Apa yang membuat jembatan gantung tidak cocok untuk kereta api?

Saya ingat pernah membaca di edisi lama Model Railroader sebuah artikel tentang jembatan kereta api. Di dalamnya, penulis menyebutkan bahwa Anda tidak harus memiliki jembatan gantung model untuk jalur kereta api pada tata letak Anda karena tidak ada pengaturan seperti itu akan menjadi prototipe.

Dalam kata-katanya sendiri, "jembatan gantung dan kereta tidak berbaur."

Saya menyadari bahwa penulisnya mungkin bukan insinyur (setidaknya dalam arti situs ini), tetapi komentarnya membuat saya berpikir. Saya agak penggemar kereta api, dan saya tidak bisa memikirkan jembatan gantung untuk kereta - hal terdekat yang terlintas dalam pikiran adalah trek troli yang ada di Jembatan Brooklyn ^* .

Saya mengerti bahwa tidak akan ada banyak jembatan gantung untuk kereta, karena jenis jembatan lainnya akan lebih cocok (lebih murah, lebih mudah dibangun, dll.) Tetapi mengapa mereka sangat langka?

^* _{Ingatlah, saya tinggal di AS, dan saya tidak terbiasa dengan infrastruktur kereta api asing.}

Ada beberapa alasan utama mengapa jembatan gantung tidak digunakan untuk jalur kereta api.

Alasan utamanya adalah bahwa jembatan gantung biasanya digunakan di mana bentang yang sangat panjang diperlukan. Kereta sangat berat, terutama jika dibandingkan dengan jalur lalu lintas jalan raya. Ini berarti bahwa bentang panjang memerlukan struktur penyangga yang sangat kuat, yang dalam hal jembatan gantung adalah kabel dan menara.

Alasan kedua sejalan dengan yang pertama; kereta menyebabkan muatan dinamis tinggi saat bergerak di sepanjang rel. Ini dapat meningkatkan beban vertikal hingga 30%.

Ketiga, kereta tidak benar-benar memiliki suspensi, terutama kereta barang. Ini berarti bahwa setiap gerakan di jembatan itu sendiri memiliki sedikit peluang untuk dibasahi sebelum mencapai kereta. Jembatan gantung relatif fleksibel dengan desain yang membuat gerakan yang ditransfer lebih menjadi masalah. Anda tidak ingin jembatan bergulir di bawah kereta!

Tak satu pun dari ini adalah masalah teknik yang mustahil untuk diatasi. Tetapi pada saat Anda telah mengakomodasi semuanya, Anda mungkin akan menemukan lokasi yang berbeda atau malah membangun jembatan truss.

Mungkin reputasi jembatan gantung kereta api rusak parah oleh kinerja yang buruk dari yang pertama?

Pada tahun 1830, Stockton dan Darlington Railway membangun jembatan gantung di atas Sungai Tees, yang dirancang oleh Samuel Brown .

(Ilustrasi oleh William Miller, dari The North Eastern Railway oleh William Tomlinson, 1915.)

Dimaksudkan untuk mengangkut kereta 150 ton, pengujian menunjukkan bahwa menara jembatan mengalami kerusakan ketika beban melebihi 66 ton. Chris Lloyd menggambarkan kesempatan itu :

Ketika mesin pertama, menarik 16 truk batu bara, beringsut ke jembatan, geladak bergoyang dan bergetar, dan pilar di sisi Yorkshire bergoyang dan retak. Ketika kereta mendekati pusat, geladak naik di tengah, menciptakan gunung mini, dengan delapan truk naik lereng Durham sementara, secara bersamaan, delapan lainnya bergulir di sisi Yorkshire. Kopling di tengah patah, dan sementara delapan gerobak depan dan mesin melanjutkan ke Yorkshire, delapan gerobak belakang melarikan diri, mempercepat punuk ke Durham.

Kereta kemudian dibatasi hingga empat gerbong sekaligus yang dihubungkan " melalui rantai dengan kopling yang membuat mereka terpisah sejauh 9 meter ." Pada 1844 lalu lintas dipindahkan ke jembatan gelagar besi cor yang dirancang oleh Robert Stephenson , dan jembatan gantung itu dibongkar pada tahun 1880.

Sebaliknya, dua jembatan gantung modern membawa kereta api dalam rentang yang sangat panjang:

• Jembatan bersusun Shimotsui-Seto (dibuka 1988) membawa jalan dan kereta api sepanjang 940 m antara Honshu dan Hitsuishijima di Jepang.
• Jembatan dua tingkat Tsing Ma Bridge (dibuka 1997) membawa jalan dan kereta api sepanjang rentang 1.377 m antara pulau-pulau Tsing Yi dan Ma Wan, Hong Kong. Buku Pemantauan Kesehatan Struktural Jembatan Penangguhan Jangka Panjang oleh You Lin Xu dan Yong Xia menjelaskan secara rinci bagaimana insinyur jembatan memastikan ini beroperasi dengan aman.

( Gambar domain publik Jembatan Tsing Ma oleh Snaveed, 2006. )

Kereta ringan, dan jembatan apung daripada jembatan gantung, namun saya menduga banyak masalah yang sama: http://bulletin.pbworld.com/volumes/2014_04/taking_light_rail_over_floating_bridge.aspx

"Jembatan yang ditakdirkan untuk menjadi tuan rumah kereta ringan adalah Jembatan Homer M. Hadley Memorial, salah satu jembatan terapung terpanjang di dunia, yang saat ini membawa jalan raya Interstate 90 di atas Danau Washington. Dua jalur jembatan yang ada akan diganti dengan dual- lacak light rail untuk membawa sistem light rail di wilayah itu ke Danau Washington sebagai bagian dari ekstensi East Transit Sound Transit dari Seattle ke Redmond. Sementara sistem kereta penumpang telah dikembangkan yang melintasi struktur pendukung kabel dan menghadapi pergerakan multi-dimensi, tidak ada jembatan lain yang membawa rel penumpang yang mengakomodasi berbagai dan besarnya gerakan yang akan dibutuhkan dari Jembatan Hadley. "

Jadi sepertinya pembangunan sedang berlangsung di daerah ini.

(Maaf, reputasi belum cukup untuk ditambahkan sebagai komentar, tapi saya pikir itu mungkin menarik)

Jika Anda melihat Øresund Bridge, mereka menyatakan bahwa jembatan itu dirancang dengan mempertimbangkan lalu lintas kereta api:

Desain girder dan cable-stayed dipilih untuk memberikan kekakuan khusus yang diperlukan untuk mengangkut lalu lintas kereta api yang berat, dan juga untuk menahan akumulasi es yang besar.

Kereta berjalan di dek di bawah lalu lintas jalan.

Karena artikel di wikipedia tidak memiliki referensi untuk pernyataan ini, saya tidak dapat memberikan alasan yang sebenarnya. Tapi sepertinya jembatan gantung itu terlalu goyah. Secara pribadi saya pernah mendengar bahwa kereta di jembatan gantung akan mendorong gelombang jembatan di depan mereka, merobek trek dan jembatan itu terpisah.

Jembatan gantung kedua sering agak curam ke tengah, sesuatu yang tidak disukai kereta api, kereta membutuhkan kemiringan yang sedikit lebih sedikit daripada yang bisa ditangani oleh mobil atau truk.