Nov dvignjen sistem jeklenih tirnic bi lahko spremenil promet v državah v razvoju
Delavec vliva beton med gradnjo.
Nov dvignjen sistem jeklenih tirnic bi lahko popolnoma spremenil načine transporta v državah v razvoju. V primerjavi s tradicionalnimi cestami in železnicami ta sistem zahteva manj zemlje, omogoča nemoteno nadaljevanje zemeljskih dejavnosti, ustvarja manj ovir za divje živali in zagotavlja okolju prijaznejšo transportno rešitev.
Kako lahko mesta zmanjšajo cestne zastoje brez naložb v drage konvencionalne železniške sisteme?
Na podeželju Južne Afrike inženirji razvijajo učinkovit in prilagodljiv transportni sistem, ki ponuja alternativno rešitev za izzive javnega prevoza 21. stoletja.
Sistem Fractional Rapid Transport (FRT) je sistem viseče lahke železnice, zasnovan za prevoz blaga in potnikov. Visoko avtomatiziran sistem združuje fleksibilnost, zanesljivost in stroškovno učinkovitost.
Imenuje se "frakcijski" sistem, ker lahko prevaža veliko število ljudi ali blaga na več kratkih-razdalj in pogostih vožnjah.
Nov pristop k-cenovnemu prevozu
Prva stranka, IPC Coal, je namestila sistem Fractional Rapid Transport v rudniku Elandspruit, ki se nahaja približno 100 kilometrov vzhodno od Pretorie v Južni Afriki.
Železniški sistem naj bi začel obratovati aprila 2017 in prevažal 355.600 ton premoga na mesec.
Pri velikih rudarskih operacijah bi lahko prevoz tovora z uporabo FRT znatno zmanjšal stroške, pri čemer so stroški gradnje ocenjeni na samo-tretjino tradicionalnih sistemov prevoza s tovornjaki.
V nasprotju s konvencionalnimi železnicami sistem FRT uporablja dvignjene strukture, podprte z jeklenimi stebri, kar zmanjšuje zasedenost zemlje, hkrati pa ohranja visoko učinkovitost transporta.
Jeklene konstrukcije v podporo prihodnosti železnic
Sistem Fractional Rapid Transport je obešen na jeklene stebre približno 7 metrov ali višje nad tlemi.
S stroški gradnje okoli 2 milijona dolarjev na kilometer je sistem cenovno ugodnejši od tradicionalnih cest ali železnic.
Po namestitvi lahke komponente in učinkovita konstrukcijska zasnova pomagajo zmanjšati porabo energije in obratovalne stroške.
Uspeh te vrste modularnega transportnega sistema je močno odvisen od zanesljivih jeklenih materialov. Izdelki, kot so konstrukcijske jeklene cevi, se pogosto uporabljajo v podpornih strukturah, ker zagotavljajo odlično trdnost, dimenzijsko natančnost in učinkovito nosilnost-.
Pri dvignjenih transportnih sistemih morajo jeklene komponente prenesti dolgoročne-obremenitve, hkrati pa ohraniti strukturno stabilnost v različnih okoljskih pogojih.
Modularna jeklena zasnova za prilagodljiv transport
Tovorne ali potniške dele sistema FRT nadzirajo sistemi na vozilu. Motorji poganjajo kolesa, ki so varno povezana s tirnicami.
Ta zasnova omogoča, da stroki varno delujejo na zakrivljenih in nagnjenih stezah ob uporabi preprostih zavornih sistemov.
Jeklena kolesa, ki tečejo po jeklenih tirnicah, pomagajo zmanjšati kotalni upor, zmanjšajo zahteve po vzdrževanju in izboljšajo učinkovitost delovanja.
Za lahkim dizajnom se skriva skrbno izdelana jeklena konstrukcija. Materiali, kot je jeklena plošča visoke trdnosti, omogočajo inženirjem, da ustvarijo močnejše komponente, hkrati pa zmanjšajo skupno strukturno težo.
