olacağından tehlikeli olabilir. Özellikle zeminin suyla dolması, taşıma kapasitesini de doğrudan etkiler.
Taşların aralarında boşluklar bulunduğundan yağmur suyu, bu boşluklardan içeri geçebilir ve hattın altındaki drenaj sistemiyle suyun birikmesi engellenerek zamanında tahliye edilmesi sağlanır.
“Peki taşlar yerine beton kullanılsa daha sağlam olmaz mıydı?” sorusu kafanızda canlandıysa hemen cevaplayalım: Eğer rayların altına tamamen beton dökülseydi, zemin esnekliğini tamamen kaybederdi. Tonlarca ağırlıktaki bir tren geçerken oluşan devasa titreşimler absorbe edilemez, sert ve esnek olmadığı için de raylar çatlar ve hatta trenin raydan çıkmasına bile neden olabilirdi.
Ancak betonlu ray sistemleri de yok değil.
Betonlu ray sistemleri, özellikle yüksek hızlı demiryollarında, tünellerde, köprülerde ve bakım için erişimin zor olduğu bazı özel yapılarda karşımıza çıkıyor. Bunun en önemli sebebi, beton esaslı sistemlerin ray geometrisini rijit bir yapı üzerinde koruyabilmesi. Özellikle yüksek hızlı trenlerde rayların hassasiyetle konumlandırılması oldukça önemli.
Ancak normal bir demiryolu hattında balast kullanılması da “eski teknoloji” olduğu anlamına gelmez. Balastlı hatlar, aslında dünyanın her yerinde yaygın şekilde kullanılıyor. Hattın özellikleri, trenlerin hızı, zemin koşulları, iklim, bakım maliyeti gibi birçok faktöre göre hangi sistemin kullanılacağı belirleniyor.
