பயணங்களில் புதைந்திருக்கும் புதிர்கள்!
ஜன்னல் ஓரத்தில் அமர்ந்து, தாள லயத்துடன் ஒலி எழுப்பும் ரயிலின் சத்தத்தைக் கேட்டுக்கொண்டே, வெளியே மாறும் காட்சிகளை ரசிப்பது நம்மில் பலருக்கும் பிடித்தமான அனுபவம். அந்தப் பயணத்தின் போது, முடிவில்லாமல் நீளும் ரயில் பாதையையும், அதன் இருபுறமும் சிதறிக் கிடக்கும் ஆயிரக்கணக்கான கற்களையும் நாம் நிச்சயம் கவனித்திருப்போம்.
“ஏன் இந்தக் கற்களை இங்கே கொட்டி வைத்திருக்கிறார்கள்? இதற்கும் ரயிலின் பாதுகாப்பான பயணத்திற்கும் என்ன தொடர்பு?” என்று எப்போதாவது யோசித்திருக்கிறீர்களா? அவை வெறும் சாதாரண ஜல்லிக் கற்கள் அல்ல. அவை ஒவ்வொன்றும் ஒரு முக்கியமான பொறியியல் காரணத்திற்காக அங்கே வைக்கப்பட்டிருக்கின்றன. அந்த உயிர்காக்கும் கற்களுக்குப் பின்னால் இருக்கும் அறிவியலை விரிவாக அலசுவோம்.
பெயர் என்ன? இதன் அமைப்பு என்ன?
ரயில் தண்டவாளங்களுக்கு இடையில் காணப்படும் இந்தக் கூர்மையான கற்களுக்கு ஒரு அதிகாரப்பூர்வ பெயர் உண்டு. அவை ‘டிராக் பாலாஸ்ட்’ (Track Ballast) அல்லது ‘தட சரளை’ என்று அழைக்கப்படுகின்றன. ஒரு ரயில் பாதை என்பது வெறும் இரும்புக் கம்பிகள் மட்டுமல்ல, அது பல அடுக்குகளைக் கொண்ட ஒரு சிக்கலான அமைப்பு.
- மண் (Subgrade): இதுதான் அடிப்படையான தரை.
- பாலாஸ்ட் (Ballast): இந்த அடுக்கில்தான் நாம் பார்க்கும் சரளைக் கற்கள் உள்ளன.
- ஸ்லீப்பர்கள் (Sleepers): பாலாஸ்ட்டின் மீது, வரிசையாக அடுக்கப்பட்டிருக்கும் கான்கிரீட் அல்லது மரக்கட்டைகள்.
- தண்டவாளங்கள் (Rails): ஸ்லீப்பர்களின் மீது பொருத்தப்பட்டிருக்கும் இரும்புக் தடங்கள்.
இந்த நான்கு அடுக்குகளும் ஒன்று சேர்ந்துதான், பல நூறு டன் எடை கொண்ட ரயிலை பாதுகாப்பாகத் தாங்கிச் செல்கின்றன. இதில், பாலாஸ்ட்டின் பங்கு மிக மிக முக்கியமானது.
பாலாஸ்ட்டின் ஐந்து முக்கிய பணிகள்: ஒரு கல்லில் பல பயன்கள்!
இந்த சரளைக் கற்கள் ஐந்து முக்கிய காரணங்களுக்காகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
உறுதியான பிடிமானம் மற்றும் நிலைத்தன்மை: ஒரு ரயில், தண்டவாளத்தின் மீது செல்லும்போது, அதன் எடை மற்றும் வேகத்தால் அளவுக்கு மீறிய விசையை உருவாக்குகிறது. இந்த விசை, தண்டவாளங்களை முன்னோக்கியும், பக்கவாட்டிலும் நகரச் செய்ய முயற்சிக்கும். இங்கேதான் பாலாஸ்ட் தன் வேலையைக் காட்டுகிறது. அதன் கூர்மையான முனைகள், ஒன்றோடு ஒன்று இறுக்கமாகப் பிணைந்து, கான்கிரீட் ஸ்லீப்பர்களை அங்கும் இங்கும் நகர விடாமல் ஒரு நங்கூரம் போலப் பிடித்துக் கொள்கின்றன. இந்த உறுதியான பிடிமானம் இல்லையென்றால், ரயில் எளிதாகத் தடம் புரண்டு, பெரும் விபத்து ஏற்படக்கூடும்.
பாரம் தாங்குதல் மற்றும் சமமாகப் பரப்புதல் (Load Distribution): ஒரு ரயில் பெட்டியின் எடை பல டன்கள் இருக்கும். இந்த ஒட்டுமொத்த எடையும், சக்கரங்கள் வழியாக தண்டவாளத்தின் ஒரு சிறிய பகுதியில் குவிகிறது. இந்த அழுத்தத்தை அப்படியே தரைக்குக் கடத்தினால், தண்டவாளம் பூமிக்குள் புதைந்துவிடும். இதைத் தடுக்க, பாலாஸ்ட் ஒரு சிறந்த ‘லோடு டிஸ்ட்ரிபியூட்டராக’ செயல்படுகிறது.
- ரயிலின் பாரம் -> தண்டவாளங்கள் -> ஸ்லீப்பர்கள் -> பாலாஸ்ட் -> தரை என்று படிப்படியாகக் கடத்தப்படுகிறது. பாலாஸ்ட், அந்த immense அழுத்தத்தைத் தன் பரந்த பரப்பளவில் சமமாகப் பிரித்து, தரைக்கு அனுப்புகிறது. இதனால், தரைப்பகுதி சரிந்துவிடாமல், தண்டவாளம் நிலையாக இருக்கிறது.
