Nový zvýšený ocelový železniční systém by mohl změnit dopravu v rozvojových zemích
Dělník nalévá beton během stavby.
Nový vyvýšený ocelový železniční systém by mohl zcela změnit způsoby dopravy v rozvojových zemích. Ve srovnání s tradičními silnicemi a železnicemi tento systém vyžaduje méně půdy, umožňuje pozemní aktivity pokračovat bez přerušení, vytváří méně překážek pro divokou zvěř a poskytuje ekologičtější dopravní řešení.
Jak mohou města snížit dopravní zácpy bez investic do drahých konvenčních železničních systémů?
Na venkově v Jižní Africe inženýři vyvíjejí účinný a flexibilní dopravní systém, který poskytuje alternativní řešení pro výzvy veřejné dopravy 21. století.
Systém Fractional Rapid Transport (FRT) je závěsný lehký železniční systém určený pro přepravu zboží i cestujících. Vysoce automatizovaný systém kombinuje flexibilitu, spolehlivost a nákladovou efektivitu.
Říká se mu „frakční“ systém, protože dokáže přepravit velké množství lidí nebo zboží na několik krátkých{0}}vzdáleností a časté cesty.
Nový přístup k nízkonákladové{0}}dopravě
První zákazník, společnost IPC Coal, instaloval systém Fractional Rapid Transport v dole Elandspruit, který se nachází přibližně 100 kilometrů východně od Pretorie v Jižní Africe.
Železniční systém měl zahájit provoz v dubnu 2017 a přepravovat 355 600 tun uhlí měsíčně.
U velkých těžebních operací by nákladní doprava pomocí FRT mohla výrazně snížit náklady, přičemž stavební náklady se odhadují pouze na jednu-třetinu tradičních systémů kamionové dopravy.
Na rozdíl od konvenčních železnic využívá systém FRT vyvýšené konstrukce podpírané ocelovými sloupy, což snižuje zabírání půdy při zachování vysoké efektivity přepravy.
Ocelové konstrukce podporující budoucnost železnic
Systém Fractional Rapid Transport je zavěšen na ocelových sloupech přibližně 7 metrů nebo výše nad zemí.
S náklady na výstavbu kolem 2 milionů dolarů na kilometr je systém dostupnější než tradiční silnice nebo železnice.
Po instalaci pomáhají lehké komponenty a efektivní konstrukční návrh snížit spotřebu energie a provozní náklady.
Úspěch tohoto typu modulárního dopravního systému do značné míry závisí na spolehlivých ocelových materiálech. Produkty jako Structural Steel Tube se běžně používají v nosných konstrukcích, protože poskytují vynikající pevnost, rozměrovou přesnost a účinnou nosnost-.
U vyvýšených dopravních systémů musí ocelové součásti odolat-dlouhodobému zatížení při zachování strukturální stability za různých podmínek prostředí.
Modulární ocelový design pro flexibilní přepravu
Nákladní nebo pasažérské moduly systému FRT jsou řízeny palubními systémy. Motory pohánějí kola, která jsou bezpečně spojena s kolejnicemi.
Tato konstrukce umožňuje gondolám bezpečně pracovat na zakřivených a nakloněných tratích při použití jednoduchých brzdových systémů.
Ocelová kola běžící na ocelových kolejnicích pomáhají minimalizovat valivý odpor, snižují požadavky na údržbu a zlepšují provozní efektivitu.
Za lehkým designem stojí pečlivě navržená ocelová konstrukce. Materiály, jako je vysokopevnostní ocelový plech, umožňují inženýrům vytvářet pevnější součásti a zároveň snížit celkovou hmotnost konstrukce.
Utváření budoucnosti městské mobility
V letech 2015 a 2016 Louwova společnost testovala-kilometrovou trať severozápadně od Pretorie, přepravující 10 tun nákladu rychlostí 30 kilometrů za hodinu.
Při rozšiřování důlní železniční instalace Elandspruit Louw také diskutoval o možnosti rozvoje tratí Podcars Africa v okolí kampusu University of Pretoria.
Vedl také diskuse s úřady Kapského Města a dalšími městy, která mají zájem o řešení dopravních problémů.
"Tento systém FRT se stane africkou verzí systému metra postaveného na stávající infrastruktuře," vysvětlil Louw.
Na rozdíl od podzemních systémů metra, které vyžadují enormní investice, mohou nadzemní kolejové systémy překonávat řeky, stávající železnice a nezastavěné oblasti.
Systém má velkou kapacitu, nízké stavební náklady, minimální dopad na životní prostředí a umožňuje, aby půda pod stavbou byla nadále využívána pro zemědělství nebo pastvu.
Zlepšení života ve městě s ocelovou-infrastrukturou
Koncept stanice Podcars Africa využívá ekonomický design umístěný nad chodníky. Stanice jsou napájeny solární energií a vybaveny výtahy pro handicapované cestující.
Tyto stanice se nacházejí přibližně každých 200 metrů a podporují plně automatizovanou přepravu.
Podvěsy pro cestující váží tři tuny a uvezou šest až osm lidí. Cestující si mohou kapsy rezervovat prostřednictvím mobilních zařízení.
"Stanice jsou plně automatizované a každé vozidlo funguje nezávisle na základě informací o trase a rychlosti poskytovaných systémem pracovních karet," vysvětlil Louw.
Ocel umožňuje lehké konstrukce
"Pokud by neexistovala ocel, stávající lehké konstrukce by z fyzikálního hlediska nebyly schopny dosáhnout požadované pevnosti," řekl Louw.
Nosné sloupy využívají nízkouhlíkovou -uhlíkovou ocel, zatímco tenké ocelové pláty jsou ohnuty a složeny do-pevnostních konstrukcí Solomonových nosníků.
Tato konstrukce umožňuje ocelovým komponentům efektivně pracovat s betonem vstřikovaným do nosníků a vytvářet pevnou ocel-betonovou kompozitní strukturu bez nutnosti rozsáhlého svařování nebo šroubových spojů.
Materiály jako Carbon Steel Plate jsou široce používány ve strukturálních aplikacích, protože poskytují dobrou pevnost, flexibilitu výroby a nákladovou efektivitu.
Tato ocel-betonová konstrukce dělá železniční systém pevnější, cenově dostupnější a snáze se montuje.
Uzavřená konstrukce navíc pomáhá snižovat riziko krádeže kovu, což je v některých regionech běžná výzva.
Budoucnost modulárních dopravních systémů
Louw popisuje systém Fractional Rapid Transport jako „soubor stavebních hraček“ a vysvětluje, že společnost plánuje pronajmout si koleje během smluvního období a poté je demontovat a obnovit.
Ve srovnání s tradiční železniční nebo silniční infrastrukturou vyžaduje tento modulární dopravní systém jen zlomek investice.
Díky škálovatelným ocelovým konstrukcím, efektivní výrobě a modulárním instalačním metodám by FRT mohla poskytnout cenově dostupná dopravní řešení pro rozvojové země.
Spolehlivé ocelové materiály, včetně konstrukčních ocelových trubek, uhlíkových ocelových plechů a dalších ocelových konstrukčních součástí, budou i nadále hrát důležitou roli při rozvoji dopravní infrastruktury příští generace.