Điều gì làm cho cầu treo không phù hợp với đường sắt?

Tôi nhớ lại việc đọc trong một số cũ của Model Railroader một bài viết về cầu đường sắt. Trong đó, tác giả đã đề cập rằng bạn không nên có một cây cầu treo mô hình cho đường ray trên bố cục của bạn bởi vì không có sự sắp xếp như vậy sẽ là nguyên mẫu.

Nói theo cách riêng của mình, "cầu treo và xe lửa không trộn lẫn."

Tôi nhận ra rằng tác giả có thể không phải là một kỹ sư (ít nhất là theo nghĩa của trang web này), nhưng nhận xét của anh ấy đã khiến tôi suy nghĩ. Tôi là một người thích đi xe lửa và tôi không thể nghĩ ra một cây cầu treo cho tàu hỏa - thứ gần nhất xuất hiện trong đầu là những đường ray xe đẩy trên cầu Brooklyn ^* .

Tôi hiểu rằng sẽ không có nhiều cây cầu treo cho tàu hỏa, vì các loại cầu khác sẽ phù hợp hơn (rẻ hơn, dễ xây dựng hơn, v.v.) nhưng tại sao chúng lại hiếm như vậy?

^* _{Mặc dù vậy, tôi sống ở Mỹ và khá lạ lẫm với cơ sở hạ tầng đường sắt nước ngoài.}

Có một vài lý do chính tại sao cầu treo không được sử dụng cho đường sắt.

Lý do chính là cầu treo thường được sử dụng ở những nơi rất dài cần thiết. Xe lửa rất nặng, đặc biệt khi so sánh với làn đường giao thông trên đường cao tốc. Điều này có nghĩa là các nhịp dài đòi hỏi các cấu trúc hỗ trợ rất mạnh, trong trường hợp cầu treo là dây cáp và tháp.

Lý do thứ hai đi cùng với lý do thứ nhất; xe lửa gây ra tải trọng động cao khi chúng di chuyển dọc theo đường sắt. Điều này có thể tăng tải dọc lên 30%.

Thứ ba là tàu không thực sự có hệ thống treo, đặc biệt là tàu chở hàng. Điều này có nghĩa là bất kỳ chuyển động nào trong cây cầu cũng có rất ít cơ hội được làm ẩm trước khi đến tàu. Cầu treo tương đối linh hoạt bởi thiết kế khiến cho chuyển động chuyển càng trở thành vấn đề. Bạn không muốn cây cầu lăn dưới một chuyến tàu!

Không ai trong số này là những vấn đề kỹ thuật không thể khắc phục. Nhưng vào thời điểm mà bạn đã chứa tất cả chúng, bạn cũng có thể tìm một vị trí khác hoặc xây dựng một cây cầu thay thế.

Có thể danh tiếng của cây cầu treo đường sắt đã bị tổn hại nghiêm trọng bởi hiệu suất kém của lần đầu tiên?

Vào năm 1830, Đường sắt Stockton và Darlington đã xây dựng một cây cầu treo bắc qua sông tees, được thiết kế bởi Samuel Brown .

(Minh họa của William Miller, từ Đường sắt Đông Bắc của William Tomlinson, 1915.)

Dự định mang theo các đoàn tàu 150 tấn, thử nghiệm cho thấy các tháp cầu bị thiệt hại kéo dài khi tải vượt quá 66 tấn. Chris Lloyd mô tả dịp này :

Là động cơ đầu tiên, kéo 16 xe tải than, đi lên cầu, sàn tàu chao đảo và rung chuyển, và cây cột ở phía Yorkshire lắc lư và nứt vỡ. Khi tàu gần trung tâm, boong tàu nổi lên ở giữa, tạo ra một ngọn núi nhỏ, với tám chiếc xe tải đi lên dốc Durham, đồng thời, tám chiếc còn lại lăn xuống phía Yorkshire. Khớp nối ở giữa bị gãy, và trong khi tám toa xe phía trước và động cơ tiến tới Yorkshire, tám toa xe phía sau đã bỏ chạy, tăng tốc độ bướu vào Durham.

