Στρωτήρες

Οι στρωτήρες (ή αλλιώς τραβέρσες) είναι κατασκευές που επιτρέπουν την στερέωση των σιδηροτροχιών. Είναι τοποθετημένοι πάνω σε έρμα για να είναι δυνατή η αποστράγγιση του νερού αλλά και για να περιοριστεί η ανάπτυξη βλάστησης, ενώ παράλληλα το βάρος των τρένων βυθίζει τους στρωτήρες στο έρμα, στερεώνοντας τους καλύτερα. Οι στρωτήρες είναι συνήθως κατασκευασμένοι από ξύλο και από τσιμέντο, ενώ πιο σπάνια από χάλυβα, κυρίως στο Ηνωμένο Βασίλειο. Κατασκευάζονται επίσης πλαστικοί στρωτήρες, αλλά σε μικρότερη ποσότητα.

 Οι στρωτήρες που χρησιμοποιήθηκαν στην πρώτη σιδηροδρομική γραμμή Λίβερπουλ-Μάντσεστερ στην Αγγλία ήταν πέτρινοι. Αποτελούνταν από δύο ζεύγη πετρών στερεωμένων στο έδαφος, οι οποίες συγκρατούσαν τις σιδηροτροχιές. Πλεονέκτημα αυτού του τρόπου κατασκευής ήταν ότι τα άλογα μπορούσαν να περπατήσουν στο κέντρο της γραμμής χωρίς τον κίνδυνο πτώσης. Στη συνέχεια, οι πέτρινοι στρωτήρες αποδείχθηκαν ακατάλληλοι για μαλακά εδάφη και άρχισαν να αντικαθιστώνται από ξύλινους. Ιστορικά, οι ξύλινοι στρωτήρες κοβόντουσαν με ειδικό τσεκούρι ή πριόνι ώστε να εξασφαλίζονται οι επίπεδες πλευρές. Συνήθως το ξύλο προέρχεται από βελανιδιές ή ευκαλύπτους, αν και η απόκτησή τους είναι δύσκολη, λόγω περιορισμένων πόρων. Ορισμένοι στρωτήρες είναι από μαλακό ξύλο οι οποίοι, αν και είναι πιο εύκολο να σαπίσουν ή να καταστραφούν, είναι φθηνότεροι και πιο εύκολη η απόκτησή τους. Το μαλακό ξύλο συντηρείται με επίστρωση κρεοσότης ή πενταχλωροφενόλης, ουσίες που προστατεύουν το ξύλο, ενώ μερικές φορές, χρησιμοποιείται και αζόλη χαλκού. Στη σύγχρονη εποχή, στο σιδηροδρομικό δίκτυο των ΗΠΑ, η συντήρηση γίνεται με ουσίες με βάση το βόριο σε στρωτήρες που βρίσκονται σε υγρές περιοχές. Έπειτα από τη συντήρηση, οι στρωτήρες έχουν διάρκεια ζωής 30-45 χρόνιαΤα μειονεκτήματα με τους ξύλινους στρωτήρες είναι ότι μπορούν να σαπίσουν εύκολα, να προσβληθούν από έντομα ή ακόμα και να καούν. Οι στρωτήρες από τσιμέντο είναι φθηνότεροι και ευκολότεροι στην κατασκευή τους, σε σύγκριση με τους ξύλινους, ενώ έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής. Συγκρατούν περισσότερο βάρος, διατηρώντας τη γεωμετρία της τροχιάς, ειδικά όταν η σιδηροτροχιά είναι συνεχής. Οι στρωτήρες αυτοί έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και απαιτούν λιγότερη συντήρηση, ενώ λόγω του μεγαλύτερου βάρους στερεώνονται καλύτερα στο έρμα. Απαιτείται καλά προετοιμασμένο υπόβαθρο