रस्तेबांधणीतील तंत्रज्ञान

rat१३११.TXT

(२८ फेब्रुवारी टुडे पान तीन)

टेक्नोवर्ल्ड ................लोगो

फोटो ओळी
-rat१३p३.jpg ः
८८७३८
संतोष गोणबरे
---
रस्ते बांधणीतील तंत्रज्ञान

आपल्या शरीरातील सर्व नसा आणि कोशिका जोडल्या तर त्याची लांबी जवळपास ९७ हजार किलोमीटर होईल म्हणजेच एखाद्या मनुष्याच्या शरीरातील सर्व नसा पृथ्वीला अडीचवेळा गुंडाळल्या जाऊ शकतात. मित्रहो, जगात अशाच प्रकारची स्थिती सध्या रस्त्यांच्या बाबतीत आहे असे म्हणता येईल. वाहन व पादचारी यांना एका ठिकाणाहून दुसऱ्या ठिकाणी जाण्याच्या सोयीसाठी तयार करण्यात आलेले जमिनीवरील मार्ग हे वेगवेगळ्या जनसमुहांतील दळणवळणाचे प्राथमिक व प्रधान साधन आहे. चाके जोडलेल्या वाहनांचा सर्रास उपयोग चालू होण्यापूर्वी माणसांच्या वर्दळीने तयार झालेल्या पायवाटांना रस्ता समजले जायचे. पुढे हमरस्ता, राजरस्ता, महामार्ग अशा तऱ्हेने हे स्वरूप बदलत गेले.

