Έχετε ποτέ αναρωτηθεί γιατί γύρω από τις σιδηροδρομικές γραμμές υπάρχουν πάντα σπασμένες πέτρες; Η απάντηση είναι άκρως ενδιαφέρουσα για κάτι που το θεωρούμε δεδομένο.

Οι θρυμματισμένες πέτρες είναι αυτό που είναι γνωστό ως «έρμα». Σκοπός τους είναι να συγκρατούν τις ξύλινες σταυρωτές ράβδους στη θέση τους, οι οποίες με τη σειρά τους συγκρατούν τις ράγες στη θέση τους. Σκεφτείτε τη μηχανική πρόκληση που αντιμετωπίζουν οι στενές λωρίδες από χάλυβα στην κορυφή του εδάφους: υπόκεινται σε θερμική διαστολή και συστολή , κίνηση του εδάφους και δονήσεις, συσσώρευση βροχοπτώσεων από τις κακές καιρικές συνθήκες και ανάπτυξη ζιζανίων και φυτών. Λάβετε τώρα υπόψη ότι ενώ το 99% του χρόνου απλώς κάθονται εκεί χωρίς φορτίο, το υπόλοιπο 1% του χρόνου υπόκεινται σε κινούμενα φορτία τόσο βαριά όσο σχεδόν μισό εκατομμύριο κιλά.

Συνδυάστε όλα αυτά μαζί και θα έχετε ένα πραγματικά πολύ ενδιαφέρον πρόβλημα που λύθηκε για πρώτη φορά πριν από σχεδόν 200 χρόνια και δεν έχει βελτιωθεί σημαντικά από τότε.

Η απάντηση είναι να ξεκινήσετε με το γυμνό έδαφος και στη συνέχεια να δημιουργήσετε ένα θεμέλιο για να σηκώσετε τις ράγες αρκετά ψηλά, ώστε να μην πλημμυρίσουν. Πάνω από το θεμέλιο, τοποθετείτε ένα φορτίο θρυμματισμένης πέτρας. Στην κορυφή της πέτρας, βάζετε (κάθετα προς την κατεύθυνση της διαδρομής) μια σειρά από ξύλινα δοκάρια. Στη συνέχεια συνεχίζετε να ρίχνετε θρυμματισμένη πέτρα γύρω από τα δοκάρια. Οι αιχμηρές άκρες της πέτρας τους καθιστούν δύσκολο να γλιστρήσουν το ένα πάνω στο άλλο (με τον τρόπο που θα έκαναν τα λεία, στρογγυλά βότσαλα), με αποτέλεσμα να τα κλειδώνουν αποτελεσματικά στη θέση τους.

Τα δοκάρια είναι κατασκευασμένα από σκληρό ξύλο (συνήθως βελανιδιάς ή αγριόχορτο) και εμποτισμένα με πισσέλαιο για προστασία από τις καιρικές συνθήκες. Ενώ το 93% των δεσμών για παράδειγμα στις ΗΠΑ, εξακολουθούν να είναι κατασκευασμένοι από ξύλο, οι σύγχρονες σιδηροδρομικές γραμμές με μεγάλη διακίνηση δοκιμάζουν όλο και περισσότερο εναλλακτικές λύσεις, όπως συνθετικό πλαστικό, χάλυβα και σκυρόδεμα.

Φαίνεται ότι θα μπορούσατε απλώς να τα καρφώσετε ή να τα βιδώσετε στις συνδέσεις, αλλά αυτό δεν θα λειτουργήσει. Η μη τετριμμένη κίνηση που προκαλείται από τη διαστολή και τη συστολή της θερμότητας κατά μήκος της ράγας θα την έκανε να σπάσει ή να λυγίσει εάν κάποιο από αυτά στερεωνόταν στη θέση του. Αντίθετα, οι ράγες συνδέονται με τους στρωτήρες με κλιπ ή άγκυρες, που τους συγκρατούν αλλά τους επιτρέπουν να κινούνται κατά μήκος καθώς διαστέλλονται ή συστέλλονται.

Αυτό είναι λοιπόν, μια διαδικασία με ηλικία αιώνων που είναι εξαιρετικά αποτελεσματική στη διευκόλυνση της μετακίνησης ανθρώπων και υλικού για χιλιάδες χιλιόμετρα, παρόλο που τίποτα δεν είναι μόνιμα προσκολλημένο στο έδαφος με μια σταθερή σύνδεση!

Το έρμα κατανέμει το φορτίο των δεσμών σε όλη τη βάση, επιτρέπει την κίνηση του εδάφους, τη θερμική διαστολή και τη διακύμανση βάρους, επιτρέπει στη βροχή και το χιόνι να στραγγίζονται στις ράγες και εμποδίζουν την ανάπτυξη ζιζανίων και βλάστησης που θα καταλάμβαναν τις ράγες γρήγορα.