ทำอย่างไรไม่ให้รางโก่ง MO Memoir : Friday 2 September 2554

ตอนเด็ก ๆ สมัยที่ยังอยู่บ้านเช่าในตรอกข้าวเม่า แถวบ้านเนิน (สุดถนนอิสรภาพทางด้านสถานีรถไฟธนบุรี) นั้น สถานที่ที่หนึ่งที่ใช้เป็นที่วิ่งเล่นกันก็คือสถานีรถไฟธนบุรี สมัยนั้นสถานีรถไฟธนบุรีมีหัวรถจักรไอน้ำที่ไม่ใช้งานแล้วจอดทิ้งไว้เป็นแถวไปหมด ตอนเช้ามืดจะมีรถไฟเข้าสถานี ขนบรรดาชาวไร่ชาวสวนจากชานกรุงเทพ พอมาถึงสถานีก็จะลงมาขายของกันตามชานชลาเต็มไฟหมด ตอนเช้ามืดของราคาจะถูก พอสายหน่อยก็จะแพงขึ้นเพราะเปลี่ยนหลายมือแล้ว การจะเข้าไปซื้อของที่ชานชลาจะต้องมีการตีตั๋วชานชลา (มีเจ้าหน้าที่สถานีคอยเก็บตังค์) เพื่อเข้าไปซื้อของ ใกล้ ๆ กันมีตลาดเรียกศาลาน้ำร้อน อยู่ใต้สะพานอรุณอัมรินทร์ ส่วนด้านหน้าสถานีรถไฟเป็นปากคลองบางกอกน้อย มีสวนหย่อมและท่าเรือข้ามฟากชื่อท่ารถไฟ สำหรับนั่งเรือข้างฟากไปท่าพระจันทร์ ตอนช่วงเย็นบริเวณนี้จะเป็นบริเวณที่สงบร่มรื่น ไม่มีคนพลุกพล่าน ไม่เหมือนสมัยนี้ที่โดนรุกพื้นที่กลายเป็นตึกคอนกรีตสูง ๆ ไปหมดแล้ว

สำหรับเด็ก ๆ แล้วเวลาช่วงหน้าร้อนก็จะใช้สถานีรถไฟธนบุรีเป็นสถานที่เล่นว่าว เพราะบริเวณรางรถไฟทางเข้าสถานีจะเป็นที่โล่งที่ไม่มีต้นไม้และเสาไฟขึ้นเกะกะ

การเล่นว่าวแต่ก่อนก็มีการเอาว่าวมาสู้กันโดยการชักว่าวให้สายเชือกทาบกัน จากนั้นก็จะผ่อนสายเชือกว่าวให้ขัดสีกันจนเชือกฝ่ายใดฝ่ายหนึ่งขาดออก ว่าวฝ่ายนั้นก็จะหลุดลอยออกไป เชือกที่นำมาขัดสีกันนั้นไม่ใช่เชือกว่าวที่เป็นเส้นด้ายธรรมดา แต่จะเป็น "เชือกป่าน"

ความหมายของเชือกป่านของเด็กสมัยนั้นคือเส้นเชือกที่เอาไปคลุกกับกาวผสมแก้วที่บดเป็นผง เส้นเชือกดังกล่าวจะมีความคมมากน้อยเท่าใดนั้นขึ้นอยู่กับชนิด ปริมาณและความละเอียดของเศษแก้วที่ยึดเกาะติดเส้นเชือก การทดสอบว่าเชือกป่านคมแค่ไหนทำได้ง่าย ๆ โดยลองเอามือลูบดู (วิธีนี้อาจได้แผลแม้ว่าจะลูบเบา ๆ) หรือไม่ก็ต้องเอามาทดลองขัดสีกัน เส้นไหนไม่ขาดก็แสดงว่าคมกว่า

การทำเชือกป่านนั้นเริ่มจากการหาเศษแก้วหรือเศษกระจกมาก่อน เอากระดาษหนังสือพิมพ์ห่อ แล้วก็เอาค้อนทุบให้เป็นผงละเอียด ยิ่งละเอียดมากยิ่งดี จากนั้นเอาไปผสมกับ "กาวหนังควาย" ซึ่งเป็นก้อนของแข็ง สีน้ำตาลเข้ม ในการใช้งานก็ต้องเอากาวหนังควายมาเคี่ยวก่อนให้ละลาย จากนั้นก็ผสมผงแก้วบดละเอียดลงไปกวนให้ผสมเข้ากัน

