เหตุใดจึงต้องมีก้อนหินอยู่ใกล้รางรถไฟ

เมื่อมองดูรางรถไฟ เรามักจะเห็นก้อนหินกรวดหรือหินบดปูอยู่รอบ ๆ ซึ่งหลายคนอาจสงสัยว่าเหตุใดจึงต้องมีหินเหล่านี้อยู่ใกล้รางรถไฟ ความจริงแล้ว หินเหล่านี้ไม่ได้มีไว้เพียงเพื่อความสวยงาม แต่มีบทบาทสำคัญในการรักษาความมั่นคงของรางรถไฟ ป้องกันการทรุดตัว และช่วยกระจายแรงจากรถไฟที่วิ่งผ่านอย่างหนักหน่วง เพื่อให้การเดินทางด้วยรถไฟปลอดภัยและราบรื่น

 แม้ว่าหลายคนจะกล่าวว่า การเดินทางโดยรถไฟค่อนข้างอันตราย ถึงอย่างนั้นการโดยสารทางรถไฟก็ยังเป็นหนึ่งในประสบการณ์การเดินทางที่น่าตื่นเต้น เพราะไม่เพียงแค่ได้เห็นภาพวิวทิวทัศน์ที่สวยงามของธรรมชาติสองข้างทาง  แต่ยังได้สัมผัสกับบรรยากาศของชุมชนที่เต็มไปด้วยวัฒนธรรมพื้นเมือง ความงดงามทางศิลปะของวัดวาอารามและสถานที่สำคัญ ตลอดจนรอยยิ้มของผู้คน อย่างไรก็ดีอีกสิ่งหนึ่งที่เกือบจะมองเห็นได้ตลอดเส้นทางรถไฟก็คือ ก้อนหินขนาดเล็กที่อัดแน่นและรองรางรถไฟไว้ เคยสงสัยหรือไม่ว่าเหตุใดจึงมีก้อนหินเหล่านั้นวางอยู่แทบจะตลอดเส้นทาง?

8393 1

ก้อนหินก้อนเล็ก ๆ ที่เรามองเห็นว่าถูกวางไว้บริเวณรางรถไฟนั้นไม่ได้มีไว้เพื่อประดับตกแต่งให้สวยงาม แต่เป็นหินโรยทาง (Track ballast) ที่ถูกวางไว้ในบริเวณด้านข้างของรางรถไฟ (Railway Tracks) และในระหว่างหมอนรองรางรถไฟ (Railway Sleepers) ทั้งนี้หมอนรองรางรถไฟเป็นวัสดุที่ทำจากไม้เนื้อแข็ง เหล็กกล้า หรือคอนกรีตอัดแรงที่มีรูปร่างเป็นสี่เหลี่ยมมุมฉากซึ่งติดเข้ากับรางรถไฟในลักษณะของการวางตั้งฉากกับรางรถไฟที่ทอดตัวยาวขนานกันตามเส้นทาง โดยมีบทบาทช่วยยึดจับรางรถไฟทั้งสองเส้นให้อยู่กับที่และมีระยะที่เท่ากัน อย่างไรก็ตามจุดประสงค์ของการวางหินไว้ตลอดแนวทางรถไฟนั้นเพื่อยึดโครงสร้างของรางรถไฟไว้ให้อยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้อง

8393 2

หากลองจินตนาการถึงความท้าทายด้านวิศวกรรมที่ต้องคำนวณการสร้างรางรถไฟแคบ ๆ เพื่อรองรับการวิ่งของยานพาหนะขนาดใหญ่ที่ต้องบรรทุกทั้งผู้โดยสารและหัวรถจักรที่มีน้ำหนักกว่าหลายร้อยตันในระยะทางหลายกิโลเมตรพร้อมกับปัจจัยในเรื่องของการหดและขยายตัวจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ การสั่นสะเทือนของพื้นดิน การชะล้างจากน้ำฝนหรือหิมะ รวมทั้งการเจริญเติบโตของวัชพืชใต้พื้นดิน  ด้วยปัจจัยต่าง ๆ เหล่านี้ทำให้การขนส่งระบบรางเป็นเรื่องที่น่าสนใจ

8393 3

การสร้างทางรถไฟเริ่มต้นจากพื้นดินเดิม (Subsoil) ที่ถูกยกพื้นให้สูงขึ้นด้วยวัสดุที่รองรับโครงสร้างของระบบการปูผิวหน้า โดยจะยกให้สูงขึ้นในระดับที่จะไม่เกิดน้ำท่วม ด้านบนของพื้นที่ถูกยกสูงขึ้นนั้นจะถูกปูด้วยหินโรยทางรถไฟก่อนที่จะมีการติดตั้งรางรถไฟและหมอนรองรางรถไฟเข้าด้วยกัน จากนั้นจึงจะเทกลบด้วยหินโรยทางอีกครั้ง หินที่มีลักษณะขอบไม่เรียบจะช่วยยึดรางรถไฟไว้ในตำแหน่งที่มีการคำนวณอย่างแม่นยำแล้วทางวิศวกรรมระบบราง

8393 4

ในความเป็นจริงแล้ว นอกจากหินโรยทางจะทำหน้าที่ยึดรางรถไฟกับหมอนรองรางรถไฟไม่ให้เคลื่อนไปตามพื้นผิวในขณะที่รถไฟที่มีน้ำหนักมหาศาลเคลื่อนผ่านแล้ว ยังช่วยป้องกันผลกระทบที่เกิดจากการหดและขยายตัวของรางรถไฟจากความร้อน การสั่นสะเทือนของพื้นดิน และช่วยถ่วงน้ำหนักไม่ให้รางรถไฟลื่นไถลไปตามกระแสน้ำหรือหิมะในวันที่สภาพอากาศเลวร้าย รวมทั้งป้องกันความเสียหายของหน้าดินในชั้นดินเดิมโดยช่วยในการระบายน้ำรอบตัวรางและใต้รางรถไฟ นอกจากนี้ยังช่วยไม่ให้พื้นดินต่ำลงจากวัชพืชที่เติบโตขึ้นบริเวณรางรถไฟจากข้อมูลข้างต้นหลายท่านคงทราบถึงความสำคัญของหินที่อยู่ในบริเวณรางรถไฟแล้ว ดังนั้นการหยิบก้อนหินโรยทางขึ้นมาขว้างเล่นจึงไม่ใช่วิธีที่เหมาะสมสำหรับการระบายความเครียด

แหล่งที่มา

Track ballast.
       Retrieved March 15, 2018,
       from https://en.wikipedia.org/wiki/Track_ballast

David S. Rose. (2013, September 27). Why You Always See Crushed Stones Alongside Railroad Tracks.
       Retrieved March 15, 2018,
       from https://gizmodo.com/why-you-always-see-crushed-stones-alongside-railroad...

Ashish. (2015, September 30). Why Are There Stones Alongside Railway Tracks?
       Retrieved March 15, 2018,
       from https://www.scienceabc.com/pure-sciences/why-are-there-stones-train-ball...

วันที่: 
Thu 28 August 2025
แหล่งที่มา: 
https://www.scimath.org/article-physics/item/8393-2018-06-01-02-42-58
Hits 138 ครั้ง