για την τοποθέτησή τους με καλή αποστράγγιση, ενώ παράγουν περισσότερο θόρυβο όταν κυλάει το τρένο πάνω τους. Η πρώτη γραμμή που στηριζόταν σε τσιμεντένιους στρωτήρες ήταν η Νυρεμβέργη-Μπάμπεργκ, το 1906. Πλέον, οι περισσότεροι σιδηρόδρομοι της Ευρώπης έχουν τέτοιου είδους στρωτήρες. Οι στρωτήρες από χάλυβα είναι κατασκευασμένοι από συμπιεσμένο χάλυβα, η διατομή τους είναι στρογγυλή, ενώ οι άκρες τους σχηματίζουν ένα φτυάρι, έτσι ώστε να αυξηθεί η πλευρική αντίσταση των στρωτήρων. Κατασκευάζονται κυρίως σε δευτερεύουσης σημασίας γραμμές. Είναι ευκολότεροι και οικονομικοί στην τοποθέτησή τους, αφού μπορούν να τοποθετηθούν στο ήδη υπάρχον έρμα, σε αντίθεση με τους τσιμεντένιους, ενώ είναι ανακυκλώσιμοι. Επιπλέον, οι χαλύβδινοι στρωτήρες αντέχουν μεγαλύτερο φορτίο σε σχέση με τους ξύλινους. Η πιο εκτεταμένη χρήση αυτών των στρωτήρων έγινε στην Αγγλία, όπου από το 1930 άρχισαν να κατασκευάζονται γραμμές με χαλύβδινη υποστήριξη, αντί για τσιμεντένια. Οι στρωτήρες αυτοί χρησιμοποιήθηκαν σε ειδικές περιπτώσεις: στην Αραβία, όπου οι Βεδουίνοι έκλεβαν τους ξύλινους στρωτήρες για προσάναμμα, αλλά και στην Αυστραλία, λόγω των τερμιτών. Οι σύγχρονοι στρωτήρες αντιμετωπίζουν μεγαλύτερα φορτία και την κακή κατάσταση της τροχιάς. Παράλληλα, είναι σημαντικοί για τις σιδηροδρομικές εταιρείες, καθώς είναι φθηνότεροι στην εγκατάστασή τους. Χρησιμοποιούνται κυρίως σε γραμμές χωρίς ηλεκτροκίνηση και με πασάγια, για την αποφυγή βραχυκυκλωμάτων. Στη σύγχρονη εποχή, ορισμένες εταιρείες κατασκευάζουν στρωτήρες από ανακυκλωμένο πλαστικό και καουτσούκ. Οι κατασκευάστριες εταιρίες ισχυρίζονται πως η αντοχή των πλαστικών είναι περίπου 30–80 χρόνια, εφόσον δεν καταστρέφονται από σήψη ή έντομα, ενώ μπορούν να τροποποιηθούν κατάλληλα για να ενισχυθεί η πλευρική τους ευστάθεια. Παράλληλα με την προστασία του περιβάλλοντος λόγω των ανακυκλωμένων υλικών, οι πλαστικοί στρωτήρες συνήθως αντικαθιστούν ξύλινους εμποτισμένους με την τοξική κρεοσόλη. Συνήθως χρησιμοποιούνται σε ορυχεία, βιομηχανικές περιοχές, υγρές περιοχές και αστικά κέντρα. Μπορούν επίσης να αντικαταστήσουν σάπιους ξύλινους στρωτήρες, μετατρέποντας τη σιδηροτροχιά σε συνεχή. Ένας ασυνήθιστος τύπος στρωτήρων είναι ο τύπος Υ, ο οποίος εμφανίστηκε το 1983. Σε σύγκριση με τους συμβατικούς δεσμούς, ο απαιτούμενος όγκος έρματος είναι λιγότερος, λόγω της μεγαλύτερης επιφάνειας των στρωτήρων, ενώ η αντίσταση είναι υψηλήΩς το 