현수교가 철도에 적합하지 않은 이유는 무엇입니까?


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Model Railroader 의 오래된 문제에서 철도 교량에 관한 기사를 읽은 것을 기억 합니다. 그것에서 저자는 레이아웃에 철도 트랙을위한 모델 현수교가 없어야한다고 언급했습니다.

자신의 말로, "현수교와 기차는 섞이지 않습니다."

저자는 아마도 엔지니어가 아니었을 것입니다. (적어도이 사이트의 의미에서) 그의 말은 저를 생각하게 만들었습니다. 나는 다소 철도 버프입니다, 나는 열차 현수교 생각할 수 없다 - 브루클린 다리에 있던 트롤리 트랙이 마음에 오는 가장 가까운 것은 * .

다른 교량 유형이 더 적합하고 (더 저렴하고 쉽게 지을 수 있기 때문에) 기차에 현수교가 많지 않다는 것을 알고 있지만 왜 그렇게 드문가?

* 그러나 미국에 거주하고 외국 철도 인프라에 익숙하지 않다는 점을 명심하십시오.


순전히 철도 전용 다리 또는 보조 기능으로 사용되는 다리에 대해 질문하고 있습니까?
HDE 226868 23.45에

@ HDE226868 둘 다 생각합니다. 나는 많은 예를 생각할 수 없다.
Dave Coffman

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cs.trains.com 의 주제 에 대해서는 다소 긴 토론이 있습니다 . 결정적인 증거는 없지만 서스펜션 브리지의 장점은 크고 움직이는 집중 하중에 적합하지 않다는 의견입니다.
Chris Mueller

PATCO-필라델피아의 벤 프랭클린 다리.

답변:


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현수교가 철도에 사용되지 않는 데는 몇 가지 주된 이유가 있습니다.

주된 이유는 현수교가 일반적으로 매우 긴 스팬이 필요한 곳에 사용되기 때문입니다. 기차는 특히 고속도로 통행 차선과 비교할 때 매우 무겁습니다. 이는 서스펜션 브릿지의 경우 케이블과 타워 인 긴 지지대에 매우 강력한지지 구조가 필요하다는 것을 의미합니다.

두 번째 이유는 첫 번째 이유와 관련이 있습니다. 열차는 레일을 따라 움직일 때 높은 동적 하중을 유발합니다. 이로 인해 수직 하중이 30 % 증가 할 수 있습니다.

셋째, 열차에는 실제로 서스펜션, 특히화물 열차가 없습니다. 이것은 다리 자체의 움직임이 기차에 도달하기 전에 완충 될 기회가 거의 없음을 의미합니다. 서스펜션 브리지는 설계 상 비교적 유연하여 이송 동작을 훨씬 더 문제가됩니다. 당신은 다리가 기차 아래에서 구르는 것을 원하지 않습니다!

이 중 어느 것도 극복 할 수없는 엔지니어링 문제가 아닙니다. 그러나 당신이 그들 모두를 수용 할 때까지, 당신은 다른 위치를 찾거나 대신 트러스 다리를 만들 수 있습니다.


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열차는 무거울뿐만 아니라화물 기관차도 특히 무겁습니다. 일반적인 서스펜션 브릿지에서 브릿지 데크의 일부는 다른 부분과 균형을 이룹니다. 교량 중간에 큰 점 하중이있는 경우 나머지 부분도 하중을 가하는 것보다 교량의 다른 곳에 아무것도 없으면 탑에 더 많은 응력이 가해집니다. 많은 빈 철도 차량을 당기는화물 기관차 클러스터는 적재 목적으로 최악의 시나리오에 매우 가깝습니다.
supercat

trains cause high dynamic loads as they move along the rail. This can increase the vertical loads by 30%.이것이 무엇을 의미하는지 설명 할 수 있습니까? 열차의 무게가 100 톤인 경우 무게는 981kN입니다. 어떻게 차 밑 다리의 하중이 어떻게 1275kN으로 증가 할 수 있습니까?
DrZ214

@ DrZ214 기차가 튀어 나오면서 다리의 유효 힘이 증가합니다. 복잡한 운동량과 에너지 계산을 수행하는 대신 정지 상태 하중이 추가 힘을 설명하기 위해 백분율로 증가합니다.
hazzey

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아마도 철도 현수교의 명성이 첫 번째 다리의 성능이 좋지 않아 치명적인 손상을 입었을 수 있습니까?

1830 년에 스톡턴과 달링턴 철도Samuel Brown이 설계 한 River Tees에 현수교를 건설했습니다 .

