હાઇ સ્પીડ રેલ્વે માટે સ્લેબ ટ્રેક સિસ્ટમ

સ્લેબ ટ્રેક સ્ટ્રક્ચર એ જાપાની હાઇ સ્પીડ રેલ્વેની એક અનોખી વિશેષતા છે, જે શિંકનસેન તરીકે જાણીતી છે. સ્લેબ ટ્રેકની શોધ જાપાનમાં થઈ હતી અને તે જાપાનમાં જ વિકસિત થઈ છે અને હવે આ શબ્દ હાઇ સ્પીડ ટ્રેકનો પર્યાય બની ગયો છે. જાપાનમાં પ્રથમ HSR એટલે કે ટોકાયડો શિંકનસેન 1964 માં ટોક્યો અને શિન-ઓસાકા વચ્ચે કાર્યરત થયું. ટોકાયડો શિંકનસેનમાં પરંપરાગત બેલાસ્ટેડ ટ્રેક સ્ટ્રક્ચર અપનાવવામાં આવ્યું. ટ્રાફિક ગીચતામાં વધારો થવાથી પરંપરાગત બેલાસ્ટેડ ટ્રેકની ટ્રેક ભૂમિતિ વારંવાર ખલેલ પહોંચાડતી હતી. ટ્રેક ભૂમિતિમાં ખલેલની સમસ્યા સાથે જાળવણી માટે ઉપલબ્ધ સમયમાં ઘટાડો અને મજૂરોની અછતને કારણે, ઓછી જાળવણીનો ટ્રેક રજૂ કરવાની જરૂરિયાત અનુભવાઈ. પરિણામે, ભૂતપૂર્વ જાપાનીઝ નેશનલ રેલ્વે (JNR) એ 1965 માં સ્લેબ ટ્રેકનો અભ્યાસ શરૂ કર્યો અને સાન્યો, તોહોકુ અને જોએત્સુ શિંકનસેન જેવી વધુ શિંકનસેન લાઇનોમાં તે વ્યાપકપણે રજૂ કર્યું.

સ્લેબ ટ્રેકનું માળખું

સ્લેબ ટ્રેકની રચના આકૃતિ-1 માં સમજાવવામાં આવી છે. સ્લેબ ટ્રેકમાં પ્રીકાસ્ટ રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટ (RC) સ્લેબનો સમાવેશ થાય છે, જેના પર ફાસ્ટનિંગ ડિવાઇસ અને રેલ ફીટ કરવામાં આવે છે. રોડબેડ કોંક્રિટ ઉપર, કાં તો વાયડક્ટ પર અથવા ટનલમાં, લગભગ 300 મીમીનો ટ્રેક બેડ કોંક્રિટ અને 520 મીમી વ્યાસ અને 250 મીમી ઊંચાઈવાળા ગોળાકાર કોંક્રિટ ડોવેલ/એન્કર 5 મીટરના નિયમિત અંતરાલે નાખવામાં આવે છે. ટ્રેક બેડ કોંક્રિટ ઉપર, ટ્રેક સ્લેબ નાખવામાં આવે છે અને તેમની વચ્ચે લગભગ 50 મીમીનું અંતર બનાવવામાં આવે છે જે ખાસ કરીને ડિઝાઇન કરેલી સિન્થેટિક બેગમાં સિમેન્ટ ડામર મોર્ટાર રેડીને ભરવામાં આવે છે. CA મોર્ટાર સ્લેબ ટ્રેક માટે બફર સામગ્રી છે જે સમગ્ર માળખાને સ્થિતિસ્થાપકતા પ્રદાન કરે છે. કોંક્રિટ એન્કર સ્લેબ ટ્રેકને રેખાંશમાં અથવા ત્રાંસી દિશામાં આગળ વધતા અટકાવે છે. સ્લેબ ટ્રેક માટે RC સ્લેબ ફેક્ટરીમાં બનાવવામાં આવે છે. ટ્રેક સ્લેબ 2200 મીમી પહોળો, 4900 મીમી લાંબો અને 190 મીમી જાડો છે. એક ટ્રેક સ્લેબનું વજન લગભગ 3.9 ટન છે. આકૃતિ-2 માં સમજાવ્યા મુજબ ટ્રેક સ્લેબનું ઉત્પાદન ચક્ર લગભગ 24 કલાકનું છે. ત્યારબાદ 7 દિવસ પાણી શુદ્ધિકરણ કરવામાં આવે છે. આ પછી ટ્રેક સ્લેબ ઇન્સ્ટોલેશન માટે તૈયાર છે.

