المسافة الإضافية المسموح بها في منحنيات السكك

لضمان سير القطارات على المنحنيات الأفقية بشكل آمن كما في مكونات نظام السكك الحديدية ككل؛ يتم وضع حد أدنى معين لمسافات إضافية على منحنيات السكك حسب عدة تأثيرات.

المسافة التصميمية المضافة على المنحنيات الأفقية

يتم إضافة مسافات نهائية على المنحنيات وفق ما يلي:

1. تأثير الانحناء

عندما تدخل القطارات في منحنى أفقي، فإن هيكلها لا يتبع مسار المنحنى، نظرًا لكونه هيكلًا صلبًا، فإنه غير قادر على الانحناء، ويقوم الهيكل الصلب بالاتجاه إلى الداخل نحو نقطة مركز المنحنى؛ ويعود للاتجاه نحو الخارج بالقرب من نهاية المنحنى، هذه الحركة تودي الى حدوث مسافة على المحور الأفقي لهيكل القطار عند خط مركز سكة المنحنى وهذه المسافة الناتجة تسمى مسافة إضافية أو فراغ إضافي حر.

حساب المسافة الأفقية لميلان هيكل القطارات

المسافة الإضافية المطلوبة على مركز هيكل القطار المتجه نحو داخل المنحنى تسمى (OVERTHROW) وتحسب بالمعادلة التالية:

OT=C²/8R

المسافة الإضافية المطلوبة على نهايات هيكل القطار المتجهة نحو خارج المنحنى تسمى (END-THROW) وتحسب بالمعادلة التالية:

ET=(L²-C²)/8R

حيث أن:

(L): طول القطار.

(C): هي المسافة من المركز بين العربات.

(R): هو نصف قطر المنحنى.

2. تأثير الميلان بسبب الارتفاع الإضافي effect of superelevation

بسبب الارتفاع الإضافي على المنحنى، تميل القطارات نحو الداخل، مما يتطلب مسافات إضافية ويتم حساب الميلان (Lean) كما يلي:

Lean=he/G

حيث أن:

(h): هو ارتفاع القطار.

(e): هو الارتفاع المضاف على المنحنى وإذا لم يعرف يمكن افتراضه بقيمة (70مم) للمنحنيات أقل من أو يساوي (1°) أو (115مم) للتي أكبر من (1°).

(G): هو مقياس السكة.

3. تأثير تأرجح العربات sway effect

بسبب قوى الطرد المركزي غير المتوازنة الناجمة عن الإرتفاع الإضافي على المنحنى يزداد تمايل القطارات، فالمسافة الإضافية المطلوبة في داخل المنحنى بسبب التأرجح (sway) تؤخذ على أنها ربع قيمة المسافة المطلوبة للميلان كالتالي:

Sway=he/4G

وعندها فإن إجمالي المسافات الإضافية (Total clearances  on curves) بالملليمتر المطلوبة على المنحنيات تحسب كالتالي:

• في داخل المنحنى:

Sway+Lean+OT

• عند الخروج من المنحنى هي نفسها الـ:

EF= (END-THROW)