12970

12970

بررسي آزمايشگاهي و عددي كارايي سيستم پشت بند "Tieback" به منظور افزايش باربري خاكريزها در خطوط ريلي

كارشناسي ارشد

راه آهن - خطوط

دكتر مرتضي اسماعيلي

دكتر مرتضي قاروني نيك

چكيده يكي از گلوگاه هاي افزايش بار محوري در خطوط ريلي خاكريزهاي بلند مي باشد. در ميان روش هاي مختلف پايدارسازي خاكريزها، روش هايي كه بدون قطع ترافيك ريلي امكان پايدارسازي را فراهم مي سازند، از جذابيت بيشتري برخوردارند. با توجه به آن كه در خصوص ميزان كارايي سيستم پشت بند يا مهار پشت به پشت به عنوان يكي از روش هاي پايدارسازي بدون قطع ترافيك ريلي در افزايش باربري خاكريزها مطالعه خاصي در ادبيات فني ارائه نشده است لذا در پايان نامه حاضر به بررسي تأثير سيستم مهار پشت به پشت بر پايداري خاكريزها به روش عددي و آزمايشگاهي پرداخته شده است. به همين منظور سه خاكريز 10 متري با مقياس 1 به 20 با شيب كناره 1 به 1 در مقياس آزمايشگاهي ساخته شده و تحت بارگذاري گسترده يكنواخت تاج قرار گرفته است. در اين راستا خاكريز اول بدون سيستم پايداركننده در نظر گرفته شده و خاكريزهاي دوم و سوم به ترتيب با سيستم مهار پشت به پشت منقطع و پيوسته ساخته و بارگذاري شده اند و نتايج بار- تغيير مكان آن ها با يكديگر مقايسه گرديده است. در اين بررسي خاكريز اول تحت بار 123 كيلونيوتن بر متر مربع و نشست 5/38 ميلي متر گسيخته شده در حالي كه خاكريز دوم تحت بار 67/166 كيلونيوتن بر متر مربع و نشست 28/35 ميلي متر و خاكريز سوم تحت بار 67/186 كيلونيوتن بر متر مربع و نشست 02/29 ميلي متر گسيخته شده اند. مقايسه اين نتايج نشان مي دهد كه در مجموع سيستم مهار پشت به پشت منقطع و پيوسته نسبت به خاكريز نخست، به ترتيب بار گسيختگي را 35 و 51 درصد افزايش داده و در مجموع عملكرد سيستم پيوسته نسبت به سيستم منقطع مناسب تر بوده است. در مرحله بعد با استفاده از روش اجزاء محدود مدل عددي توسعه داده شده و با نتايج آزمايشگاهي معتبر سازي شده است. در ادامه با استفاده از مدل عددي معتبر شده، خاكريزهاي با ارتفاع 10، 15 و 20 متر شبيه سازي شده و در خصوص تأثير پارامترهاي مختلف سيستم مهار پشت به پشت منقطع اعم از تراز ارتفاعي سيستم مهار پشت به پشت، فاصله طولي سيستم در طول خاكريز، ضريب اتصال مهار پشت به پشت و خاك اطراف، قطر مهار پشت به پشت، ابعاد صفحه انتهايي و ضخامت صفحه انتهايي تحليل حساسيت صورت گرفته است. با بررسي صورت گرفته بر روي مدل هاي عددي تحت بار محوري 25 تن در صورت استفاده از يك رديف مهار پشت به پشت، خاكريز 10 متري به ميزان 5/12 و 3/16 درصد به ترتيب براي سيستم مهار پشت به پشت منقطع و پيوسته افزايش ضريب اطمينان داشته و خاكريزهاي 15 و 20 متري هركدام به ترتيب 5/19 و 3/24 درصد براي سيستم منقطع و 5/24 و 28 درصد براي سيستم پيوسته افزايش ضريب اطمينان را نشان داده اند؛ در صورت استفاده از دو رديف مهار پشت به پشت به طور منقطع خاكريز هاي 15 و 20 متري به ترتيب 27 و 4/40 درصد افزايش ضريب اطمينان از خود نشان مي دهند. واژه‌هاي كليدي: خاكريزهاي بلند – سيستم پشت بند يا مهار پشت به پشت منقطع و پيوسته – تراز مهار پشت به پشت – مدل آزمايشگاهي – روش اجزاء محدود