Demiryolu hat açıklığı

Demiryolu hat açıklığı, bir demiryolu hattını oluşturan yük taşıyan iki tren rayı arasındaki mesafeyi tanımlar. Dünyadaki demiryolu hatlarının %60'ı standart hat açıklığı olarak 1.435 mm (4 fit 8,5 inç) mesafeyi kullanır. Farklı mesafelerdeki hat açıklıkları geniş veya dar olarak adlandırılır. İki farklı hat açıklığına sahip hatların buluştuğu yerlerde hat kesintiye uğrar. Bu yüzden bazı geçiş bölgelerinde farklı hat genişlikleri arasında kolayca geçiş yapılabilmesi için çok sayıda hat içeren kısımlar inşa edilmiştir. Hat açıklığı olmayan tek demiryolu türü monoray olarak adlandırılan hat yapısıdır. Bazı hafif yük taşıyan elektrikli demiryolu hatlarında üçüncü veya dördüncü hat bulunabilmektedir. Esas hattın dışında yer alan bu hat elektrik şebekesinin beslenmesi amacıyla kullanılır.
Öne çıkan hat açıklıkları
Tarihçe
İlk örnekler
Şehir efsanesi olarak bilinen bir inanışa göre Jül Sezar'ın araçların genişliğini ayarladığı iddia edilse de yolların genişliğinin kaynağı Roma İmparatorluğundan daha da eskilere dayanmaktadır. Tarihöncesi dönemlerdeki ulaşım araçlarının genişliğine etki eden çok sayıda faktör bulunmaktadır. Bu çok çeşitli etkenlerin sonucunda yaklaşık genişlik 2 metrenin altına düşmüştür. Bu etkenler günümüzde de çok değişmemiştir. Yolun genişliğine etki eden ana etken eskiden açılan yollarda kızak vb ulaşım araçlarının açtığı izlerdir. İlkel ulaşım araçlarında direksiyon ve fren bulunmadığı için yolculuğu kolaylaştırmak için kayaların içine tekerlerin girebileceği oyuklar açılmıştır.
Neolitik döneme ait Avrupa kıtasında bulunan tekerlekli kağnıların genişliklerinin 1.30 ila 1.75 metre olduğu, bu ölçünün Bronz Çağına gelindiğinde 1.40 ila 1.45 metre arasında genelleştiği bilinir. Asurlular, Babiller ve Yunanlar arabaların geçmesi için üzerinde kanal açılmış yollar yapmıştır. Antik dönemde Atina, Sparta ve Olimpiya gibi kentleri birbirine bağlayan bu tür yollar mevcuttur. Bu döneme ait en iyi korunmuş olan yollar Maltadadır.
Roma İmparatorluğu bu tür kanal açılmış yolları Yunanlardan daha az kullanmış olsa da teknolojik olarak geliştirmiştir. Özellikle Roma işgalinden sonra İngilterede ulaşım araç genişliği 1.40 ila 1.50 metre arasında yaygınlaşmıştır. 1814 George Stephenson bölgedeki İngiliz kömür ocağı vagonlarından esinlenerek lokomotif için genişliği teknik nedenlerle hafif değiştirerek günümüzdeki standart olan 1.435 metreye getirmiştir.
Standart
Buhar makinesinin icat edilmesi ile hız kazanan Sanayi Devrimi etkilerini taşımacılık alanında da gösterir. Sanayileşmede öncü konumda olan Birleşik Krallıkta inşa edilen ilk demiryolu hattı olan Liverpool-Manchester hattında genişlik olarak dönemin önde gelen Britanyalı mühendisi George Stephensonun de facto standardı olan 1.435 metre kullanılmıştır.
Great Western Railway adlı İngiliz demiryolu şirketinde mühendis olan Isambard Kingdom Brunel ise daha geniş hat mesafesi (2.140 metre) seçerek yüksek hızda daha iyi denge sağlanmasına önem vermişti. Ancak ülkenin farklı bölgelerinde farklı hat genişliklerinin olmasının geçişi engelleyen hatalı bir karar olduğu görülünce Stephensonun standardına dönülür. Bu dönemde özellikle İskoçyada yapılan geniş hatlar sonradan standart genişliğe çekilmiştir.
1846 yılında çıkan yasayla demiryollarında hat genişliği için standart olarak 1.435 milimetre zorunlu kılınmıştır. Eski hatlarda yapılan son değişiklik ise 1892 yılında bitirilmiştir.
Hat açıklığı uyumsuzluğu
Hat kesilmesi, farklı hat genişliğine sahip hatların karşı karşıya gelmesiyle yaşanan durumdur. Ulaşımın kesintisiz devam edebilmesi için bazı çözüm yolları kullanılmaktadır:
Taşıyıcı vagon ile yükün veya vagonun tamamen yeni bir vagonun üzerine yüklenerek devam etmesidir
Taşıyıcı boji ile vagonun boji kısmına uyumlu diğer hat genişliğine göre ayarlanmış boji ile ulaşım sürdürülür
Çift demiryolu hat açıklığı uygulaması, özellikle farklı hat genişliğinin bulunduğu yerlerde ilave bir ray döşenerek her iki hat genişliğinde de ulaşımın sağlanmasına yarar
Değişken demiryolu hat açıklığıne sahip trenler değişebilir aks ve boji sistemleri sayesinde farklı hat genişliklerine uyum sağlayabilirler
Boji dönüşümü ile trenin altındaki kısım yeni hat genişliğine uyumlu olacak şekilde değiştirilir
Dezavantajları
Özellikle yüklerin bir ulaşım aracından diğerine aktarılması sorunu hem zaman hem de işgücü kaybına yol açmaktadır. Sorunların teknik olarak aşılması kimi altyapısal hizmetlerin yerine getirilmesine bağlıdır. Hat kesintisinin giderilebileceği altyapının olmadığı durumlarda yolcuların da araç değiştirmesi söz konusudur.
Avantajları
Dar genişliğe sahip hatların yatırım maliyeti düşük olduğu için avantaj olarak değerlendirilir. Farklı hat genişliğinin varlığı işgalci bir kuvvetin ilerleyiş hızının kesilmesine yarayacaktır.