સ્લેબ ટ્રેકનું અર્થશાસ્ત્ર

જાપાની અનુભવ પરથી જાણવા મળ્યું છે કે પરંપરાગત બેલાસ્ટેડ ટ્રેકની તુલનામાં સ્લેબ ટ્રેકનો પ્રારંભિક બાંધકામ ખર્ચ લગભગ 1.3 ગણો વધારે છે, પરંતુ જો આપણે લાંબા ગાળે જીવન ચક્ર ખર્ચને ધ્યાનમાં લઈએ, તો સ્લેબ ટ્રેક રેસ જીતી જાય તેવું લાગે છે. આ હકીકતને કારણે, જાપાનમાં પ્રથમ લાઇન એટલે કે ટોકાઇડો શિનકાનસેન (ટોક્યોથી શિન ઓસાકા) પછી બાંધવામાં આવેલી શિનકાનસેન લાઇનોએ મુખ્યત્વે ટ્રેક સ્ટ્રક્ચર તરીકે સ્લેબ ટ્રેકનો ઉપયોગ કર્યો છે. આકૃતિ-3 જાપાનમાં દરેક શિનકાનસેન લાઇન પર બેલાસ્ટેડ ટ્રેક અને સ્લેબ ટ્રેકનું પ્રમાણ દર્શાવે છે. નીચેના મુદ્દાઓ સમજાવે છે કે સ્લેબ ટ્રેક બેલાસ્ટેડ ટ્રેક કરતાં આર્થિક રીતે કેવી રીતે ફાયદાકારક છે:

1.આકૃતિ-4 પ્રતિ કિલોમીટર લંબાઈમાં ટ્રેક અનિયમિતતાઓની સંખ્યા દર્શાવે છે જે શિનકાનસેનના સવારી આરામ માટે લક્ષ્ય મૂલ્ય કરતાં વધુ છે. આ દર્શાવે છે કે સ્લેબ ટ્રેક ટ્રેકને બેલાસ્ટેડ ટ્રેક કરતાં વધુ સારી સ્થિતિમાં રાખે છે. આકૃતિ-5 સાન્યો શિનકાનસેન પર બેલાસ્ટેડ ટ્રેક અને સ્લેબ ટ્રેકના જાળવણી ખર્ચની સરખામણી દર્શાવે છે. તે જોઈ શકાય છે કે સ્લેબ ટ્રેકનો જાળવણી ખર્ચ બેલાસ્ટેડ ટ્રેકના લગભગ 1/4 છે. જાપાની અનુભવ પરથી જાણવા મળ્યું છે કે બેલાસ્ટેડ ટ્રેક કરતાં સ્લેબ ટ્રેકનો પ્રારંભિક બાંધકામ ખર્ચ ઓછો હોવાથી, તેની જાળવણી અને મજૂરીની જરૂરિયાત ઓછી હોવાથી, તે લગભગ 9 વર્ષમાં ભરપાઈ થઈ જાય છે.
2.બેલાસ્ટેડ ટ્રેક સ્ટ્રક્ચરની તુલનામાં સ્લેબ ટ્રેકનું માળખું હળવું હોય છે, તેથી વાયડક્ટ ખર્ચ સહિત નવી લાઇનનો કુલ બાંધકામ ખર્ચ ઓછો હોઈ શકે છે. ઉપરાંત, બેલાસ્ટેડ ટ્રેકની તુલનામાં સ્લેબ ટ્રેકની ઊંચાઈ ઓછી હોય છે. ટ્રેકની ઊંચાઈ ઘટાડવાથી ટનલના ક્રોસ સેક્શનલ એરિયામાં ઘટાડો થાય છે, જેના કારણે ટનલનો બાંધકામ ખર્ચ લગભગ 30% ઓછો થાય છે.
3.સ્લેબ ટ્રેકનો ખર્ચ ઘટાડવાના પ્રયાસમાં, જાપાનમાં ફ્રેમ પ્રકારના ટ્રેક સ્લેબ વિકસાવવામાં આવ્યા હતા. ફ્રેમ પ્રકારના ટ્રેક સ્લેબમાં સોલિડ ટ્રેક સ્લેબની તુલનામાં સ્લેબમાં હોલો ભાગ હોય છે. બાદમાંનો બિનજરૂરી મધ્ય ભાગ દૂર કરવામાં આવે છે, આમ કોંક્રિટ, મજબૂતીકરણ અને CA મોર્ટારમાં સામેલ વધારાનો ખર્ચ બચે છે. આનો વધારાનો ફાયદો એ છે કે કોંક્રિટની રેપિંગ અસર ઓછી થાય છે અને હળવા માળખાને કારણે હેન્ડલિંગ સરળ બને છે.
4.પ્રિકાસ્ટ સેગમેન્ટ્સ અને ખાસ ટ્રેક મશીનને કારણે ટ્રેક સ્લેબમાં ઝડપી બાંધકામ શક્ય છે જે એક સમયે 5 ટ્રેક સ્લેબને હેન્ડલ અને મૂકી શકે છે.