Xe lửa sau đó được giới hạn ở bốn toa xe tại một thời điểm được kết nối " bằng các chuỗi với các khớp nối giữ chúng cách nhau 9 yard ." Năm 1844 giao thông đã được chuyển đến một cây cầu dầm bằng gang được thiết kế bởi Robert Stephenson , và cây cầu treo đã bị phá hủy vào năm 1880.

Ngược lại, hai cây cầu treo hiện đại mang theo đường sắt trên các nhịp rất dài:

• Cầu Shimotsui-Seto hai tầng (khai trương năm 1988) mang theo một con đường và một tuyến đường sắt trên một đoạn dài 940 m giữa Honshū và Hitsuishijima ở Nhật Bản.
• Cầu Tsing Ma hai tầng (mở cửa năm 1997) mang theo một con đường và một tuyến đường sắt trên một nhịp dài 1.377 m giữa các đảo Tsing Yi và Ma Wan, Hồng Kông. Cuốn sách Theo dõi sức khỏe cấu trúc của cầu treo dài Span của bạn Lin Xu và Yong Xia mô tả chi tiết cách các kỹ sư cầu đảm bảo điều này hoạt động an toàn.

( Hình ảnh phạm vi công cộng của cầu Tsing Ma của Snaveed, 2006. )

Đường sắt nhẹ và cầu nổi chứ không phải cầu treo, tuy nhiên tôi nghi ngờ nhiều vấn đề giống nhau: http://bulletin.pbworld.com/volume/2014_04/taking_light_rail_over_floating_bridge.aspx

"Cây cầu dành cho đường sắt nhẹ là Cầu tưởng niệm Homer M. Hadley, một trong những cây cầu nổi dài nhất thế giới, hiện mang theo đường cao tốc Interstate 90 qua Hồ Washington. Hai trong số các làn đường hiện tại của cây cầu sẽ được thay thế bằng hai đường. theo dõi đường sắt nhẹ để đưa hệ thống đường sắt nhẹ của khu vực qua Hồ Washington như một phần của phần mở rộng East Link của Sound Transit từ Seattle đến Redmond. Trong khi các hệ thống đường sắt chở khách đã được phát triển để vượt qua các cấu trúc hỗ trợ cáp và gặp phải các chuyển động đa chiều, không có cây cầu khác chở đường sắt chở khách có sức chứa phạm vi rộng và cường độ di chuyển sẽ được yêu cầu của cầu Hadley. "

Vì vậy, có vẻ như sự phát triển đang diễn ra trong lĩnh vực này.

(Xin lỗi, chưa đủ danh tiếng để thêm vào như một nhận xét, nhưng tôi nghĩ rằng nó có thể được quan tâm)

Nếu bạn nhìn vào Cầu Øresund, họ nói rằng cây cầu được thiết kế với lưu lượng đường sắt lớn:

Một thiết kế dầm và dây văng được chọn để cung cấp độ cứng cụ thể cần thiết để vận chuyển giao thông đường sắt nặng, và cũng để chống lại sự tích tụ lớn của băng.

Các đoàn tàu chạy trong một boong dưới đường.

Vì bài viết trong wikipedia thiếu một tài liệu tham khảo cho tuyên bố này, tôi không thể đưa ra lý do thực sự. Nhưng dường như một cây cầu treo quá chao đảo. Cá nhân tôi đã nghe nói rằng các đoàn tàu trên cây cầu treo sẽ đẩy một làn sóng cầu trước mặt họ, xé tan đường ray và cây cầu.

Cầu treo thứ hai thường khá dốc ra giữa, điều mà tàu không thích, tàu cần độ nghiêng ít hơn một chút so với những gì một chiếc xe hơi hoặc xe tải có thể xử lý.