Dlaczego w torach kolejowych są luki?

Kiedy ludzie myślą o pociągach, często myślą o charakterystycznym klekoczącym dźwięku powodowanym przez pociąg toczący się po szynach. Dźwięk ten jest spowodowany maleńkimi szczelinami, które są budowane między odcinkami torów kolejowych, jak mogli zauważyć osoby, które dokładnie obejrzały tory. Te szczeliny są celowo rozmieszczone, aby zapewnić, że tory nie ulegną wyboczeniu w ekstremalnie upalne dni, gdy tory się rozszerzają.

Wyraźna luka w torach kolejowych nie zawsze istniała. Początkowo projektanci kolei łączyli ze sobą tory, aby zapewnić płynną jazdę. Zauważyli jednak, że zimą między odcinkami torów tworzą się niewielkie szczeliny, a latem tory odkształcają się i wyboczają, zwiększając ryzyko wykolejenia. Dzieje się tak, ponieważ metal kurczy się w odpowiedzi na zimno i rozszerza się w odpowiedzi na ciepło.

Kiedy przedsiębiorstwa kolejowe zdały sobie sprawę z problemu, zaczęły uwzględniać luki w torach kolejowych, co pozwoliło na rozszerzanie się metalu w ciepłe dni bez wyboczenia lub rozerwania odcinków torów. Jednak szczeliny muszą być również zaprojektowane tak, aby dostosować się do skurczu w chłodne dni, ponieważ jeśli szczelina stanie się zbyt duża, może to spowodować problemy nawigacyjne dla przejeżdżających przez nią pociągów, zwłaszcza w przypadku bardzo ciężkich pociągów. Dlatego wielkość szczeliny należy starannie dobrać, biorąc pod uwagę specyficzne właściwości użytego metalu.

Te charakterystyczne szczeliny są znane jako złącza dylatacyjne. W zależności od tego, gdzie są zbudowane, przerwy w torach kolejowych mogą być przesunięte, tak że pociąg przejeżdża tylko przez jedną przerwę na raz, lub mogą być równomiernie dopasowane. Przesunięte kompensatory są najczęściej spotykane w Stanach Zjednoczonych. Ze względu na naprężenia na torach w miejscu dylatacji, tory kolejowe muszą być regularnie sprawdzane, aby upewnić się, że śruby łączące sekcje toru nie poluzowują się.

Ponieważ szczeliny w torach kolejowych mogą powodować problemy i są trudne do utrzymania, niektóre linie kolejowe wolą używać torów spawanych. Tory te muszą być specjalnie zespawane, aby tory nie osłabiły się w miejscu spoiny, ponieważ metal będzie się rozszerzał i kurczył w odpowiedzi na warunki pogodowe. Tory spawane są wykorzystywane w pociągach dużych prędkości, gdzie płynna jazda jest najważniejsza, a dzięki opracowaniu zaawansowanych technik spawalniczych stają się one coraz powszechniejsze.