Warum schmelzen Großbritanniens Straßen und Schienen härten in der Hitze aus? | Infrastruktur

Extreme Temperaturen haben zu weit verbreiteten Problemen und Störungen bei den britischen Eisenbahnen geführt, da Züge mit langsamer Geschwindigkeit fahren und Hauptstrecken geschlossen sind. Auch die Start- und Landebahnen von Flughäfen und einige Straßen haben gezeigt, dass sie Hitze ausgesetzt sein können.

Eisenbahnen

Stahlstangen dehnen sich aus und neigen dazu, sich bei Temperaturen zu verbiegen – unabhängig vom Klima. entsprechend Eisenbahnnetzwerk, Eisenbahnen auf der ganzen Welt sind je nach örtlichen Bedingungen für den Betrieb im 45-°C-Bereich ausgelegt. In Großbritannien werden Stahlstäbe auf die Sommertemperatur von 27 °C vorgespannt, während die Stäbe in Ländern mit heißerem Klima auf höhere Temperaturen vorgespannt werden.

Schwellen und Schotter müssen in Großbritannien die Schienen im Winter und Sommer an Ort und Stelle halten. Wenn die Temperatur 40 °C erreicht, können die Stäbe 60 °C erreichen, sich dehnen und verdrehen. Ein schnell über die Schienen fahrender Zug kann diesen Vorgang durch die Reibungswärme beschleunigen und bei Durchbiegungen stärker gefährdet sein – daher die Geschwindigkeitsbeschränkungen sind weit verbreitet.

Oberleitungen auf elektrifizierten Straßen dehnen sich ebenfalls aus und hängen in der Hitze und ziehen sich bei kaltem Wetter zusammen. Ingenieure haben Lösungen, bei denen Spannungen automatisch durch ein Flaschenzugsystem abgebaut werden. Aber schließlich schlugen die Gegengewichte auf dem Boden auf und die Drähte sackten durch – was sie anfälliger dafür machte, sich im Pantomizer zu verheddern, dem Gerät oben auf dem Zug, das Strom aus den Leitungen zieht.

Straßen

Autobahnen und strategische Straßen wurden mit modifizierten Asphaltoberflächen gebaut, die laut National Highways nach 60 °C oder einer entsprechenden Lufttemperatur von 40 °C nicht anfangen dürfen zu schmelzen oder sich zu biegen. Allerdings können die auf inländischen Straßen verwendeten Grundasphaltmaterialien – die überwiegende Mehrheit – bei Temperaturen von bis zu 50 ° C zu erweichen beginnen. An diesem Punkt „kann die Straße weich und schmierig werden und für Autos schwer zu bremsen“, sagt Professor Xiangming Zhou, Leiter des Bau- und Umweltingenieurwesens an der Brunel University. Aus diesem Grund haben die Kommunen Steinlastwagen, die normalerweise bei eisigem Wetter eingesetzt werden, in Bereitschaft versetzt, um die Straßen mit Sand und Staub zu bedecken. Er sagt, gepflasterte und asphaltierte Straßen sind billiger und weniger abreibend für Reifen als manche Materialien, aber weil sie schwarz sind, neigen sie dazu, sich in der sengenden Sonne schneller aufzuheizen.

Etwa 4 % der Straßen in Großbritannien bestehen aus Beton, der im Ausland für Autobahnen und Autobahnen beliebter ist und flexibler sein kann, aber nicht immun gegen die Probleme extremer Temperaturen ist, wie die Schließung der A14 zeigt. Die Double Road in der Nähe von Cambridge wurde mit Asphalt über alten Betonplatten gebaut, die sich in der Hitze ausdehnten und krümmten, wodurch genügend Unebenheiten entstanden, um die Straße über Nacht für Notreparaturen zu sperren.

Laut Rick Green von der Asphalt Industry Alliance stellt der Weg, alle Temperaturen zu bewältigen, eine „große Herausforderung für Konstrukteure“ dar. Bei sehr hohen Temperaturen „schmilzt die Oberfläche nicht, aber das darin enthaltene Bitumen kann aufweichen“, „was die Gefahr von Verformungen erhöht“.

Start- und Landebahnen

Auch hier können einige davon greifbar sein – aber LutonAsphalt war das Problem, als die Temperaturen Mitte der 30er Jahre stiegen, sagt Chu. In den Worten des Flughafens führten „hohe Oberflächentemperaturen dazu, dass sich ein kleiner Teil abhob“ – eine Knicke in der Start- und Landebahn, die Ingenieure innerhalb weniger Stunden reparierten, aber dennoch große Störungen für die Passagiere verursachten. Während lokale Straßen oft von Bäumen und Häusern beschattet werden, sind Start- und Landebahnen vollständig exponiert und stärkerem Hitzestress durch landende und startende Flugzeuge ausgesetzt. Reparaturen und Wartungen sind häufig.

Heathrow, das am Montag heißer war als Luton, hatte letzte Woche auch ein Problem mit der Landebahn, als Reparaturen über Nacht nicht rechtzeitig abgeschlossen wurden, um die Flugzeuge zu landen. Es hat jedoch zwei Notierungen und wurde nicht gezwungen, den Betrieb einzustellen.

Na und Es ist die Lösung

Network Rail gibt bereits Hunderte Millionen Pfund jährlich für den Klimaschutz aus. Das meiste davon soll jedoch Erosion oder Schäden durch Regen oder Stürme entgegenwirken. Zukünftige Infrastruktur lässt sich für ein wärmeres Klima bemessen – dann dürfte sie aber bei kaltem Winterwetter eher versagen und reißen, wenn die Balken schrumpfen. Einige Gleismaterialien, wie Betonträger, sind in größeren Temperatur- und Umgebungsbereichen widerstandsfähiger – und deutlich teurer.

Die Stäbe sind an kritischen Stellen bereits weiß lackiert, um der Hitze entgegenzuwirken. Länder mit extremem Wetter nehmen in größerem Umfang saisonale Anpassungen vor, um sie zu verfolgen, was zeitaufwändig und kostspielig ist. Eine Klimaanlage gehörte bei den noch in Betrieb befindlichen alten Zügen nicht zum Standard. Flexibilität würde zu einer wirtschaftlichen und politischen Option – und ein paar Tage Hitzepausen pro Jahr könnten der Rechnung für Anpassungen vorgezogen werden.