அதிர்வுகளையும் சத்தத்தையும் உறிஞ்சுதல் (Vibration & Sound Absorption): ரயில் செல்லும்போது ஏற்படும் கடுமையான அதிர்வுகளையும், “கடகட” என்ற பேரிச்சலையும் நாம் உணர்ந்திருப்போம். இந்த அதிர்வுகள் அப்படியே பூமிக்குக் கடத்தப்பட்டால், அருகிலுள்ள கட்டிடங்கள் மற்றும் பாலங்களில் விரிசல் ஏற்பட வாய்ப்புள்ளது. பாலாஸ்ட் கற்களுக்கு இடையே உள்ள சிறிய இடைவெளிகள், ஒரு ஸ்பாஞ்ச் போலச் செயல்பட்டு, இந்த அதிர்வுகளையும், சத்தத்தையும் பெருமளவில் உறிஞ்சிக் கொள்கின்றன. இதனால், பயணிகளுக்கு இதமான பயணமும், சுற்றுப்புறத்திற்குப் பாதுகாப்பும் கிடைக்கிறது.
முறையான வடிகால் (Proper Drainage): ரயில் பாதையின் முதல் எதிரி தண்ணீர். மழைக்காலங்களில் தண்ணீர் தேங்கி நின்றால், தண்டவாளத்தின் கீழ் உள்ள மண் சேறாகி, பலவீனமாகிவிடும். இதனால் தண்டவாளம் சரிந்து, விபத்துகள் ஏற்படலாம். பாலாஸ்ட் கற்களுக்கு இடையே உள்ள இடைவெளிகள், மழைநீர் உடனடியாக வழிந்தோடி, பூமிக்குள் செல்ல வழிவகுக்கின்றன. இது ஒரு இயற்கையான வடிகால் அமைப்பாகச் செயல்பட்டு, ரயில் பாதையை எப்போதும் உலர்ந்ததாகவும், உறுதியாகவும் வைத்திருக்க உதவுகிறது.
தேவையற்ற செடிகளைத் தடுத்தல் (Preventing Weed Growth): தண்டவாளப் பாதையில் செடிகளும், புதர்களும் வளர்ந்தால் என்ன ஆகும்? அவற்றின் வேர்கள் மண்ணின் பிடிப்பை பலவீனமாக்கும், தண்ணீரைத் தேக்கி வைக்கும், மேலும் ரயிலின் இயக்கத்திற்கும் இடையூறு செய்யும். கற்கள் நிறைந்த, சத்தில்லாத, உலர்ந்த பாலாஸ்ட் அடுக்கில் எந்தச் செடியும் எளிதில் வளர முடியாது. இதன் மூலம், பராமரிப்புச் செலவு குறைவதோடு, பாதையின் பாதுகாப்பும் உறுதி செய்யப்படுகிறது.
ஏன் சாதாரண கூழாங்கற்களைப் பயன்படுத்துவதில்லை?
“எதற்காகக் கூர்மையான கற்கள்? வழவழப்பான கூழாங்கற்களைப் பயன்படுத்தலாமே?” என்ற கேள்வி எழலாம். கூழாங்கற்கள் வட்ட வடிவமாகவும், வழவழப்பாகவும் இருப்பதால், ரயில் செல்லும் அழுத்தத்தில் அவை ஒன்றுடன் ஒன்று சறுக்கி, பந்து போல உருண்டுவிடும். இதனால், ஸ்லீப்பர்களுக்குத் தேவையான உறுதியான பிடிமானம் கிடைக்காது.
ஆனால், கூர்மையான முனைகளைக் கொண்ட பாலாஸ்ட் கற்கள், ஒன்றோடு ஒன்று கோர்த்துக்கொண்டு (Interlocking), ஒரு நிலையான, அசைக்க முடியாத அடுக்கை உருவாக்குகின்றன. இதற்காகவே, கிரானைட் போன்ற கடினமான பாறைகளை உடைத்து, இந்தக் கற்கள் பிரத்யேகமாகத் தயாரிக்கப்படுகின்றன.
எதிர்காலத் தொழில்நுட்பம்: சரளை இல்லாத தண்டவாளங்கள் (Ballastless Tracks)
தற்போது, அதிவேக ரயில்களுக்காகவும், மெட்ரோ ரயில்களுக்காகவும், பாலங்கள் மற்றும் சுரங்கப் பாதைகளிலும் ‘பாலாஸ்ட் இல்லாத தண்டவாளங்கள்’ பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இதில், கற்களுக்குப் பதிலாக, ஒரு திடமான கான்கிரீட் தளத்தின் மீது தண்டவாளங்கள் பொருத்தப்படுகின்றன. இதன் ஆரம்பகட்ட கட்டுமானம் செலவு மிக அதிகம் என்றாலும், பராமரிப்புச் செலவு குறைவு மற்றும் அதிவேகப் பயணத்திற்கு மிகவும் உகந்தது.
வெறும் கற்கள் அல்ல, பாதுகாவலர்கள்!
எனவே, அடுத்த முறை நீங்கள் ரயிலில் பயணிக்கும்போது, அந்தத் தண்டவாளக் கற்களை ஒரு சாதாரணப் பொருளாகப் பார்க்காதீர்கள். அவை ஒவ்வொன்றும், உங்கள் பயணத்தைப் பாதுகாப்பானதாகவும், சௌகரியமானதாகவும் மாற்றுவதற்காக, பல பொறியியல் தத்துவங்களை தன்னுள் அடக்கியிருக்கும் ஒரு அமைதிப் பாதுகாவலன். ஒரு சிறிய கல்லுக்குள் இவ்வளவு பெரிய அறிவியல் அடங்கியிருப்பது இயற்கையின் மற்றொரு அதிசயமே!
