زحف القضبان حالة شائعة في جميع خطوط السكك الحديدية تميل القضبان إلى التحرك تدريجيًا في اتجاه حركة المرور المهيمنة، يُعتقد أن الزحف ناتج عن عملية “كي الحديد للخارج” الناتجة عن ثقل الحمل المتحرك، مع زيادة الأحمال الناتجة عن المكابح، ومن خلال تأثير العجلات على الأطراف التي تعمل على القضبان، خاصةً في الأوقات التي تكون فيها كذلك في حالة توسع أو انكماش.
ظاهرة زحف قضبان السكك الحديدية
يتم تعريف “الزحف” بأنه الحركة الطولية للسكك الحديدية بالنسبة للعوارض الأفقية (sleepers)، حيث تميل القضبان إلى التحرك تدريجيًا في اتجاه حركة المرور الرئيسية المهيمنة، لكن يختلف حجم هذه الظاهرة اختلافًا كبيرًا من مكان إلى آخر، يمكن أن تتحرك السكة عدة سنتيمترات في شهر في أماكن قليلة، بينما في مواقع أخرى، قد تكون الحركة ضئيلة تصل الى أن تكون مهملة تقريبًا.
الآثار الناتجة عن ظاهرة زحف قضبان السكك الحديدية
- خروج العوارض الأفقية من مكانها لتسبب خلل في تربيعتها.
- تشويه مقياس عرض السكة (Gauge).
- يسبب تفكك مفاصل السكة.
- قص وكسر المسامير والبراغي وصفائح الربط.
- يسبب الإلتواء في الحالات القصوى.
أسباب حدوث ظاهرة زحف قضبان السكك الحديدية
فيما يلي بعض الأسباب والعوامل التي يُنسب إليها الزحف:
1. تأثير الكي للعجلات المتحركة
يؤدي تأثير الكي للعجلات المتحركة على الأطراف المتكونة على قضبان السكة الحديدية إلى التسبب في تحرك السكة في اتجاه حركة مرور القطارات، مما يؤدي إلى ظاهرة الزحف.
2. عمليات البدء والتسارع للقاطرات
عندما يبدأ القطار بالتسارع فإن موخرة العجلات الدافعة تقوم بدفع السكة للخلف، وبالمثل عندما يبطئ القطار أو يتوقف، فإن تأثير الفرامل المطبقة تميل إلى دفع السكك الحديدية إلى الأمام، وهذا بدوره يسبب الزحف في اتجاه واحد أو آخر.
3. التغيير في درجات الحرارة
الزحف يتكون أيضًا بسبب الاختلافات في درجات الحرارة مما يؤدى إلى توسع وانكماش السكة الحديدية، ويحدث الزحف بشكل متكرر خلال الظروف الجوية الحارة.
4. حركة مرور غير منتظمة
في مقاطع السكك ذات الخطين، تتحرك القطارات في اتجاه واحد فقط، أي أن كل مسار أحادي الاتجاه، لذلك، يتكون الزحف في اتجاه حركة المرور، أما في المقاطع الأحادية الخطوط، حجم القطارات المارة متغير على الرغم من أن حركة المرور تتحرك في كلا الاتجاهين، ولذلك الزحف يتكون في اتجاه حركة المرور السائدة والأكثر وزناً.
5. عدم متابعة عملية الصيانة للسكة
وهي عوامل ثانوية، معظمها تتعلق بعدم متابعة صيانة السكك، ولكنها تساهم أيضًا في تكون الزحف وزيادة تأثيره، وهي:
- التثبيت غير المناسب للقضبان الطولية مع العوارض الأفقية (Sleepers).
- نقص كميات الحصمة تحت السكك (Ballast) تؤدي إلى مقاومة غير كافية لحركة العوارض الأفقية (Sleepers) فوقها.
- الفجوات المصممة لحالات توسع القضبان مثل الزحف غير كافية مما يؤدي الى تحرك السكة بعد انتهاء التوسع فيها.
- عدم صيانة وصلات السكك الحديدية جيداً.
- تآكل في منطقة تركيب القضبان “مقعد السكة” على العوارض الأفقية الحديدية (metal sleeper).
- القضبان خفيفة للغاية بالنسبة لحركة المرور عليها.
- التشوهات بسبب الأحمال التي تؤدي إلى مستويات عرضية غير متساوية.
- النقص في صرف المياه عن السكة.
- تعبئة عربات القطار سواء التعبئة الجزئية أو التعبئة السائبة كالسوائل وغيرها تسبب أحمال غير متوازنة على السكة،
- تباعد متفاوت بين العوارض الأفقية (sleeper).
