Comment les voies ferrées gèrent-elles le froid?

Tout d'abord, je m'intéresse uniquement à la voie ferrée , pas au matériel roulant.

Comment les pistes sont-elles construites pour faire face au temps vraiment froid? Un exemple pourrait être un endroit au Canada ou en Sibérie. La glace s'accumulait tout le temps, changeant la forme du rail.

Comment le ballast ou la fondation font-ils face à la toundra dégelée en été? Qu'en est-il des trucs vraiment méchants comme des blizzards qui déversent de la neige sur la piste, ou du grésil ou de la pluie verglaçante?

— DrZ214
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vous vous inquiétez trop de la glace et de la neige et pas assez du retrait et de l'expansion du métal avec les changements de température. Le grésil n'est en aucun cas le "truc vraiment méchant" si vous exploitez un chemin de fer.

— Kate Gregory

@KateGregory Je sais déjà comment gérer la dilatation / contraction thermique. Utilisez des reniflards (joints de dilatation). Ce que je ne sais pas, c'est comment gérer la forme changeante du rail en raison de l'accumulation de glace. Cette glace pourrait provenir de la pluie, du grésil ou de toute autre précipitation. Le volume de l'eau augmente de 9% lors du gel, et s'il pénètre dans les recoins d'un chemin de fer, il peut le fissurer.

— DrZ214

Vous posiez des questions sur la température de transition fragile de l'acier?

— blacksmith37

@ blacksmith37 Pas vraiment. Si je ne me trompe pas, il existe différents alliages d'acier pour rester non cassants à différentes plages de températures. Ce qui m'inquiétait vraiment, c'était le «soulèvement dû au gel». Je ne connaissais tout simplement pas ce terme à l'époque. Une autre préoccupation était la fréquence à laquelle un chasse-neige doit parcourir la piste et combien de temps cela prend.

— DrZ214

L'acier des rails est fragile à ces températures.

— blacksmith37

Précipitation

Neige

La neige peut être un problème pour la circulation des trains, mais elle n'affecte vraiment pas le rail / ballast. Tout comme sur les autoroutes, la neige doit être éloignée, mais elle n'a pas beaucoup d'autres effets.

Les trains sont utilisés pour labourer de petites quantités (Wikipedia):

et de grandes quantités (Wikipedia):

La glace

La glace pourrait causer plus de problèmes en raison de l'épaisseur des rails. Ceci est principalement géré en rendant les trains plus lents. Le poids des roues sur le rail est suffisant pour écraser la glace qui s'est accumulée, c'est-à-dire que les trains sont vraiment lourds. Tant que le train ne se déplace pas trop vite, il ne risque pas de dérailler.

Composants de piste

Commutateurs

Les commutateurs doivent se déplacer pour fonctionner. Les accumulations de glace et de neige peuvent causer des problèmes si elles empêchent les composants de bouger. C'est pour cette raison que la plupart des commutateurs ont des radiateurs de commutation installés. Ce sont des radiateurs à gaz qui soufflent de l'air chaud aux endroits appropriés pour faire fondre la neige ou la glace.

Rail

Comme mentionné ci-dessus, les rails ne sont pas vraiment affectés par la glace ou la neige. Ce ne sont que des morceaux de métal. Le plus gros problème auquel les rails sont confrontés est le froid .

Les rails sont empêchés par les ancrages de rail de se dilater et de se contracter en raison des changements de température. Si le temps devient suffisamment froid, le rail ne pourra pas se contracter suffisamment et le stress sera si grand que le rail se cassera. Ce n'est pas autant un problème que vous ne le pensez. De nombreuses sections de chemin de fer utilisent les rails individuels pour transmettre les commandes de signal. Ils sont configurés en sécurité intégrée, de sorte qu'un rail cassé est identique à une connexion cassée. Cela affichera un signal d'arrêt.

Cravates

Les cravates sont des morceaux de bois. Ils ne sont pas vraiment affectés.

Ballast et fondation

Comme vous l'avez mentionné, le gel et le dégel causeront des problèmes en raison des changements de volume. Ces effets peuvent être prévus et traités.

La section de ballast doit être conçue pour drainer l'eau. S'il n'y a pas d'eau, il y a moins de risques de changements de volume. La même chose peut être dite pour le sol de fondation. Le drainage est la clé.

Hormis une bonne conception, la congélation et la décongélation ont lieu chaque année. C'est très prévisible. Pendant les périodes où ces effets sont susceptibles de causer des problèmes, la piste peut être inspectée régulièrement pour la garder dans la tolérance géométrique.

— hazzey
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Pour le rail, qu'en est-il de la glace sur le côté du rail? Cela ne change-t-il pas l'épaisseur et affecte-t-il ainsi le fonctionnement des roues?

— DrZ214

@ DrZ214 Il se rompt. Les trains pèsent beaucoup. Il s'agit d'aller lentement s'il y a beaucoup de glace (pensez au premier train du trajet pour les métros). Après cela, la glace ne devrait plus être un problème.

— hazzey

La glace et la neige peuvent être un véritable problème pour les trains qui essaient d'obtenir une traction dans les bonnes / mauvaises conditions. J'ai été coincé dans des trains incapables de circuler dans les deux conditions, mais il n'a fallu qu'un seul train pour traverser pour dégager les voies pour les trains suivants.

— Ian Turner