ต่อจากนั้นก็ต้องหาหลักสองหลักวางห่างกันหน่อยเพื่อไว้สำหรับขึงเชือก (ปรกติจะใช้ต้นไม้หรือไม่ก็เสาไฟฟ้าช่วย) ผูกปลายเชือกข้างหนึ่งไว้กับหลักที่หนึ่ง เอากาวหนังควายที่ผสมเศษแก้วแล้วใส่ลงในเศษผ้า แล้วก็เดินขึงเชือกไปยังหลักที่สอง ในระหว่างที่เดินขึงเชือกนี้มือหนึ่งก็ใช้จับเชือกขึง อีกมือหนึ่งก็ใช้ถือเศษผ้าที่ใส่กาวหนังควายผสมเศษแก้วนั้นรูดไปตามเส้นเชือก เศษแก้วก็จะเกาะไปบนเส้นเชือกโดยมีกาวหนังความเป็นตัวยึด

ในระหว่างการรูดเศษแก้วนี้ต้องให้ราบเรียบตลอดทั้งเส้น ไม่ให้มีจุดที่มีการเกาะตัวเป็นก้อนหรือเป็นปุ่ม เพราะถ้าหากนำเชือกป่านที่มีปุ่มไปตัดกับเชือกเส้นอื่น เราจะไม่สามารถผ่อนเชือกเส้นที่มีปุ่มนี้ให้รูดต่อไปได้ (เพราะติดปุ่ม) และจะถูกเชือกอีกเส้นหนึ่งผ่อนตัดเชือกของเราจนขาด (เพราะถูกขัดสีซ้ำที่เดิม) พอเดินรูดเชือกไปจนถึงเสาที่สองก็วนกลับมายังเสาแรกใหม่ ถ้าเศษแก้วผสมกาวหนังควายในเศษผ้าหมดก็ต้องคอยเติมใหม่ ทำอย่างนี้ไปเรื่อย ๆ จนเชือกหมดม้วน

งานที่น่าเบื่อที่สุดในการทำเชือกป่านก็คืองานบดเศษแก้ว เศษแก้วที่บดละเอียดได้ดีที่สุดและเด็ก ๆ แถวบ้านผมในสมัยนั้นชอบกันมากที่สุดคือหลอดฟลูออเรสเซนต์ (ที่เรียกกันว่าหลอดนีออน) เพราะว่ามันบางและทุบให้ละเอียดได้ง่ายดี ไม่เหมือนแก้วทำขวดที่หนากว่า และวิธีการหนึ่งที่เราใช้ผ่อนแรงช่วยในการทำให้เศษแก้วมันละเอียดคือ "เอาไปให้รถไฟทับ"

การเอาเศษแก้วไปให้รถไฟทับ ถ้าเป็นเศษขวดก็ต้องมีการทุบให้แตกเป็นชิ้นย่อยก่อน แต่ถ้าเป็นหลอดฟลูออเรสเซนต์ก็ไม่ต้องทุบเพราะมันวางบนรางได้ ก่อนจะเอาไปวางบนรางก็ต้องเอากระดาษหนังสือพิมพ์ห่อหลายชั้นหน่อย จากนั้นก็ไปกันที่สถานีรถไฟธนบุรี ที่นั้นจะมีหัวรถจักรวิ่งคอยย้ายตู้รถไฟอยู่เป็นประจำ (ตอนนั้นที่สถานีดังกล่าวมีคลังสินค้าด้วย เท่าที่จำได้คือมีคลังปูนซิเมนต์) ดังนั้นไม่ต้องห่วงว่าจะไม่มีรถไฟวิ่งทับ คอยดูว่าขบวนไหนจะออกวิ่งก็เอาเศษแก้วห่อกระดาษหนังสือพิมพ์นี้ไปวางตามแนวยาวของราง จากนั้นก็รอ ถ้าได้รถไฟขบวนยาว ๆ ก็สบายไป เพราะทับครั้งเดียวก็ได้เศษแก้วละเอียดเรียบร้อย แต่ถ้าได้ขบวนสั้น ๆ ก็ต้องใช้สัก ๒-๓ ขบวน