સ્લેબ ટ્રેકની ગતિશીલતા

1.આકૃતિ-6 સ્લેબ ટ્રેક અને બેલેસ્ટેડ ટ્રેક મોડેલ્સના ડિસ્પ્લેસમેન્ટ ડાયાગ્રામ દર્શાવે છે. એવું અનુમાન કરી શકાય છે કે સ્લેબ ટ્રેકની ફ્લેક્સરલ જડતા બેલેસ્ટેડ ટ્રેક સ્ટ્રક્ચર કરતા ઘણી વધારે છે તેથી સ્લેબ ટ્રેક સ્ટ્રક્ચર બેલેસ્ટેડ ટ્રેક સ્ટ્રક્ચર કરતા ઘણી ઓછી ડિફ્લેક્ટ કરે છે. બેલેસ્ટેડ ટ્રેકના પેટાળમાં તણાવનું સ્તર ઘણું વધારે છે, તેથી બેલેસ્ટેડ ટ્રેકની ટ્રેક ભૂમિતિ વારંવાર બગડે છે. સ્લેબ ટ્રેકના કિસ્સામાં લોડને મોટા વિસ્તારમાં વિતરિત કરીને ટ્રેક વિકૃતિઓ સરળ બને છે. બીજી બાજુ, જ્યાં લોડ સ્થિત છે ત્યાં બેલેસ્ટેડ ટ્રેક વિકૃતિ વધુ તીક્ષ્ણ હોય છે અને લોડથી દૂરના વિસ્તારોમાં લગભગ અવિકૃત હોય છે. આ બેલેસ્ટેડ ટ્રેક બેડની નોંધપાત્ર રીતે ઓછી જડતાને કારણે છે જે મોટા વિસ્તારમાં દળોનું વિતરણ કરવામાં અસમર્થ છે.

2.350 કિમી પ્રતિ કલાકની ડિઝાઇન ગતિ માટે, ગેજ અને રેલની ઊંચાઈમાં ± 1mm ​​ની ચોકસાઈ પ્રાપ્ત કરવી જરૂરી છે. તેવી જ રીતે 10 મીટર કોર્ડ પર સ્તર અને ગોઠવણી માટે ચોકસાઈ ± 2mm છે. સ્લેબ ટ્રેકમાં ચલ ગોઠવણને મંજૂરી આપતા રેલ ફાસ્ટનર્સનો ઉપયોગ કરીને આ ઉચ્ચ ચોકસાઈની ફિનિશ્ડ રેલ સપાટી પ્રાપ્ત કરવી શક્ય છે. આકૃતિ-7 સ્લેબ ટ્રેક માટે વપરાતા ફાસ્ટનિંગ ડિવાઇસ (ડાયરેક્ટ-8 પ્રકાર)નો પ્રકાર દર્શાવે છે.

