28665

بررسي ميداني اثر ماشين پايدارساز ديناميكي در تغيير مقاومت جانبي و سختي قائم خطوط بالاستي

كارشناسي ارشد

خطوط راه‌آهن

1400

1402/4/26

دكتر جبارعلي ذاكري

دكتر سيدعلي مسيبي

راه آهن

پايان‌نامه‌ي حاضر به بررسي و اندازه‌گيري مقاومت جانبي و سختي قائم با تمركز بر تعيين اثر ماشين پايدارساز ديناميكي بر روي تغير اين فاكتورها (مقاومت جانبي خط بالاستي و سختي قائم) پرداخته است. شناخت اثر اين ماشين بر روي مقاومت جانبي و سختي قائم خطوط بالاستي مي‌تواند ديد بهتري براي برنامه‌ي ريزي و كاهش هزينه‌هاي نگهداري و تعمير به مهندسان راه‌آهن بدهد. يكي از روش‌هاي نگهداري خطوط ريلي بالاستي استفاده از ماشين زيركوب براي تنظيم تراز طولي و پلان مسير مي‌باشد. ماشين زيركوب، با توجه به مزايايي كه براي اصلاح هندسه‌ي خط دارد، اما معايبي هم دارد كه به كاهش مقاومت جانبي و كاهش سختي مي‌انجامد. دليل آن نفوذ كلنگ‌هاي زيركوب به داخل لايه‌ي بالاست و برهم زدن آرايش دانه‌هاي بالاست مي‌باشد. ماشين پايدارساز ديناميكي، با توجه به مطالعات و متون فني مي‌تواند بخشي از معايب خط كه از طريق زيركوبي توسط ماشين زيركوب ايجادشده است را بهبود دهد. براي بررسي اين اثرات، آزمايش ميداني در خط شماره‌ي يك ايستگاه كرج انجام گرديد. پس از انجام موفق همه‌ي آزمايش‌هاي برنامه‌ريزي‌شده در سه مرحله‌ي قبل از زيركوبي، بعد از زيركوبي و بعد از پايدارساز، نتايج به اين صورت حاصل گرديد كه به دليل عدم زيركوبي خط به مدت 5 سال، مقاومت جانبي و سختي قائم در اين مرحله بيشينه مي‌باشد. بعد از زيركوبي خط توسط ماشين زيركوب، به دليل نفوذ كلنگ‌هاي ماشين زيركوب به داخل لايه‌ي بالاست و كاهش تراكم و سطح تماس بين دانه‌هاي بالاست، مقاومت جانبي و سختي قائم خط به ترتيب كاهش (7/42 تا 2/62) درصدي و 5/75 درصدي نسبت به قبل زيركوبي را به دنبال دارد. با عبور ماشين پايدارساز ديناميكي به دليل اعمال ارتعاش در راستاي افقي و بار قائم استاتيكي كه منجر به افزايش تراكم و هم‌بندي دانه‌هاي لايه بالاست مي‌شود، مقاومت جانبي و سختي قائم خط به ترتيب افزايش (8/13 تا 3/47) درصدي و 8/35 درصدي نسبت به بعد از زيركوبي را به دنبال دارد.

1402/06/14

Field investigation of the effect of dynamic track stabilizer on the change of lateral resistance and vertical stiffness of the ballasted track

7/16/2024 12:00:00 AM

This thesis investigates the impact of dynamic track stabilizers on the lateral resistance and vertical stiffness of ballasted rail lines, aiming to provide valuable insights to enhance planning efficiency and reduce maintenance costs for railway engineers. Tamping, a common maintenance practice utilizing a tamping machine to adjust line geometry, is known to have drawbacks. These include reduced lateral resistance and vertical stiffness due to tines penetrating the ballast and disrupting the arrangement of grains. To address these challenges, the potential of the dynamic track stabilizer as a solution is investigated in this study. A field test was conducted on line number one of Karaj station, consisting of three stages: pre-tamping, post-tamping, and post-application of the dynamic track stabilizer. The comprehensive testing revealed that the absence of tamping for five years resulted in the highest levels of lateral resistance and vertical stiffness. However, after tamping the ballast line using a tamping machine, the penetration of the tines caused a decrease in grain density and contact surface. Consequently, the lateral resistance and vertical stiffness decreased by approximately 42.7% to 62.2% and 75.5%, respectively, compared to the pre-tamping stage. Subsequently, the dynamic track stabilizer was employed, utilizing horizontal vibration and vertical static loads to enhance density and ballast shear interlocking. This resulted in significant improvements in lateral resistance and vertical stiffness, with an increase of approximately 13.8% to 47.3% and 35.8%, respectively, compared to the post-tamping stage. In conclusion, this thesis provides valuable insights into the effect of the dynamic track stabilizer on the lateral resistance and vertical stiffness of ballasted rail lines. The findings highlight the potential of the dynamic track stabilizer in mitigating the negative effects caused by tamping, thereby contributing to the development of more efficient maintenance and repair strategies in railway engineering.

سختي قائم , مقاومت جانبي , نگهداري و تعمير خطوط بالاستي , ماشين زيركوب , ماشين پايدارساز

dynamic track stabilizer , tamping machine , lateral track resistance , vertical stiffness , maintenance of ballasted track

Aliakbar Abbasi

Jabbar Ali Zakeri