منحنى حدوة الحصان

طريق متعرج يؤدي إلى وادٍ في منتزه كانيونلاندز الوطني في ولاية يوتا .
لقطة جوية لمنحنى حدوة الحصان الذي يساعد القطارات على عبور جبال أليغيني غرب ألتونا، بنسلفانيا .

المنحنى على شكل حدوة حصان هو نوع من المنحنيات الصاعدة في الطريق والتي تعكس اتجاه الدوران ( الانعطاف ) مرتين على جانبي منحنى ضيق واحد يتغير بزاوية حوالي 180 درجة أو أكثر.

تُوجد هذه المنحنيات بكثرة في خطوط السكك الحديدية ، ولكنها تُستخدم أيضاً في الطرق . ويُشبه شكلها المميز، الذي يشبه حرف U أو حتى شكل البالون قليلاً، حدوة الحصان. أما في الطرق ، فتُسمى المنحنيات الضيقة جداً منها عادةً بالمنعطفات الحادة .

نظرية

يُعدّ المنحنى على شكل حدوة حصان وسيلةً لإطالة مسار صاعد أو هابط ، وبالتالي تقليل أقصى انحدار. يُعرَّف الانحدار بأنه الارتفاع مقسومًا على المسافة الأفقية، لذا من حيث المبدأ، تُضيف هذه المنحنيات إلى الطول لتحقيق نفس الارتفاع، تمامًا كما هو الحال في مسار حلزوني صاعد حول قمة أو أكثر، أو مسار تسلق عرضي يلتف حول نهاية سلسلة جبال.

إذا كان المسار المستقيم بين نقطتين شديد الانحدار بحيث يتعذر صعودهما، فإن اختيار مسار أكثر التفافًا سيزيد المسافة المقطوعة، مما يسمح بتوزيع فرق الارتفاع على مسافة أطول من الطريق. على عكس المنحنى الحلزوني، لا يتضمن المنحنى على شكل حدوة حصان تقاطع المسار مع نفسه، ويتضمن المنحنى الكامل على شكل حدوة حصان أقسامًا مستقيمة نسبيًا، وانحرافات منحنية في كلا الاتجاهين، وجزءًا منحنيًا بشدة؛ بينما يتميز المنحنى الحلزوني عمومًا بانحناء أكثر انتظامًا. من الواضح أن المنحنى على شكل حدوة حصان يُحدث تغييرًا حادًا في الاتجاه يتطلب منحنى تصحيحيًا آخر لاستعادة المسار في الاتجاه العام، بينما لا يتطلب المنحنى الحلزوني ذلك عادةً.

يُستخدم أحيانًا مسار على شكل حدوة حصان عند عبور وادٍ عميق. وقد يسمح الانحراف عن المسار المستقيم على طول حافة الوادي بعبوره من موقع أفضل.

تُعدّ المنحنيات على شكل حدوة حصان شائعة على خطوط السكك الحديدية في المناطق شديدة الانحدار أو الجبلية، حيث يجب إيجاد وسائل لتحقيق ميول مقبولة وتقليل تكاليف الإنشاء. وكما هو الحال مع المنحنيات الحلزونية، فإنّ القيد الرئيسي في تصميم المنحنيات على شكل حدوة حصان هو الحفاظ على نصف قطرها بأكبر قدر ممكن، لأنّ المنحنيات الحادة تحدّ من سرعة القطار، وتزيد من الاحتكاك، مما يُؤثّر سلبًا على القضبان، ويتطلّب استبدال المسارات الخارجية بشكل متكرر.

أمثلة

أوروبا

البوسنة والهرسك

  • يحتوي خط سكة حديد ŽFBH الذي يربط بين سراييفو وموستار على العديد من المنحنيات على شكل حدوة حصان، بعضها داخل الأنفاق وفوق الجسور، بين محطتي غراد وكونجيتش .

ألمانيا

النرويج

خريطة لنفق Storegjeltunnelen ونفق Dalbergtunnelen في مضيق Måbødalen ، وهو نظام معقد من المنحنيات على شكل حدوة حصان والأنفاق والحلقات على الطريق الوطني النرويجي رقم 7 .
خط فلام، ١٩٢٦ بعد فترة وجيزة من إنشائه. حقوق الصورة: أندرس بير ويلس
  • يحتوي خط دوفري ، وهو الخط الرئيسي لشبكة السكك الحديدية النرويجية، على مسار على شكل حدوة حصان داخل نفق غرونبوغن من دومباس عند التلال شديدة الانحدار إلى هضبة دوفري ، وهو خط سكة حديد قياسي ذو مسار واحد. [ 1 ]
  • خط فلام في النرويج له شكل حدوة حصان مزدوجة، أحدهما داخل نفق والآخر في العراء، على بعد بضعة كيلومترات أسفل المحطة العلوية، وهو ذو مقياس قياسي ومسار واحد.
  • يحتوي خط راوما في النرويج على مسار مزدوج على شكل حدوة حصان عبر الوادي الضيق والشديد الانحدار في فيرما، أحدهما داخل نفق والآخر يشمل جسر كيلينج ، وهو مسار فردي ذو مقياس قياسي.

بولندا

سلوفاكيا

المملكة المتحدة

  • فرع نيوكاسل كواي سايد ، وهو خط سكة حديد مخصص لنقل البضائع فقط من الخط الرئيسي إلى رصيف النهر، عبر نفق على شكل حدوة حصان شديد الانحدار.
  • تم بناء المنحنى على شكل حدوة الحصان على خط ويست هايلاند في اسكتلندا بين أبر تايندروم وجسر أورتشي لأن مهندسي السكك الحديدية لم يتمكنوا من تحمل تكلفة بناء جسر يعبر الوادي النائي.

