Železnički saobraćaj na Bliskom Istoku doživljava pravu ekspanziju poslednjih godina, naročito u zemljama kao što su Ujedinjeni Arapski Emirati, Saudijska Arabija, Oman i Katar. Naravno, i druge zemlje na Bliskom Istoku razvijaju svoje železničke sisteme, ali ova studija je fokusirana pre svega na prve tri gore navedene zemlje. Takođe, treba napomenuti da je studija fokusirana pre svega na konvencionalnu železničku infrastrukturu, izuzimajući lake šinske sisteme. Svakako, kao oblast interesovanja, preporučuje se upoznavanje sa metro linijama u Dubaiju i Rijadu. Dubai Metro, koji će imati ekspanziju od 33 km do 2029. godine i naročito je interesantan zbog “lean“ dizajna vijadukta koji je i patentiran. Sa druge strane, Rijad metro je otvoren pre svega mesec dana i sa 176 kilometara predstavlja najduži metro bez vozača na svetu. Kuriozitet je da su sve linije otvorene u periodu od mesec dana.
Slika 1. Voz u pustinji u UAE (izvor: Jacobs)
Sa druge strane, konvencionalni železnički sistem u ovim zemljama iako konstruisan za mešoviti saobraćaj, fokusiran je uglavnom na teretni saobraćaj, sa klasičnim zastornom prizmom i tucanikom sličnih karakteristika i izgleda kao u Evropi. Izuzetak je pruga za vozove velikih brzina izmedju Meke i Medine, koja je bez tucanika i sa Rheda 2000 sistemom koloseka. Gornji stroj pruge se neznatno razlikuje od evropskih železnica, dok se glavne razlike primećuju u donjem stroju pruge. Glavne karakteristike konvencionalnih železnica u navedenim zemljama su sledeće:
-
- Brzina: 200 km/h putnički saobraćaj, 120 ili 80 km/h za prazne i tovarene teretne vozove,
- Maksimalno osovinsko opterećenje: 32.5 t, dizajnirano za teretni saobraćaj,
- Pragovi: Betonski većinski, sa klasičnim razmakom od 60 cm,
- Skretnice: Klasične dimenzije evropskih skretnica, npr. tip UIC60-760-1:14.
- Šine: UIC60 E1 ili E2, tvrdoće R260 ili 350HH, u zavisnosti od preferencija operatera i poluprečnika krivine,
- Pričvrsni pribor: Različitog tipa, sa karakteristikama koje prate EN ili AREMA standarde,
- Tip pruge: Najčešće jednokolosečna ili dvokolosečna.
Donji stroj se znatno razlikuje u odnosu na evropske železnice iz sledećih glavnih tehničkih razloga:
-
- Ekstremni klimatski uslovi, uz visoke temperature i veliku prisutnost vlage, kratkoročne ciklične promene, kao i blizina mora,
- Geografski i terenski uslovi, kao što su pustinjska područja i planinski tereni.
Ekstremni klimatski uslovi
Kada se pomenu ekstremni vremenski uslovi na Bliskom Istoku, uglavnom se pomisli na visoke temperature, što u suštini i jeste glavna karakteristika, ali u projektovanju železnica zapravo ne predstavlja glavni faktor u potpunosti. Visoke temperature utiču direktno recimo na odredjivanje tzv. „stress free temperature“ ili ti temperature bez napona u šinama, koja je obično oko 45 stepeni, što je znatno više u odnosu na Evropske železnice. Medjutim, glavni direktni faktori ekstremnih klimatskih uslova su:
-
- Prisustvo tzv. sabhke ili ti slaništa,
- Jednokratni olujni dogadjaji,
- Pustinjski vetrovi.
Sabhka, ili ti slanište, je veoma karakteristična pojava na Arabijskom poluostrvu. U kratkim crtama se može opisati kao meka blatnjava ravnica nataložena solju, koja nikako nije povoljna kao baza za gradnju železničkih saobraćajnica.
Slika 2. Slanište ili ti sabhka
Zaobilaženje ovakvih područja se uvek preporučuje kada je to moguće. Medjutim, često planirana ruta železnice ne može da se menja zbog drugih faktora, pa se onda pribegava drugim tehničkim rešenjima. Na osnovu geotehničkih istraživanja utvrdjuje se sloj slaništa koji treba da se iskopa i zameni (obično to bude oko 0.5 metara). Zamenski sloj je uglavnom kamen u više nivoa i različitih veličina, gde je donji sloj obično krupniji kamen u odnosu na viši sloj koje je bolje finoće. Takodje, obično se dodaju i dodatni slojevi materijala koji imaju karakteristike da ne propuštaju kapilarna prodiranja koja mogu eventualno da se jave tokom vremena i oštete gornje slojeve donjeg stroja.