ที่เล่ามาข้างต้นเป็นเรื่องเมื่อเกือบ ๔๐ ปีที่แล้ว

รางรถไฟแต่ก่อนนั้นหมอนรองรางรถไฟจะใช้ไม้ เราก็เลยเรียกกันว่าไม้หมอน การยึดรางกับไม้หมอนจะใช้หมุด (รูปร่างเหมือนตะปูตัวใหญ่ หัวโต) ตอกลงไปในไม้หมอนให้ชิดกับราง พอตอกหมุดลงจนสุดตัวหัวหมุดก็จะกดรางให้อยู่กับที่ การตอกนั้นก็มักจะตอกทั้งทางด้านนอกและด้านในของราง

ตอนสมัยผมเด็ก ๆ เวลาเรียนวิทยาศาสตร์ ครูก็จะสอนว่าเวลาที่วัสดุต่าง ๆ นั้นมีอุณหภูมิสูงขึ้น วัสดุนั้นก็จะขยายตัว ในกรณีของรางรถไฟที่เป็นเหล็กท่อนยาว ๆ นั้นเวลาที่แดดร้อนจัด รางก็จะขยายตัวยืดยาวออก ถ้าไม่มีช่องว่างให้รางขยายตัวได้ รางก็จะโก่ง (การโก่งคือการเกิดการเคลื่อนที่ทางด้านข้าง) ซึ่งเป็นอันตรายสามารถทำให้รถไฟตกรางได้ ดังนั้นการวางรางรถไฟจึงจำเป็นต้องมีการเว้นรอยต่อระหว่างรางเพื่อให้รางเหล็กขยายตัวได้ (รูปที่ ๑)

เรื่องวิธีการป้องกันไม่ให้รางโก่งด้วยการเว้นช่องว่างนี้ เด็กสมัยนี้ก็เรียนแบบนี้เหมือนกัน เพราะถามดูหลายรุ่นแล้วก็พบว่าเรียนมาแบบเดียวกัน

รูปที่ ๑ รอยต่อระหว่างรางที่วางต่อเนื่องกัน จะมีการเว้นช่องว่างเอาไว้

ตอนไปเรียนที่อังกฤษนั้นมีโอกาสได้นั่งรถไฟไปเที่ยวตามเมืองต่าง ๆ ระหว่างที่ยืนรอรถไฟอยู่ที่ชานชลาก็สังเกตเห็นว่ารางรถไฟของที่นั่นมันไม่มีรอยต่อระหว่างรางแบบที่เห็นในบ้านเรา เห็นเชื่อมรางต่อเนื่องกันเป็นเส้นยาวและก็ไม่เห็นเขาจะมีปัญหาเรื่องรางโก่งเมื่อร้อน

ด้วยความสนใจก็เลยไปหาหนังสือเกี่ยวกับรถไฟมาอ่าน ก็เลยทราบว่าเทคนิคการวางรางด้วยการเชื่อมรางต่อเป็นเส้นยาวนี้มีมานานแล้ว เพียงแต่ต้องทำความเข้าใจว่าการโก่งคืออะไร ถ้าเรามองว่าการโก่งของรางคือการที่รางมีการเคลื่อนที่ทางด้านข้าง ดังนั้นถ้าไม่ต้องการให้รางโก่งก็ต้องหาทางป้องกันไม่ให้รางมีการเคลื่อนที่ทางด้านข้าง วิธีการป้องกันที่เขาทำคือยึดรางเข้ากับไม้หมอนรองรางให้แน่น และถมหินรอบ ๆ รางและไม้หมอนให้กว้างมากพอที่จะป้องกันไม่ให้ไม้หมอนเคลื่อนตัวทางด้านข้างได้ และใช้รางที่มีขนาดหน้าตัดใหญ่ขึ้น

สำหรับคนที่เคยเรียนวิชา mechanic of material หรือที่บางภาควิชาเรียกว่า strength of material นั้นคงจะเคยผ่านเรื่องการรับแรงกดของเสามาบ้างแล้ว เวลาที่เสารับแรงกดนั้นถ้าเป็นเสายาว เสาก็จะพังด้วยการโก่ง แต่ถ้าเป็นเสาสั้น เสาก็จะพังด้วยแรงกดอัด

