Quand les gens pensent aux trains, ils pensent souvent au son distinctif de cliquetis causé par un train qui roule le long des rails. Ce bruit est causé par de minuscules espaces qui sont construits entre des sections de voie ferrée, comme les gens qui ont inspecté de près les voies ferrées l’ont peut-être remarqué. Ces espaces sont délibérément placés pour garantir que les chenilles ne se déformeront pas par temps extrêmement chaud lorsque les chenilles se dilatent.
L’écart caractéristique des voies ferrées n’a pas toujours été là. Au départ, les concepteurs de chemins de fer ont heurté les rails les uns contre les autres pour une conduite en douceur. Cependant, ils ont remarqué qu’en hiver, de minuscules espaces se formaient entre les sections de voie et qu’en été, les voies se déformaient et se déformaient, augmentant le risque de déraillement. En effet, le métal se contracte en réponse au froid et se dilate en réponse à la chaleur.
Lorsque les compagnies ferroviaires ont réalisé le problème, elles ont commencé à inclure des trous dans les voies ferrées, ce qui a permis au métal de se dilater par temps chaud sans se déformer ou déchirer des sections de voies. Cependant, les interstices doivent également être conçus pour s’adapter au retrait par temps froid, car si l’interstice devient trop important, cela peut entraîner des problèmes de navigation pour les trains qui passent dessus, en particulier dans le cas de trains extrêmement lourds. Par conséquent, la taille de l’espace doit être soigneusement choisie, en tenant compte des propriétés spécifiques du métal utilisé.
Ces espaces distinctifs sont connus sous le nom de joints de dilatation. Selon l’endroit où ils sont construits, les espaces dans les voies ferrées peuvent être décalés, de sorte que le train ne passe que sur un espace à la fois, ou ils peuvent être uniformément appariés. Les joints de dilatation échelonnés sont les plus courants aux États-Unis. En raison de la contrainte exercée sur les voies sur le site d’un joint de dilatation, les voies ferrées doivent être inspectées soigneusement sur une base régulière pour s’assurer que les boulons joignant les sections de voie ne se desserrent pas.
Parce que les espaces dans les voies ferrées peuvent causer des problèmes et qu’ils sont difficiles à entretenir, certains chemins de fer préfèrent utiliser des voies soudées. Ces pistes doivent être spécialement soudées afin que les pistes ne s’affaiblissent pas sur le site de la soudure, car le métal continuera à se dilater et à se contracter en réponse aux intempéries. Les voies soudées sont utilisées pour les trains à grande vitesse, où la douceur de roulement est essentielle, et elles sont de plus en plus courantes, grâce au développement de techniques de soudage supérieures.