Oluje su takođe pojave koje su sve više karakteristične za ovaj region. Iako retke, zbog nedovoljno razvijene odvodne mreže, često imaju katastrofalne posledice po železnice, odnoseći cele nasipe sa velikim štetama. Glavna karakteristika ovih događaja je da se javlja takozvani „wadi“, što su u suštini povremeni potoci ili reke.
One nastaju ili tokom ovih kiša, a u nekim slučajevima postoje i cele godine, ali se tokom kiša njihov vodostaj znatno poveća. Kada se vodostaj poveća, tokovi ovih bujica su nepredvidivi i u čestim slučajevima izlaze iz korita i direktno utiču na infrastrukturu. Zbog toga se u projektovanju železnica sve više pažnje pridaje propustima i odvodnim sistemima. Takođe, hidrološka istraživanja se rade na jako konzervativnim modelima, koja čak obuhvataju i ciklonske događaje za 500 godina. Veoma često se stiče uticaj da su mnogi mostovi i propusti prekomerno projektovani, ali upravo su gore navedeni razlozi uticali na ovakav pristup. Na slici 3 se npr. može videti propust u pustinji koji je skoro uvek suv, ali samo jedan kišni događaj može da utiče da mu propusna moć bude na maksimumu (ne računajući „zaštitnu visinu“).
Slika 3. Tipični železnički propusti
Slika 4. Propusti sa zaštitnom ogradom za pesak
Geografski i Terenski Uslovi
Područje ovih zemalja je karakteristično kao pustinjsko područje, ali isto tako i kao planinsko područje, naročito u regionu Omana i dela UAE, kao i u Saudijskoj Arabiji. Planinska područja nemaju preterane razlike u projektovanju železnica u odnosu na projektovanje u evropskim zemljama, gde su tehnička rešenja uglavnom duboki useci ili tuneli.
Sa druge strane, pustinjski vetrovi i pesak prave veliki problem za održavanje železničke infrastrukture u pustinjskim predelima. Kako bi se smanjio uticaj ovih pojava, različita tehnička rešenja su primenjena u projektovanju železničkih pruga. Jedno od tih rešenja su tzv. pešćane brane, koje se postavljaju sa obe strane nasipa duž pruge. Glavna karakteristika ovih peščanih brana je da sprečavaju nagomilavanje peska na kolosecima. Iako se pokazalo kao efikasno rešenje, zahteva periodično čišćenje peska sa teškom mašinerijom iz kanala koji se nalaze odmah pored brana, kao što je prikazano na slici 5. Takodje, ne postavljaju se direktno pored nasipa, već se izmedju nasipa i brana nalazi i pristupni put, koji predstavlja dodatnu barijeru za nagomilavanje peska. Sa obzirom na to da pesak ima dosta negativnih posledica za tucanik, skretnice i koloseke, predstavlja ipak dobro rešenje u ovakvim područjima.
U slučaju kada nije moguće projektovati dato rešenje zbog prostorne nemogućnosti, pribegava se rešenju sa peščanim ogradama, koje imaju manju efikasnost, ali vrše datu funkciju.
Slika 5. Peščana brana levo od koloseka sa kanalom i putem
Slika 6. Peščana ograda
Slika 7. Oštećen nasip bez dodatne zaštite
Osim toga, u praksi se pokazalo da u ovakvim uslovima održavanje i zaštita nasipa su ključni za dugovečnost koloseka. Slika 7 pokazuje kako nasip može biti oštećen ukoliko nema dodatnu zaštitu. Glavni razlog zbog čega se dešavaju ovakve erozije je zapravo da je glavna baza za nasip zapravo pesak (izuzimajući standardne slojeve donjeg stroja). Zbog toga se nasip dodatno zaštićuje materijalima boljeg kvaliteta, ili se tretira cementom, različita rešenja su moguća.
Ostale specifičnosti vezane za projektovanje železnica na Bliskom Istoku su recimo mali mostovi za prelaz kamila preko pruge, mali propusti za prolazak guštera i gmizavaca na dnu nasipa, kao i mnogi drugi. Treba napomenuti da navedene zemlje ulažu jako puno u železničku infrastrukturu u često veoma teškim klimatskim i geografskim uslovima, ali isto tako pokazuju da uz dosta rada, učenja lekcija i pronalaženja novih tehničkih rešenja jako brzo napreduju i razvijaju svoje železničke mreže.