เสาต้นหนึ่งจะเป็นเสาสั้นหรือเสายาวนั้นขึ้นอยู่กับความยาวของเสาและพื้นที่หน้าตัด เสาที่ยาวเท่ากันมีพื้นที่หน้าตัดรูปแบบเดียวกัน ต้นที่มีพื้นที่หน้าตัดที่ใหญ่กว่าจะเป็นเสาที่สั้นกว่า (มองในแง่การรับแรง) ในกรณีของรางรถไฟนั้นเราอาจมองว่าความยาวของเสาคือระยะหว่างระหว่างไม้หมอน ดังนั้นถ้าหากใช้รางที่มีพื้นที่หน้าตัดที่ใหญ่ขึ้น เรานั้นก็จะเปรียบเสมือนเป็นเสาที่สั้นลง โอกาสที่จะเกิดการโก่งก็น้อยลงไปหรือไม่เกิด ความแข็งแรงของรางนั้นจะต้องมากพอที่จะรับแรงกดอัดที่เกิดขึ้นเนื่องจากการขยายตัวด้วย

รางที่เชื่อมต่อเป็นเส้นเดียวกันนี้ทำให้รถไฟวิ่งได้ราบเรียบขึ้น และสามารถรองรับรถไฟที่วิ่งด้วยความเร็วสูงขึ้นได้ด้วย

รูปที่ ๒ (ซ้าย) แนวรอยเชื่อมต่อรางแต่ละท่อนให้กลายเป็นท่อนเดียวกัน (ขวา) คือการยึดรางในปัจจุบันที่ใช้หมอนรองรางทำจากคอนกรีต

ถ้าใครยังนึกภาพไม่ออกเวลาที่มีโอกาสขึ้นรถไฟฟ้า BTS เวลายืนรอรถไฟอยู่ที่ชานชลา ก็ลองมองหาดูเอาเองว่ามีการเว้นช่องว่างที่รอยต่อระหว่างรางเอาไว้หรือไม่ รอบ ๆ ตัวเรานี้มีสิ่งต่าง ๆ ให้เราเรียนรู้มากมาย เพียงแต่ว่าเราสนใจที่จะสังเกตมันและนำมาเปรียบเทียบกับสิ่งที่เราได้เรียนมาหรือเปล่าเท่านั้นเอง

ฝากทิ้งท้ายสำหรับคนที่ไม่ได้มาในบ่ายวันนี้ว่า ได้พลาดโอกาสที่จะเห็นพวกเราทำการตั้งทฤษฎีการเกิดปฏิกิริยาโดยไม่ได้ใช้วิธีแบบที่คนอื่นทำกัน (คือไปหาว่าเคยมี paper กล่าวไว้ว่าอย่างไร แล้วก็อ้าง paper นั้นมา) โดยกลุ่มเราใช้ความรู้พื้นฐานต่าง ๆ ที่มีอยู่ในตำราเคมีอินทรีย์มาเขียนเป็นสมมุติฐานกลไกการเกิด (ส่วนจะถูกทั้งหมดหรือไม่นั้นเป็นอีกเรื่องหนึ่ง แต่ถ้าดูตามตำราแล้วก็คาดหวังว่าน่าจะมีส่วนถูกอยู่มากเหมือนกัน) การเรียนของกลุ่มเรามันไม่มีตารางสอนที่แน่นอนหรอก มันขึ้นอยู่กับว่ามันมีปัญหาอะไรเกิดขึ้นเมื่อใด ซึ่งก็ต้องแก้ไขกันตรงนั้นขณะนั้น เปรียบเหมือนหมอฝึกหัดต้องหาประสบการณ์การรักษาคนไข้ จะใช้วิธีกำหนดให้มีคนป่วยด้วยโรคที่ต้องการศึกษามาพบในเวลาที่ต้องการไม่ได้หรอก ต้องมานั่งรอที่โรงพยาบาลแล้วคอยว่าจะมีคนไข้ในโรคที่ต้องการศึกษามาให้รักษาหรือไม่