ระบบรางเหล็กยกระดับใหม่สามารถเปลี่ยนการคมนาคมในประเทศกำลังพัฒนาได้

คนงานเทคอนกรีตระหว่างการก่อสร้าง

ระบบรางเหล็กยกระดับใหม่สามารถเปลี่ยนวิธีการขนส่งในประเทศกำลังพัฒนาไปอย่างสิ้นเชิง เมื่อเปรียบเทียบกับถนนและทางรถไฟแบบเดิมๆ ระบบนี้ใช้พื้นที่น้อยกว่า ช่วยให้กิจกรรมภาคพื้นดินดำเนินต่อไปได้โดยไม่หยุดชะงัก สร้างอุปสรรคสำหรับสัตว์ป่าน้อยลง และมอบโซลูชั่นการขนส่งที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่า

เมืองต่างๆ จะสามารถลดความแออัดของถนนโดยไม่ต้องลงทุนในระบบรถไฟธรรมดาที่มีราคาแพงได้อย่างไร

ในชนบทของแอฟริกาใต้ วิศวกรกำลังพัฒนาระบบขนส่งที่มีประสิทธิภาพและยืดหยุ่น ซึ่งเป็นทางเลือกใหม่สำหรับความท้าทายด้านระบบขนส่งสาธารณะแห่งศตวรรษที่ 21

ระบบ Fractional Rapid Transport (FRT) เป็นระบบรถไฟฟ้ารางเบาแบบแขวนที่ออกแบบมาเพื่อขนส่งทั้งสินค้าและผู้โดยสาร ระบบอัตโนมัติระดับสูงผสมผสานความยืดหยุ่น ความน่าเชื่อถือ และความคุ้มค่าเข้าด้วยกัน

ระบบนี้เรียกว่าระบบ "เศษส่วน" เนื่องจากสามารถขนส่งผู้คนหรือสินค้าจำนวนมากผ่านการเดินทางระยะสั้น{0}}หลายครั้งและบ่อยครั้ง

แนวทางใหม่ในการขนส่งต้นทุนต่ำ-

ลูกค้ารายแรกคือ IPC Coal ได้ติดตั้งระบบ Fractional Rapid Transport ที่เหมือง Elandspruit ซึ่งอยู่ห่างจากกรุงพริทอเรีย ไปทางตะวันออกประมาณ 100 กิโลเมตร

คาดว่าระบบรางจะเริ่มดำเนินการในเดือนเมษายน 2560 และขนส่งถ่านหินได้ 355,600 ตันต่อเดือน

สำหรับการทำเหมืองขนาดใหญ่ การขนส่งสินค้าโดยใช้ FRT สามารถลดต้นทุนได้อย่างมาก โดยต้นทุนการก่อสร้างประมาณเพียงหนึ่ง-ในสามของระบบการขนส่งด้วยรถบรรทุกแบบดั้งเดิม

ต่างจากระบบรางรถไฟทั่วไป ระบบ FRT ใช้โครงสร้างยกระดับที่มีเสาเหล็กรองรับ ซึ่งช่วยลดการยึดครองที่ดินในขณะที่ยังคงประสิทธิภาพการขนส่งในระดับสูง

โครงสร้างเหล็กรองรับอนาคตของระบบราง

ระบบ Fractional Rapid Transport ถูกแขวนไว้จากเสาเหล็กที่สูงกว่าพื้นดินประมาณ 7 เมตรหรือสูงกว่า

ด้วยต้นทุนการก่อสร้างประมาณ 2 ล้านเหรียญสหรัฐต่อกิโลเมตร ระบบนี้มีราคาไม่แพงกว่าถนนหรือทางรถไฟแบบเดิมๆ

หลังการติดตั้ง ส่วนประกอบที่มีน้ำหนักเบาและการออกแบบโครงสร้างที่มีประสิทธิภาพจะช่วยลดการใช้พลังงานและต้นทุนการดำเนินงาน