-संतोष गोणबरे, चिपळूण
---

खरंतर लष्कर व लष्करी सामग्रीची हालचाल त्वरित व सुकर होण्यासाठी, वस्तूंच्या उत्पादनाच्या ठिकाणांपासून खप होणाऱ्या ठिकाणापर्यंत त्या पाठवण्यासाठी त्याचप्रमाणे नाशवंत माल ताज्या स्थितीत पोहोचवण्यासाठी रस्त्यांची आवश्यकता असते. वेगवेगळ्या प्रकारची व अधिकाधिक प्रगत अशी वाहने मनुष्य बनवत गेला आणि त्यातून जसजशी उद्योगधंद्यांची वाढ होऊ लागली तसतशी सुधारलेल्या रस्त्यांची गरज उत्पन्न झाली. सद्यस्थितीत सर्व प्रगत देशांतील अंतर्गत दळणवळणाच्या मार्गांपैकी सुमारे ७५ टक्के मार्ग रस्त्यांच्या स्वरूपात आहेत.
काळा समुद्र, कॅस्पियन समुद्र, भूमध्य समुद्र व इराणचे आखात यांनी सीमित असलेल्या नैर्ऋत्य आशियातील प्रदेशात रस्ते तयार करण्यास प्रथम सुरवात झाली, असे मानण्यात येते. प्रारंभीची कृत्रिम रस्ताबांधणी उंच जमीन सपाट करून, मोकळ्या जागा भरून, कडेच्या बाजूची माती मार्गाच्या मध्यभागी टाकून व पाण्याचा निचरा होण्याची व्यवस्था करून झाली असावी. सर्वांत जुन्या पुरातत्वीय पुराव्यावरून चाके लावलेले वाहन इ. स. पू. ३००० च्या थोड्या अगोदर अस्तित्वात आले. जुन्या कॉकेशस व तार्सस पर्वतांच्या दक्षिणेकडील वनप्रदेशातील सुमेरियन लोकांनी तयार केलेल्या दोनचाकी लाकडी गाड्या इ. स. पू. २००० वर्षांपूर्वीच्या काळात पश्चिमेकडून युरोपात गेल्या. ब्राँझ युगात घोडा माणसाळल्याने सुलभ झालेली शेती व व्यापार यांचा विकास वेगवान झाला. मेसोपोटेमियातील लोक हे खऱ्या अर्थाने पहिले रस्ते बांधणारे. त्यांनी बॅबिलोनियन साम्राज्यापासून पश्चिम व नैऋत्य दिशांनी ईजिप्तकडे प्रवासी मार्ग विकसित केले. त्याकरिता भाजलेल्या विटा व दगड बिट्युमेनयुक्त संयोजकांत बसवलेले होते. पुढे रोमन साम्राज्य्रात काँक्रिट तयार करण्यासाठी चुना व पॉट्सलान म्हणजे ज्वालामुखीय राख यांचा वापर केला. ब्रिटनमध्ये जॉन मेटकाफ, टॉमस टेलफर्ड व जॉन मॅकॲडम या अभियंत्यांनी अठराव्या शतकाच्या उत्तरार्धात रस्तेबांधणीत नवीन विचारांचा व तंत्रांचा वापर करून रस्त्यांना त्यांचे आधुनिक स्वरूप दिले. आपण जर १८०३ च्या सुमारास रस्त्याच्या नमुनेदार काटच्छेदाचा अभ्यास केल्यास असे लक्षात येते की, झिजणारा उतार तासून सपाट पृष्ठभाग तयार करायचा. त्यावर ५ सेंमी जाड खडी, ७ सेंमी आकारमानाची व १० सेंमी जाडीची कोनदार खडी पसरून क्षितिज समांतर तलस्तर निर्माण करायचा. त्यावर निरनिराळ्या आकारमानाचे १७ ते २२ सेंमीपर्यंतचे दगड चुन्याच्या संयोजकात भिजवून वर बारीक खडी टाकून दाब द्यायचा आणि चिकट पण घट्ट मुरूमांचा थर देऊन रस्ता गुळगुळीत करायचा.
मित्रहो, भारतातील रस्ते वाहतुकीचा इतिहास भारतीय संस्कृतीइतकाच जुना आहे. मोहेंजोदडो-हडप्पा उत्खननांवरून असे दिसून आले की, या संस्कृतीतील शहरांमधील मुख्य रस्ते भाजलेल्या विटा बिट्युमेनाने सांधून उत्तमप्रकारे बांधलेले होते. इ. स. पू. १५०० च्या सुमारास आर्य लोकांनी गंगा-यमुना खोऱ्यांतून बंगालच्या उपसागरापर्यंत कुरूक्षेत्र, हस्तिनापूर, कौशाम्बी, काशी, विदेह, मथुरा, अयोध्या, प्रयाग आदी शहरांना जोडणारा मार्ग दळणवळणासाठी तयार केला होता. भारताचा चीन, इराण वगैरे शेजारच्या देशांशी व्यापार चालत असे. बुद्धकाळात राजगृह, मगध, वैशाली, श्रावस्ती, उज्जैन या शहरांना जोडणाऱ्या रस्त्यांवरून माल व उतारू यांची बरीच वाहतूक होत