Cosa rende i ponti sospesi non adatti alle ferrovie?

Ricordo di aver letto in un vecchio numero di Model Railroader un articolo sui ponti ferroviari. In esso, l'autore ha detto che non dovresti avere un ponte sospeso modello per un binario ferroviario sul tuo layout perché nessuna disposizione del genere sarebbe prototipica.

Con le sue stesse parole, "ponti sospesi e treni non si mescolano".

Mi rendo conto che l'autore probabilmente non era un ingegnere (almeno nel senso di questo sito), ma la sua osservazione mi ha fatto pensare. Sono un po 'un appassionato di ferrovie e non riesco a pensare a un ponte sospeso per i treni - la cosa più vicina che mi viene in mente sono i binari del carrello che si trovavano sul Ponte di Brooklyn ^* .

Capisco che non ci sarebbero molti ponti sospesi per i treni, dal momento che altri tipi di ponti sarebbero più adatti (più economici, più facili da costruire, ecc.) Ma perché sono così rari?

^* _{Ricorda, però, che vivo negli Stati Uniti e non ho familiarità con le infrastrutture ferroviarie straniere.}

Ci sono alcuni motivi principali per cui i ponti sospesi non vengono utilizzati per le ferrovie.

Il motivo principale è che i ponti sospesi sono in genere utilizzati dove sono necessarie campate molto lunghe. I treni sono molto pesanti, soprattutto se confrontati con le corsie del traffico autostradale. Ciò significa che le lunghe campate richiedono strutture di supporto molto forti, che nel caso dei ponti sospesi sono cavi e torri.

La seconda ragione va di pari passo con la prima; i treni causano carichi dinamici elevati mentre si muovono lungo il binario. Ciò può aumentare i carichi verticali del 30%.

In terzo luogo, i treni non hanno realmente sospensioni, in particolare i treni merci. Ciò significa che qualsiasi movimento nel ponte stesso ha poche opportunità di essere smorzato prima che raggiunga il treno. I ponti sospesi sono relativamente flessibili dal design che rende ancora più problematico il movimento trasferito. Non vuoi che il ponte rotoli sotto un treno!

Nessuna di queste sono questioni ingegneristiche impossibili da superare. Ma una volta che li avrai sistemati tutti, potresti anche trovare una posizione diversa o costruire un ponte a traliccio.

Forse la reputazione dei ponti sospesi ferroviari è stata gravemente danneggiata dalle scarse prestazioni del primo?

Nel 1830, la Stockton e la Darlington Railway costruirono un ponte sospeso sul fiume Tees, progettato da Samuel Brown .

(Illustrazione di William Miller, dalla ferrovia nord-orientale di William Tomlinson, 1915.)

Destinato a trasportare treni di 150 tonnellate, i test hanno dimostrato che le torri del ponte hanno subito danni quando il carico ha superato le 66 tonnellate. Chris Lloyd descrive l'occasione :

Quando il primo motore, trainando 16 camion del carbone, si avviò sul ponte, il ponte tremò e tremò, e il pilastro sul lato dello Yorkshire ondeggiò e si spezzò. Mentre il treno si avvicinava al centro, il ponte si alzava nel mezzo, creando una mini-montagna, con otto camion che risalivano il pendio del Durham mentre, contemporaneamente, gli altri otto rotolavano lungo il lato dello Yorkshire. L'innesto al centro si spezzò e, mentre gli otto carri anteriori e il motore procedevano verso lo Yorkshire, gli otto carri posteriori corsero via, accelerando la gobba verso Durham.

Successivamente i treni furono limitati a quattro carri alla volta collegati " per mezzo di catene con giunti che li tenevano separati a 9 iarde ". Nel 1844 il traffico fu trasferito su un ponte di travi in ​​ghisa progettato da Robert Stephenson e il ponte sospeso fu demolito nel 1880.

Al contrario, due moderni ponti sospesi trasportano ferrovie su campate molto lunghe:

• Il ponte a due piani Shimotsui-Seto (aperto nel 1988) trasporta una strada e una ferrovia per un arco di 940 m tra Honshū e Hitsuishijima in Giappone.
• Il ponte a due piani Tsing Ma Bridge (aperto nel 1997) trasporta una strada e una ferrovia su un arco di 1.377 m tra le isole Tsing Yi e Ma Wan, Hong Kong. Il libro Monitoraggio strutturale della salute dei ponti sospesi a lunga portata di You Lin Xu e Yong Xia descrive in dettaglio come gli ingegneri del ponte assicurano che questo funzioni in sicurezza.

( Immagine di dominio pubblico del ponte Tsing Ma di Snaveed, 2006. )

Tram, e un ponte galleggiante anziché un ponte sospeso, tuttavia sospetto che molti dei problemi siano gli stessi: http://bulletin.pbworld.com/volumes/2014_04/taking_light_rail_over_floating_bridge.aspx

"Il ponte destinato a ospitare la metropolitana leggera è il ponte commemorativo Homer M. Hadley, uno dei ponti galleggianti più lunghi del mondo, che attualmente trasporta l'autostrada interstatale 90 sul lago Washington. Due delle corsie esistenti del ponte saranno sostituite con doppio- tracciare la metropolitana leggera al fine di portare il sistema di metropolitana leggera della regione sul Lago di Washington come parte dell'estensione East Link di Sound Transit da Seattle a Redmond. Mentre sono stati sviluppati sistemi di ferrovia passeggeri che attraversano le strutture di supporto dei cavi e incontrano movimenti multidimensionali, non c'è l'altro ponte che trasporta la ferrovia passeggeri che accoglie l'ampio raggio e l'ampiezza dei movimenti richiesti dal ponte Hadley. "

Quindi sembra che lo sviluppo sia in corso in questo settore.

(Siamo spiacenti, non abbastanza reputazione da aggiungere ancora come commento, ma ho pensato che potesse essere di interesse)

Se si guarda al ponte Øresund, si afferma che il ponte è stato progettato tenendo presente il traffico pesante:

È stato scelto un design a trave e strallato per fornire la rigidità specifica necessaria per trasportare il traffico ferroviario pesante e anche per resistere a grandi accumuli di ghiaccio.

I treni corrono in un ponte sotto il traffico stradale.

Poiché l'articolo su Wikipedia manca di un riferimento a questa affermazione, non posso fornire il vero motivo. Ma sembra che un ponte sospeso sia troppo traballante. Personalmente ho sentito che i treni su un ponte sospeso avrebbero spinto un'onda di ponte davanti a loro, facendo a pezzi i binari e il ponte.

In secondo luogo, i ponti sospesi sono spesso piuttosto ripidi verso il centro, qualcosa che non piace ai treni, i treni hanno bisogno di un po 'meno pendenza rispetto a ciò che un'auto o un camion possono gestire.