ความสำเร็จของระบบการขนส่งแบบโมดูลาร์ประเภทนี้ขึ้นอยู่กับวัสดุเหล็กที่เชื่อถือได้เป็นอย่างมาก ผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น ท่อเหล็กโครงสร้างมักใช้ในโครงสร้างรองรับเนื่องจากมีความแข็งแรงเป็นเลิศ ความแม่นยำของขนาด และประสิทธิภาพการรับน้ำหนัก-ที่มีประสิทธิภาพ

สำหรับระบบการขนส่งแบบยกระดับ ส่วนประกอบที่เป็นเหล็กจะต้องทนทานต่อน้ำหนักบรรทุกในระยะยาว-ในขณะเดียวกันก็รักษาเสถียรภาพของโครงสร้างภายใต้สภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน

การออกแบบเหล็กแบบโมดูลาร์เพื่อการขนส่งที่ยืดหยุ่น

ห้องบรรทุกสินค้าหรือห้องโดยสารของระบบ FRT ถูกควบคุมโดยระบบบนเครื่องบิน มอเตอร์ขับเคลื่อนล้อที่เชื่อมต่อกับรางรถไฟอย่างแน่นหนา

การออกแบบนี้ช่วยให้พ็อดทำงานได้อย่างปลอดภัยบนทางโค้งและทางลาดเอียงในขณะที่ใช้ระบบเบรกแบบธรรมดา

ล้อเหล็กที่ทำงานบนรางเหล็กช่วยลดแรงต้านการหมุน ลดความต้องการในการบำรุงรักษา และปรับปรุงประสิทธิภาพการดำเนินงาน

เบื้องหลังการออกแบบน้ำหนักเบาคือโครงสร้างเหล็กที่ออกแบบอย่างพิถีพิถัน วัสดุ เช่น แผ่นเหล็กความแข็งแรงสูงช่วยให้วิศวกรสร้างส่วนประกอบที่แข็งแกร่งขึ้นในขณะที่ลดน้ำหนักโครงสร้างโดยรวมลง

การกำหนดอนาคตของการขับเคลื่อนในเมือง

ระหว่างปี 2015 และ 2016 บริษัทของ Louw ทดสอบเส้นทางหนึ่ง-ทางตะวันตกเฉียงเหนือของพริทอเรีย เพื่อขนส่งสินค้า 10 ตันด้วยความเร็ว 30 กิโลเมตรต่อชั่วโมง

ในขณะที่ขยายการติดตั้งทางรถไฟในเหมือง Elandspruit Louw ยังได้หารือถึงความเป็นไปได้ในการพัฒนาเส้นทาง Podcars Africa รอบ ๆ วิทยาเขตของมหาวิทยาลัยพริทอเรีย

นอกจากนี้เขายังได้หารือกับเจ้าหน้าที่ของเคปทาวน์และเมืองอื่นๆ ที่สนใจในการแก้ปัญหาความท้าทายด้านการขนส่ง

"ระบบ FRT นี้จะกลายเป็นระบบรถไฟใต้ดินเวอร์ชันของแอฟริกาที่สร้างขึ้นบนโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่" Louw อธิบาย

ต่างจากระบบรถไฟใต้ดินใต้ดินซึ่งต้องใช้เงินลงทุนมหาศาล ระบบรางยกระดับสามารถข้ามแม่น้ำ ทางรถไฟที่มีอยู่ และพื้นที่ที่ยังไม่ได้รับการพัฒนา

ระบบนี้มีกำลังการผลิตขนาดใหญ่ ต้นทุนการก่อสร้างต่ำ มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยที่สุด และช่วยให้ที่ดินใต้โครงสร้างสามารถนำไปใช้เพื่อการเกษตรหรือเลี้ยงสัตว์ต่อไปได้