असे. पुढे मौर्यांनी राजमार्ग व वणिक्पथ बांधून ते सुस्थितीत ठेवण्याकडे विशेष लक्ष पुरवले, असे मिगॅस्थिनिझ व कौटिल्य यांनी नमूद केले आहे. अशोक व चंद्रगुप्त त्यांच्या काळी पाणपोया, धर्मशाळा, छायेसाठी लावलेली वृक्षराजी त्यांच्या सोयी असलेल्या हमरस्त्यांची उदाहरणे जुन्या पुराव्यांत आढळतात. कौटिलीय अर्थशास्त्रात रस्ते कसे बांधावेत याबद्दल सूचना आहेत व रस्त्याला कासवाच्या पाठीप्रमाणे उभार द्यावा, असेही सांगितले आहे. आश्चर्य म्हणजे ईस्ट इंडिया कंपनीच्या दीर्घ कारकीर्दीत कलकत्ता ते पेशावर हा हमरस्ता दुरुस्त करण्यापलीकडे नवीन रस्ते बांधणी विशेष झाली नाही; मात्र १९२७ मध्ये मु. रा. जयकर त्यांच्या अध्यक्षतेखाली तत्कालीन सरकारने रस्ते विकास समिती नेमली. तिने आपल्या अहवालात भारताच्या विकासासाठी त्या वेळचे रस्ते किती अपुरे आहेत व त्यांचा विकास करण्याची किती आवश्यकता आहे यावर विशेष भर दिला होता. १९२७ ला स्थापन झालेली इंडियन रोड्स अँड ट्रान्सपोर्ट डेव्हलपमेंट असोसिएशन आणि १९५२ मध्ये स्थापन झालेली सेंट्रल रोड रिसर्च इन्स्टिट्यूट या दोन्ही संस्थांचे भारतीय प्राधिकरणात महत्वाचे कार्य आहे.
वाहनांची रुंदी व त्यांच्या वजनावरून रस्त्यांच्या पृष्ठभागाची जाडी, तलस्तराची आवश्यक भारग्राह्यता आणि पृष्ठभागास द्यावयाचा उतार यांची निश्चिती करण्यात येते. रस्त्याचे अभिकल्पन करताना वाहनाचा अभिकल्पित वेग हा दिलेल्या विशिष्ट प्रकारच्या रस्त्यावरील अनुज्ञेय असलेला सुरक्षित वेग असतो. सुरक्षित रस्ता h = v२B/gR या गणितीय सूत्राने बनवला जातो. या सुत्रात h - बाह्य उभार (मी.), v वाहनाचा वेग (मी./से.), B रस्त्याची रुंदी (मी.), g गुरूत्वीय प्रवेग (मी./से./से.), R वळणाची त्रिज्या (मी.) अशा संज्ञा असतात. काही वेळेस वळणावरती रस्ता रुंदी वाढवावी लागते. सामान्यपणे वळणाच्या अंतर्वक्र भागाकडे ही रुंदी वाढवतात पण काहीवेळा रस्त्याच्या दोन्ही भागांत ती समप्रमाणात W = L२/२R या सुत्राने वाढवतात. या सुत्रात W – रस्ता रुंदीतील वाढ (मी.), L – वाहनांची लांबी (मी.) व R – वळणाची त्रिज्या (मी.) असते. वेगाने जाणारे वाहन कमीत कमी अंतरावर कसे थांबवता येईल त्यास दृश्य अंतर म्हणतात. हे अंतर v२/२g या सुत्राने मिळते. यात म्हणजे वाहनाची चाके व रस्त्याचा पृष्ठभाग यांतील घर्षणांक.
सिमेंट काँक्रिटचा पृष्ठभाग हा दृढ पृष्ठभागाच्या प्रकारात येतो. हा सर्वांत अधिक खर्चाचा पण इतर सर्व पृष्ठभागापेक्षा जास्त टिकाऊ असतो. काँक्रिट पृष्ठभाग दोन पद्धतीने बनवता येतो. आधी मिश्रण केलेले काँक्रिट आणि खडीचा रस्ता करून त्यावर सिमेंट, वाळू आणि पाणी यांचे मिश्रण ओतून केलेले काँक्रिट. काँक्रिटच्या लादीची जाडी साधारणपणे खालील सुत्रानुसार ठरवतात. t = W’/M या सुत्रात t – लादीची जाडी (१२.५ ते १५ सेंमी.), W’– वाहनाच्या भारामुळे एका चाकावर पडणारा भार (कि. ग्रॅ.) व M – काँक्रिटचा सुरक्षित विदारण मापांक (साधारणत: २४.६ किग्रॅ./चौ.सेंमी.). मित्रहो, रस्ते म्हणजे जीवनवाहिन्या आणि त्यांचे जाळे शरीरीय नसांपेक्षा व्यापक होणे गरजेचे असते. त्यासाठी मोठमोठी यंत्रसामुग्री निर्माण करणे आणि मनुष्यबळ कमी वापरणे त्यासाठी संशोधन वाढवणे आणि नवीन तंत्रज्ञान निर्माण करणे, अशी सध्याची स्थिती आहे.

(लेखक महाविद्यालयाचे भौतिकशास्त्राचे प्राध्यापक आहेत.)
-