15351

بررسي تاثير تراورس معلق بر مقاومت جانبي خط آهن

1403

دكتر جبارعلي ذاكري سردرودي

دكتر سيد علي مسيبي

مقاومت جانبي خطوط ريلي بالاستي يكي از عوامل كليدي در تضمين ايمني و پايداري سيستم‌هاي حمل‌ونقل ريلي است. اين پارامتر به‌طور مستقيم بر توانايي خط در مقابله با نيروهاي جانبي وارد شده از قطارها تأثير مي‌گذارد، به‌ويژه در شرايط خاصي همچون قوس‌هاي تند، تغييرات دمايي و افزايش سرعت قطار به نحوي كه اگر مقاومت جانبي به اندازه كافي توسط اجزاي خط تامين نشود، احتمال وقوع خطراتي نظير خروج از خط، كمانش ريل و بروز حوادث جدي وجود دارد. خطوط بالاستي از ريل‌ها، تراورس‌ها، بالاست و زيربالاست تشكيل شده است كه هم‌افزايي اين اجزا مي‌تواند بارهاي ديناميكي و استاتيكي را توزيع و جذب كنند. كيفيت مصالح بالاست، طراحي پابندها و تراكم مناسب بالاست نقش مهمي در تأمين مقاومت جانبي ايفا مي‌كنند. يكي از پديده‌هاي رايج كه مي‌تواند مقاومت جانبي خط را به شدت كاهش دهد، پديده تراورس معلق است. اين وضعيت زماني رخ مي‌دهد كه تراورس‌ها به دلايلي مانند نشست بالاست، ناصافي بستر يا نگهداري ضعيف، تماس كامل خود را با بالاست از دست مي‌دهند. تراورس‌هاي معلق علاوه بر كاهش ظرفيت باربري، تمركز تنش‌هاي غيرعادي را به وجود مي‌آورند و منجر به افزايش ارتعاشات ديناميكي در خط مي‌شوند كه اين امر نه تنها هزينه‌هاي تعمير و نگهداري را افزايش مي‌دهد، بلكه ايمني مسافران را نيز به خطر مي‌اندازد. اين پژوهش به بررسي اثر تراورس‌هاي معلق بر مقاومت جانبي خطوط ريلي بالاستي مي‌پردازد. اين تحقيق با هدف تعيين مقاومت جانبي خطوط ريلي بالاستي در شرايط ايجاد پديده تراورس معلق در اين خطوط، شناسايي عوامل ايجاد تراورس‌هاي معلق، تحليل اثرات آن بر پايداري خط و ارائه راهكارهاي موثر براي شناسايي و رفع اين مشكل صورت مي گيرد. اهميت اين پژوهش در افزايش ايمني و پايداري شبكه‌هاي حمل‌ونقل ريلي به‌ويژه در خطوط با سرعت بالا و قوس‌هاي تند نمايان مي‌شود. روش‌شناسي تحقيق شامل بررسي مقالات مرتبط با مقاومت جانبي و تراورس‌هاي معلق است كه به بخش‌هاي عددي، آزمايشگاهي و ميداني تقسيم شده‌اند. نتايج حاصل از اين مطالعه كمك مي‌كند تا با ارائه راهكارهاي مناسب، مقاومت جانبي خطوط ريلي بهبود يابد و عمر مفيد زيرساخت‌ها افزايش يابد. در اين تحقيق، با استفاده از روش‌هاي عددي، آزمايشگاهي و ميداني، تأثير انواع تراورس‌ها، به‌ويژه تراورس‌هاي معلق، بر رفتار ديناميكي و مقاومت جانبي خطوط ريلي مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج نشان مي‌دهد كه تراورس‌هاي X شكل با افزايش 27 درصدي مقاومت جانبي نسبت به تراورس‌هاي I شكل و تراورس‌هاي Y شكل با بهبود مقاومت جانبي بين 70 تا 110 درصد نسبت به تراورس‌هاي بتني معمولي، عملكرد بهتري دارند. همچنين، افزايش عرض شانه بالاست تا 500 ميلي‌متر تنها 5 درصد به مقاومت جانبي تراورس‌هاي نردباني اضافه كرد، در حالي كه افزايش ارتفاع بالاست آخوري مقاومت جانبي را تا 137 درصد افزايش داد. تراورس‌هاي دي‌بلوك با فراهم كردن 57 درصد از مقاومت جانبي از طريق بالاست آخوري، تا 5/1 برابر مقاومت بيشتري نسبت به تراورس‌هاي مونوبلوك ايجاد كردند. علاوه بر اين، جايگزيني تراورس‌هاي B70 با تراورس‌هاي B70F باعث افزايش 67 درصدي مقاومت جانبي ريل مي‌شود. از سوي ديگر، تراورس‌هاي معلق نيز تأثيرات قابل‌توجهي بر پايداري و مقاومت مسير دارند. افزايش فضاي خالي بين تراورس و بالاست منجر به كاهش تماس بين اين دو و در نتيجه، كاهش چشمگير مقاومت جانبي خط مي‌شود. در صورتي كه تعداد تراورس‌هاي معلق افزايش يابد، كاهش مقاومت جانبي شديدتر شده و تراورس‌هاي مجاور به دليل توزيع نابرابر بار، تحت فشار بيشتري قرار مي‌گيرند كه اين امر باعث افزايش خرابي در بالاست و ريل مي‌شود. در آزمايش‌هاي ميداني نيز مشخص شد كه با افزايش اندازه فضاي خالي تا 4/0 ميلي‌متر، نيروهاي تماس و گشتاورهاي خمشي تا 25 درصد افزايش مي‌يابد. همچنين، نيروي تماس تراورس و بالاست تا 70 درصد و جابجايي تراورس مجاور تا 40 درصد افزايش يافت. حضور 5 يا 6 تراورس معلق در يك پانل موجب افزايش دامنه ارتعاشات و كاهش سختي مسير مي‌گردد.

11/26/2024 12:00:00 AM

88362

1404/08/16

Analysis of the Effect of Unsupported Sleepers on the Lateral Resistance of Ballasted Railway Track

مقاومت جانبي خط آهن , تراورس معلق , خطوط ريلي بالاستي , پايداري جانبي , نشست بالاست , نيروهاي جانبي

Lateral Resistance , Unsupported Sleeper , Ballasted Railway Track , Lateral Stability , Ballast Settlement , Lateral Forces