Waarom smelten de Britse wegen en verharden de rails in de hitte? | infrastructuur

Extreme temperaturen hebben geleid tot wijdverbreide problemen en verstoring van de Britse spoorwegen, aangezien treinen langzaam rijden en hoofdlijnen zijn gesloten. Start- en landingsbanen van luchthavens en sommige wegen hebben ook aangetoond dat ze onderhevig kunnen zijn aan hitte.

Spoorwegen

Stalen staven zetten uit en hebben de neiging om te buigen bij temperaturen – ongeacht het klimaat. volgens spoorwegnet, zijn spoorwegen over de hele wereld ontworpen om te werken in het bereik van 45°C, afhankelijk van de lokale omstandigheden. In het VK worden stalen staven voorgespannen tot de zomertemperatuur van 27°C, terwijl in landen met warmere klimaten de staven worden voorgespannen tot hogere temperaturen.

Dwarsliggers en ballast moeten de rails in de winter en zomer in Groot-Brittannië op hun plaats houden. Wanneer de temperatuur 40 ° C bereikt, kunnen de staven 60 ° C bereiken, uitrekken en draaien. Een trein die snel over de rails rijdt, kan dit proces versnellen door de warmte die wordt gegenereerd door wrijving, en kan een groter risico lopen als er buiging optreedt – vandaar de Snelheidsbeperkingen zijn wijdverbreid.

Bovengrondse draden op geëlektrificeerde wegen zetten ook uit en hangen in de hitte, en krimpen in bij koud weer. Ingenieurs hebben oplossingen, waarbij de spanning automatisch wordt verlicht door een katrolsysteem. Maar uiteindelijk raken de contragewichten de grond en hangen de draden door – waardoor ze vatbaarder worden voor verstrikking in de pantomizer, het apparaat bovenop de trein dat stroom uit de lijnen haalt.

wegen

Snelwegen en strategische wegen zijn aangelegd met gemodificeerde asfaltoppervlakken die – tot nu toe – niet mogen beginnen te smelten, buigzaam mogen zijn na 60°C, of ​​een equivalente luchttemperatuur van 40°C, volgens National Highways. De basisasfaltmaterialen die in binnenlandse wegen worden gebruikt – de overgrote meerderheid – kunnen echter beginnen te verzachten bij temperaturen tot 50 ° C. Op dit moment “kan de weg zacht en vettig worden en moeilijk voor auto’s om te remmen”, zegt professor Xiangming Zhou, hoofd civiele en milieutechniek aan de Brunel University. Daarom hebben gemeenten rotswagens, meestal gebruikt bij ijzig weer, stand-by gezet om de wegen met zand en stof te bedekken. Hij zegt dat verharde en geasfalteerde wegen goedkoper zijn en minder schurend voor banden dan sommige materialen, maar omdat ze zwart zijn, hebben ze de neiging om sneller op te warmen in de brandende zon.

Ongeveer 4% van de wegen in Groot-Brittannië is van beton, wat in het buitenland populairder is voor snelwegen en snelwegen en flexibeler kan zijn, maar het is niet immuun voor de problemen van extreme temperaturen, zoals blijkt uit de afsluiting van de A14. De Double Road bij Cambridge werd gebouwd met asfalt over oude betonplaten die uitzetten en krommen in de hitte, waardoor er genoeg hobbels ontstonden om de weg ’s nachts af te sluiten voor noodreparaties.

Rick Green, van de Asphalt Industry Alliance, zegt dat de route om alle temperaturen aan te kunnen een “enorme uitdaging is voor ontwerpingenieurs”. Bij zeer hoge temperaturen “smelt het oppervlak niet, maar het bitumen erin kan zacht worden”, “wat het risico op vervorming vergroot.”

start- en landingsbanen van luchthavens

Nogmaals, sommigen van hen kunnen tastbaar zijn – maar LutonAsfalt was het probleem toen de temperaturen halverwege de jaren dertig stegen, zegt Chu. In de woorden van de luchthaven: “hoge oppervlaktetemperaturen zorgden ervoor dat een klein onderdeel omhoog kwam” – een gesp in de landingsbaan die ingenieurs binnen enkele uren repareerden, maar nog steeds grote overlast voor passagiers veroorzaakten. Terwijl lokale wegen vaak worden overschaduwd door bomen en huizen, zijn start- en landingsbanen volledig bloot en blootgesteld aan meer hittestress van vliegtuigen die landen en opstijgen. Reparaties en onderhoud komen regelmatig voor.

Heathrow, dat maandag heter was dan Luton, had vorige week ook een probleem met de landingsbaan, toen de reparaties ’s nachts niet op tijd waren voltooid om de vliegtuigen te landen. Het heeft echter twee vermeldingen en is niet gedwongen de activiteiten stop te zetten.

en dan Het is de oplossing

Network Rail besteedt al honderden miljoenen ponden per jaar aan het tegengaan van klimaatverandering. Het meeste is echter bedoeld om erosie of schade door regenval of stormen tegen te gaan. Toekomstige infrastructuur kan worden gemeten voor een warmer klimaat – maar dan is de kans groter dat deze faalt en barst bij koud winterweer wanneer de staven krimpen. Sommige spoormaterialen, zoals betonnen liggers, zijn veerkrachtiger in grotere temperatuur- en omstandighedenbereiken – en zijn aanzienlijk duurder.

De spijlen zijn op kritieke plekken al wit geverfd om de hitte tegen te gaan. Landen met extreem weer passen op grotere schaal seizoensaanpassingen aan, wat tijdrovend en kostbaar is. Airconditioning was geen standaardkenmerk van de oude treinen die nog in bedrijf waren. Flexibiliteit zou een economische en politieke optie worden – en een paar dagen hitteonderbrekingen per jaar zou als te verkiezen kunnen worden gezien boven de rekening voor aanpassingen.