أمريكا الشمالية

الولايات المتحدة

ولاية بنسلفانيا

ألاسكا

  • في منطقة لوب التابعة لسكك حديد ألاسكا ، بين علامتي الكيلومتر 48 و51 شمال شرق مدينة سيوارد في ألاسكا ، كان هناك مسار على شكل حدوة حصان ومسار حلزوني ، وكلاهما مبني على مجموعة واسعة من الجسور الخشبية التي يصل ارتفاعها إلى 106 أقدام. في عام 1951، أزال مسار جديد المسار الأصلي على شكل حدوة حصان والمسار الحلزوني وجميع الجسور، ولكنه أضاف مسارًا جديدًا على شكل حدوة حصان عند علامة الكيلومتر 48. [ 2 ]

كاليفورنيا

كولورادو

استُخدمت المنحنيات على شكل حدوة الحصان على نطاق واسع في العديد من خطوط السكك الحديدية الضيقة في جبال روكي بولاية كولورادو ، والتي تم التخلي عنها في الغالب الآن، [ 4 ] على سبيل المثال:

  • على خط سكة حديد كومبريس وتولتك ذي المناظر الخلابة (المعروف سابقًا باسم D&RGW )؛ عرض السكة 3  أقدام ( 914  مم ) :
    • منحنى كوكسو؛ كومبريس، كولورادو
    • منحنى تانجلفوت؛ كومبريس، كولورادو
    • منحنى لوس بينوس؛ لوس بينوس، كولورادو
    • فانتوم كيرف؛ سوبليت، نيو مكسيكو
    • منعطف ويبلاش؛ بيغ هورن، كولورادو
    • لافا لوب؛ لافا، كولورادو
  • أوفير لوب؛ أوفير، كولورادو؛ سكة حديد ريو غراندي الجنوبية  – مقياس 3  أقدام ( 914  مم ) (مهجورة)
  • منحنى التورا؛ ألتورا، كولورادو؛ ريو غراندي وباجوسا والشمالية؛ قياس 3  قدم ( 914  ملم ) (مهجور)
  • على خط سكة حديد يونتا ؛ عرض 3  أقدام ( 914  مم ) (مهجور): [ 5 ]
    • منحنى بزاوية 66 درجة  ؛ قلعة مورو، كولورادو؛
    • حلقة البالون؛ كولومباين، كولورادو
    • منعطف حاد ومنعطف على شكل حدوة بغل؛ ماك أندروز، كولورادو

أيداهو

ولاية ماريلاند

مونتانا

نيفادا

نيويورك

  • سوين، نيويورك؛ سكة حديد بيتسبرغ، شوموت، والشمالية (مهجورة)
  • ريتشبرغ، نيويورك؛ سكة حديد بيتسبرغ، شوموت، والشمالية (مهجورة)

ولاية أوريغون

يوتا

  • جيلولي لوبس، وهو عبارة عن مسار مزدوج على شكل حدوة حصان غرب سولجر ساميت، يوتا ؛ يونيون باسيفيك (سابقًا D&RGW ).

واشنطن

كندا

مقاطعة كولومبيا البريطانية

آسيا

الصين

جيانغسو

شانشي

سيتشوان

شينجيانغ

يونان

قانسو

تشينغهاي

  • مجموعة منحنى غوانجياو، سكة حديد تشينغهاي-التبت
    • منحنى إيرلانغ.
    • منحنى إيرلانغ الشمالي.
    • منحنى نانشان.
    • منحنى لوبي.
    • منحنى لوبي الجنوبي.

إيران

اليابان

باكستان

أوقيانوسيا

أستراليا

نيوزيلندا

مراجع

  1. Avslutningsrapport for Dovrebanen: avgit til Denkgl. Norske Regjerings Departement for de Offentlige Arbeider. أوسلو: بانفورلاجيت. 1926 (الأصل)، 2000 (طبع). رقم ISBN 82-91448-35-3.
  2. برينس، بي دي سكة حديد ألاسكا بالصور 1914-1964 ، مطبعة كين راي، أنكوريج، 1964
  3. كرامب، سبنسر (1998). أشجار الخشب الأحمر، والقطارات الحديدية، والمحيط الهادئ ( الطبعة الخامسة). فورت براغ، كاليفورنيا: سكة حديد كاليفورنيا الغربية. ص 60. ISBN   0-918376-12-2.
  4. أورميس، آر إم، تتبع خطوط السكك الحديدية المهجورة في كولورادو ، دار نشر سينشري وان 1975 (يحتوي على خرائط محلية شاملة تحدد أسماء خطوط السكك الحديدية وتواريخ الخدمة).
  5. بندر، هنري إي الابن (1970). سكة حديد يونتا: طريق جيلسونايت . بيركلي، كاليفورنيا: كتب هاول-نورث. ص 42. ISBN  0-8310-7080-3.
  6. "铁影 – 宏伟壮丽的展线群——成昆铁路运转记其四" [ الظل الحديدي – مجموعة خطوط السكك الحديدية الرائعة - الفصل الرابع من تشغيل سكة حديد تشنغدو-كونمينغ ] (بالصينية). 2017-07-17. مؤرشفة من الأصلي بتاريخ 2024-08-08 . تم الاسترجاع بتاريخ 2024-08-08 .
  7. جون برايان هولينجسورث (1982). أطلس سكك حديد العالم . بيسون.
  8. هيو هيوز (1981). سكك حديد الشرق الأوسط . دائرة السكك الحديدية القارية.
  • كلارك، كين (2016). سكة حديد بيتسبرغ، شوموت، والشمالية . دار أركاديا للنشر. الصفحات  20، 37. ISBN 978-1-4671-1726-5.