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

( 1915 년 William Tomlinson 의 North Eastern Railway의 William Miller 그림 )

150 톤의 열차를 운반 할 목적으로 테스트 결과, 하중이 66 톤을 초과하면 브리지 타워가 손상을 입는 것으로 나타났습니다. 크리스 로이드 계기를 설명합니다 :

16 대의 석탄 트럭을 당기는 첫 번째 엔진이 다리에 닿아 갑판이 흔들리고 요크셔 쪽 기둥이 흔들렸다. 기차가 중앙에 가까워지면서 갑판이 가운데로 올라 미니어처를 만들었고, 8 대의 트럭이 더럼 슬로프 위로 올라가고 동시에 다른 8 대의 트럭이 요크셔쪽으로 내려 갔다. 가운데의 커플 링이 끊어졌고 앞쪽 8 개의 마차와 엔진이 요크셔로 넘어가는 동안 뒷쪽 8 개의 뒷 마차가 도망쳐 험프가 더럼으로 이동했습니다.

그 후 열차는 " 9 야드 간격을 유지하는 커플 링이있는 체인으로 "연결되어 한 번에 4 개의 마차로 제한되었습니다 . 1844 년에 로버트 스티븐슨 (Robert Stephenson)이 디자인 한 주철 대들보 교량으로 통행이 이루어졌으며 , 현수교는 1880 년에 철거되었습니다.

대조적으로, 2 개의 현대 현수교는 매우 긴 경간에 철도를 운반합니다.

칭마 대교

( 2006 년 Snaveed의 Tsing Ma Bridge 공개 이미지. )


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이 교량은 승객 용 철도 (도시 간 또는 대중 교통) 용으로 설계되었으므로화물 용 철도보다 훨씬 적은 하중을가합니다.
ThreePhaseEel

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경전철과 현수교가 아닌 부유 식 다리이지만 많은 문제가 동일 하다고 생각합니다. http://bulletin.pbworld.com/volumes/2014_04/taking_light_rail_over_floating_bridge.aspx

"경전철을 주최 할 교량은 현재 세계에서 가장 긴 부유 교량 중 하나 인 호머 M. 해들리 기념 교이며 현재 워싱턴 호수를 가로 지르는 고속도로 90 고속도로를 통과하고 있습니다. 교량의 기존 차선 중 2 개가 이중으로 대체됩니다. 시애틀에서 레드몬드까지 Sound Transit의 East Link 확장의 일환으로 워싱턴 호수를 통해이 지역의 경전철 시스템을 이용하기 위해 경전철을 추적하십시오. 케이블지지 구조물을 가로 지르고 다차원 적 움직임에 직면하는 여객 철도 시스템은 개발되지 않았지만 Hadley Bridge에 필요한 넓은 범위와 규모의 움직임을 수용 할 수있는 기타 철도를 운반하는 다른 교량. "

따라서이 분야에서 개발이 진행되고있는 것 같습니다.

(죄송 합니다만, 아직 코멘트로 추가 할만한 명성은 없지만, 관심이있을 것 같습니다.)


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Øresund Bridge 를 보면 다리가 많은 철도 교통량을 염두에두고 설계되었다고합니다.

큰 철도 교통량을 운반하는 데 필요한 특정 강성을 제공하고 대량의 얼음 축적에 견딜 수 있도록 대들보 및 케이블 스테이 설계를 선택했습니다.

열차는 도로 아래의 갑판에서 운행됩니다.

Wikipedia의 기사에는이 진술에 대한 참조가 없기 때문에 실제 이유를 알 수 없습니다. 그러나 현수교가 너무 흔들리는 것 같습니다. 개인적으로 나는 현수교를 타는 열차가 그들 앞에있는 다리의 파도를 밀어서 선로와 다리를 찢을 것이라고 들었습니다.

둘째, 현수교는 종종 중간으로 가파르고, 기차가 좋아하지 않는, 기차는 자동차 나 트럭이 처리 할 수있는 것보다 약간 덜 경사가 필요합니다.


Oresund Bridge는 Suspension Bridge가 아니라는 점을 지적 할 가치가 있습니다. 케이블 체재 교량입니다. 그것들은 비슷해 보이지만 원칙적으로는 특히 동적 하중 하에서 다르게 작동합니다.
Smeato 2016 년

서스펜션 브릿지가 종종 중간에 제기되는 유일한 이유는 아래로 지나가는 선박에 여유를 제공하는 것입니다. 디자인의 제한이 아닙니다.
로빈 베넷
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