તારણો

1.બેલેસ્ટેડ ટ્રેકની સરખામણીમાં સ્લેબ ટ્રેકનું પ્રદર્શન હાઇ સ્પીડ રેલ્વે માટે વધુ સારું છે કારણ કે તેની ફ્લેક્સરલ જડતા વધારે છે અને આ કારણે જ સ્લેબ ટ્રેકમાં બળ મોટા વિસ્તાર પર વિતરિત થાય છે અને બેલેસ્ટેડ ટ્રેકની સરખામણીમાં ડિફ્લેક્શન્સ નોંધપાત્ર રીતે ઓછા હોય છે. આના પરિણામે સ્લેબ ટ્રેક સ્ટ્રક્ચરમાં ઓછી જાળવણીની જરૂરિયાત પડે છે.

2.જોકે સ્લેબ ટ્રેકનો પ્રારંભિક બાંધકામ ખર્ચ બેલેસ્ટેડ ટ્રેકની સરખામણીમાં વધારે છે, પરંતુ સ્લેબ ટ્રેકમાં ઓછી જાળવણી અને મજૂરીની જરૂરિયાતને કારણે કામગીરીના થોડા વર્ષોમાં આ તફાવત ભરપાઈ થઈ જાય છે. સ્લેબ ટ્રેક સ્ટ્રક્ચર તેના હળવા અને આકર્ષક માળખાને કારણે વાયડક્ટ અને ટનલના કિસ્સામાં ખાસ કરીને ફાયદાકારક છે.

સંદર્ભ
i.શિગેરુ મિઉરા, હિદેયુકી ટાકાઈ, મસાઓ ઉચિદા અને યાસુતો ફુકાડા (1998), “ધ મિકેનિઝમ ઓફ રેલ્વે ટ્રેક, રેલ્વે ટેકનોલોજી ટુડે 2”, જાપાન રેલ્વે એન્ડ ટ્રાન્સપોર્ટ રિવ્યુ, માર્ચ 1998, pp.38~45.
ii.ANDO Katsutoshi, SUNAGA Makoto, AOKI Hifumi અને HAGA Osamu (2001), "હોકુરીકુ શિંકનસેન લાઇન માટે સ્લેબ ટ્રેકનો વિકાસ", RTRI નું QR, વોલ્યુમ. 42, નંબર 1 માર્ચ 2001, પૃષ્ઠ 35~41.
iii.જ્યોર્જિયોસ મિચાસ (2012), “હાઈ સ્પીડ રેલ્વે માટે સ્લેબ ટ્રેક સિસ્ટમ્સ”, માસ્ટર ડિગ્રી પ્રોજેક્ટ, ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ ટ્રાન્સપોર્ટ સાયન્સ, રોયલ ઈન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ટેકનોલોજી, સ્ટોકહોમ, સ્વીડન35.
આકૃતિ 6- સ્લેબ ટ્રેક વિરુદ્ધ બેલાસ્ટેડ ટ્રેકનું ડિફ્લેક્શન મોડેલ
આકૃતિ 7- સ્લેબ ટ્રેક માટે ડાયરેક્ટ-8 પ્રકારનું ફાસ્ટનિંગ ઉપકરણ
અનુપમ અવસ્થી / નાયબ સીપીએમ (આઈએન) / સિવિલ / વડોદરા દ્વારા

શ્રીમતી શુષ્મા ગૌર
જનરલ મેનેજર,
જનસંપર્ક
ઇમેઇલ: gm.pr@nhsrcl.in
ફોન: 011-26700000/01
શ્રી નિશાંક ભાનુ
વરિષ્ઠ મેનેજર,
માર્કેટિંગ અને સંચાર
ઇમેઇલ: mgr.pr@nhsrcl.in
ફોન: 011-26700000/01
શ્રીમતી પૂજા સિંઘ
સહાયક મેનેજર,
જનસંપર્ક
ઇમેઇલ: am1.pr@nhsrcl.in
ફોન: 011-26700000/01