2006, κατασκευάστηκαν λιγότερο από 1.000 χλμ τέτοιου είδους στρωτήρων, με το 90% να βρίσκεται στη Γερμανία. Οι στρωτήρες ZSX Twin κατασκευάζονται από την Leonhard Moll Betonwerke GmbH & Co KG και αποτελούνται από δύο τσιμεντένιους στρωτήρες που συγκρατούν τη σιδηροτροχιά, ενωμένοι με τέσσερις ατσάλινες ράβδους. Οι διπλοί στρωτήρες αποτελούνται από δύο όμοια τμήματα στις άκρες, τα οποία συγκρατούν τη ράγα, ενωμένα με μία ατσάλινη βέργα, χωρίς να απαιτείται η ύπαρξη έρματος. Σε σύγκριση με τους άλλους τύπους στρωτήρων, οι συγκεκριμένοι έχουν το πλεονέκτημα της ισχυρότερης αντίστασης και της μείωσης βάρους, αν και η μηχανική τους συμπεριφορά είναι λιγότερο ικανοποιητική. Χρησιμοποιούνται ευρέως στη Γαλλία και κυρίως στο σιδηρόδρομο TGV.. Οι στρωτήρες αυτού του τύπου χρησιμοποιούν παράλληλες δοκούς με σκοπό τη διατήρηση της απόστασης των δύο σιδηροτροχιών. Οι σταθεροί στρωτήρες δεν χρειάζονται έρμα. Ο πρώτος σιδηρόδρομος που χρησιμοποίησε σταθερή υποδομή ήταν ο ορεινός Σιδηρόδρομος Pilatus το 1889, όπου οι τροχιές ήταν στερεωμένες στο βράχο του βουνού. Από τη δεκαετία του 1960, οι μηχανικοί προσπαθούσαν να βρουν μία κατασκευή, ώστε να είναι αρκετά ακριβείς και μακροχρόνιοι, με μικρότερο κόστος συντήρησης. Η λύση δόθηκε με την κατασκευή σταθερών στρωτήρων. Η πρώτη δοκιμή έγινε το 1959 στις σήραγγες Hengstenberger και Schönsteiner, αλλά δεν ήταν επιτυχής, καθώς οι βίδες στερέωσης της τροχιάς διαβρώθηκαν, ενώ παρατηρήθηκε και καθίζηση. Το 1967 οι στρωτήρες τοποθετήθηκαν στο σταθμό Χίρσαϊντ (γερμ. Hirschaid), αλλά 23 χρόνια μετά αντικαταστάθηκαν. Οι σύγχρονοι σταθεροί στρωτήρες κατασκευάζονται με μισό μέτρο πάχος από σκυρόδεμα. Τα κύρια πλεονεκτήματα είναι ότι έχουν υψηλή αντίσταση, ενώ απαιτείται ελάχιστη συντήρηση. Χρησιμοποιούνται κυρίως σε σήραγγες, καθώς μειώνεται το ύψος της διατομής εξαιτίας της απουσίας έρματος, οπότε αφήνεται κενό για την τοποθέτηση ηλεκτροφόρων καλωδίων. Η κατασκευή τους είναι πιο ακριβή, ενώ είναι δύσκολη και η αφαίρεσή τους. Δημιουργούν ηχορύπανση και δονήσεις στο έδαφος. Αν και το τσιμέντο δεν απορροφά τον ήχο, ο κύριος λόγος προέρχεται από τους πιο μαλακούς συνδέσμους που χρησιμοποιούνται στη συγκράτηση της ράγας, επιτρέποντας στον ήχο να ταξιδεύει πιο μακριά. Η ηχορύπανση μειώνεται με τη στήριξη των στρωτήρων σε πλωτές πλάκες, αν και αυτή η μέθοδος είναι πιο δαπανηρή και χρειάζεται μεγαλύτερο βάθος κατασκευής. Σιδηροτροχιά