Gestion de la dilatation thermique dans les voies ferrées
Pour relever les défis posés par la dilatation et la contraction thermique, les voies ferrées conventionnelles sont équipées de joints de dilatation, des espaces spéciaux entre les rails mesurant généralement environ 6 mm de largeur. Ces joints permettent une dilatation et une contraction contrôlées des rails en réponse aux fluctuations de température. De plus, les petits trous à travers lesquels passent les boulons de rail sur l'éclisse du rail sont de forme elliptique. Cette conception permet aux boulons du rail de se déplacer légèrement lorsque le rail se dilate par temps chaud.
Cette capacité de déplacement est cruciale pour éviter des contraintes excessives sur les rails. Sans espace d'expansion adéquat, les rails seraient soumis à une pression ou une tension importante à chaque degré de changement de température. Par exemple, une différence de température de 1 degré pourrait se traduire par 1,6 tonne de pression ou de tension sur les rails. Dans les zones où la température varie de 30 degrés au cours d'une année, la contrainte cumulée sur les rails pourrait atteindre 50 tonnes. De tels niveaux de contrainte excessifs peuvent entraîner une déformation des rails et présenter de graves risques pour la sécurité de l'exploitation ferroviaire.