ปรับปรุงชีวิตในเมืองด้วย-โครงสร้างพื้นฐานแบบเหล็ก

แนวคิดสถานีของ Podcars Africa ใช้การออกแบบที่ประหยัดโดยวางอยู่เหนือทางเท้า สถานีต่างๆ ใช้พลังงานแสงอาทิตย์และมีลิฟต์สำหรับผู้โดยสารทุพพลภาพ

สถานีเหล่านี้ตั้งอยู่ทุกๆ 200 เมตรโดยประมาณ รองรับระบบขนส่งอัตโนมัติเต็มรูปแบบ

ห้องโดยสารมีน้ำหนักสามตันและสามารถบรรทุกคนได้หกถึงแปดคน ผู้โดยสารสามารถจองพ็อดผ่านอุปกรณ์มือถือได้

“สถานีต่างๆ ทำงานอัตโนมัติเต็มรูปแบบ และยานพาหนะแต่ละคันทำงานอย่างเป็นอิสระตามเส้นทางและข้อมูลความเร็วที่ได้รับจากระบบบัตรทำงาน” Louw อธิบาย

เหล็กทำให้โครงสร้างน้ำหนักเบาเป็นไปได้

“หากไม่มีเหล็ก โครงสร้างน้ำหนักเบาที่มีอยู่จะไม่สามารถบรรลุความแข็งแกร่งที่ต้องการจากมุมมองทางกายภาพได้” Louw กล่าว

เสารองรับใช้เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ- ในขณะที่แผ่นเหล็กบางจะโค้งงอและพับให้เป็นโครงสร้างลำแสงโซโลมอนที่มีความแข็งแกร่งสูง-

การออกแบบนี้ช่วยให้ส่วนประกอบเหล็กทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพกับคอนกรีตที่ฉีดเข้าไปในคาน ทำให้เกิดโครงสร้างเหล็กผสมคอนกรีต-ที่แข็งแกร่ง โดยไม่ต้องมีการเชื่อมหรือต่อด้วยสลักเกลียวอย่างกว้างขวาง

วัสดุ เช่น แผ่นเหล็กกล้าคาร์บอน ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในงานโครงสร้าง เนื่องจากมีความแข็งแรงที่ดี มีความยืดหยุ่นในการผลิต และคุ้มราคา

การออกแบบคอนกรีตเหล็ก-นี้ทำให้ระบบรางมีความแข็งแกร่ง ราคาไม่แพง และประกอบได้ง่ายขึ้น

นอกจากนี้ การออกแบบโครงสร้างแบบปิดยังช่วยลดความเสี่ยงของการโจรกรรมโลหะ ซึ่งเป็นความท้าทายที่พบบ่อยในบางภูมิภาค

อนาคตของระบบขนส่งแบบโมดูลาร์

Louw อธิบายระบบ Fractional Rapid Transport ว่าเป็น "ชุดของเล่นก่อสร้าง" โดยอธิบายว่าบริษัทวางแผนที่จะเช่ารางในช่วงระยะเวลาของสัญญา และรื้อและกู้คืนในภายหลัง

เมื่อเปรียบเทียบกับโครงสร้างพื้นฐานทางรถไฟหรือถนนแบบดั้งเดิม ระบบการขนส่งแบบโมดูลาร์นี้ต้องใช้เงินลงทุนเพียงเล็กน้อยเท่านั้น

ด้วยโครงสร้างเหล็กที่ปรับขนาดได้ การผลิตที่มีประสิทธิภาพ และวิธีการติดตั้งแบบโมดูลาร์ FRT สามารถจัดหาโซลูชั่นการขนส่งราคาไม่แพงสำหรับประเทศกำลังพัฒนา

วัสดุเหล็กที่เชื่อถือได้ รวมถึงท่อเหล็กโครงสร้าง แผ่นเหล็กคาร์บอน และส่วนประกอบโครงสร้างเหล็กอื่นๆ จะยังคงมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานการขนส่งยุคต่อไป