Oblikovanje prihodnosti urbane mobilnosti
V letih 2015 in 2016 je Louwovo podjetje testiralo en-kilometer dolgo progo severozahodno od Pretorije, ki je prevažala 10 ton tovora s hitrostjo 30 kilometrov na uro.
Med širitvijo železniške instalacije rudnika Elandspruit je Louw razpravljal tudi o možnosti razvoja tirov Podcars Africa okoli kampusa Univerze v Pretorii.
Pogovarjal se je tudi z oblastmi Cape Towna in drugimi mesti, ki jih zanima reševanje prometnih izzivov.
"Ta sistem FRT bo postal afriška različica metro sistema, zgrajenega na obstoječi infrastrukturi," je pojasnil Louw.
Za razliko od podzemnih sistemov podzemne železnice, ki zahtevajo ogromne naložbe, lahko dvignjeni železniški sistemi prečkajo reke, obstoječe železnice in nerazvita območja.
Sistem ima veliko zmogljivost, nizke stroške gradnje, minimalen vpliv na okolje in omogoča, da se zemljišče pod zgradbo še naprej uporablja za kmetijstvo ali pašo.
Izboljšanje urbanega življenja z infrastrukturo-na osnovi jekla
Koncept postaje Podcars Africa uporablja ekonomično zasnovo, nameščeno nad pločniki. Postaje se napajajo s sončno energijo in so opremljene z dvigali za invalide.
Te postaje, ki se nahajajo približno vsakih 200 metrov, podpirajo popolnoma avtomatiziran prevoz.
Potniške kabine tehtajo tri tone in lahko prevažajo šest do osem ljudi. Potniki lahko rezervirajo kapsule prek mobilnih naprav.
"Postaje so popolnoma avtomatizirane in vsako vozilo deluje neodvisno na podlagi informacij o poti in hitrosti, ki jih zagotavlja sistem delujočih kartic," je pojasnil Louw.
Jeklo omogoča lahke konstrukcije
"Če ne bi bilo jekla, obstoječe lahke strukture ne bi mogle doseči zahtevane trdnosti s fizičnega vidika," je dejal Louw.
Podporni stebri uporabljajo nizko{0}}ogljično jeklo, medtem ko so tanke jeklene plošče upognjene in prepognjene v visoko{1}}togostne strukture Solomonovih nosilcev.
Ta zasnova omogoča, da jeklene komponente učinkovito delujejo z betonom, vbrizganim v nosilce, in ustvarjajo močno jekleno-betonsko kompozitno strukturo brez potrebe po obsežnem varjenju ali vijačnih povezavah.
Materiali, kot je plošča iz ogljikovega jekla, se pogosto uporabljajo v konstrukcijskih aplikacijah, ker zagotavljajo dobro trdnost, fleksibilnost izdelave in stroškovno učinkovitost.
Ta jekleno{0}}betonska zasnova naredi železniški sistem močnejši, cenovno dostopnejši in lažji za sestavo.
Poleg tega zaprta strukturna zasnova pomaga zmanjšati tveganje kraje kovine, kar je pogost izziv v nekaterih regijah.
Prihodnost modularnih transportnih sistemov
Louw opisuje sistem Fractional Rapid Transport kot "niz gradbenih igrač", pri čemer pojasnjuje, da namerava podjetje najeti tirnice med pogodbenim obdobjem ter jih pozneje razstaviti in obnoviti.
V primerjavi s tradicionalno železniško ali cestno infrastrukturo ta modularni prometni sistem zahteva le del naložbe.
S prilagodljivimi jeklenimi konstrukcijami, učinkovito proizvodnjo in modularnimi metodami namestitve bi lahko FRT zagotovil cenovno dostopne transportne rešitve za države v razvoju.
Zanesljivi jekleni materiali, vključno s konstrukcijskimi jeklenimi cevmi, ploščami iz ogljikovega jekla in drugimi komponentami jeklenih konstrukcij, bodo še naprej igrali pomembno vlogo pri razvoju naslednje generacije prometne infrastrukture.