تخمين مدول بستر ريل براساس مشخصات اجزاي روسازي بالاستي

Estimation of Rail Bed Modulus Based on Ballasted Railway Components Characteristics

مدول بستر ريل يكي از پارامتر هاي مهم در طراحي بهينه خط است كه با توجه به اجزاي تشكيل دهنده خط بالاستي تعيين ميشود. شناخت رفتار بستر خط راه آهن تحت شرايط مختلف و بر روي زيرسازي با مشخصات پيچيده امري لازم و مفيد است. مشخصات فني و هندسي زيرسازي خط ميتواند بر مدول بستر ريل نقش بسزايي را ايفا كند. مروري بر تحقيقات اخير در را ه آهنهاي كشور هاي مختلف دلالت بر اهميت شرايط سيستم حايل ريل برنتايج تحليل ريل دارد. در اين تحقيق اهميت تاثير تغيير مشخصات اجزاي زيرسازي ريل بر تعيين مدول بستر ريل به عنوان يكي از پارامتر ها در تحليل و طراحي سيستم راه آهن در دو قسمت تحليل عددي و تست ميداني مورد بررسي قرار ميگيرد، براي اين مهم ابتدا خطوط بالاستي راه آهن در محدوده مشخصات هندسي و فني مدلسازي مي گردد سپس براي كنترل صحت مدل سازي به كمك تست ميداني انجام شده قبلي مدل كاليبره مي شود و براساس طبقه بندي اجزاي سيستم خطوط مختلف، مدل به روش المان محدود تحليل مي گردد، در پايان نمودارها و جدول هايي برحسب ضخامت لايه بالاست و نوع بستر جهت تعيين و كنترل مقدار مدول بستر ريل و نيز تخمين نشست ريل براي انواع شرايط خطوط راه آهن ارايه مي شود كه با توجه به آن در طي سيكل عمليات زيركوبي و پايدارسازي در دوره بهره داري، رفتار خط در محدوده رفتار تير بر روي بستر الاستيك حفظ و از زوال خط جلوگيري مي گردد و همچنين ضمن بهره برداري بهينه، ايمني و عمر خط افزايش مي يابد.

Rail bed modulus is one of the main parameters in optimal track design which is determined based on components of ballasted railway tracks. Perception of track bed behavior in different conditions and on substructure with complex characteristic has an important role in the rail system analyses. Technical and geometric characteristics of track may have a significant impact on rail bed modulus. Review of recent researches on railways in different countries indicates the importance of rail supporting system in rail analysis results. This paper studies the importance of change in rail bed components characteristics in determining track modulus as one of the parameters of rail system analysis and design. This study is divided into two parts including field tests and numerical analysis. To achieve this goal, ballasted railway tracks are modeled according to technical and geometrical characteristics. Then, model is calibrated using field test in order to confirm the validity of model, and it is analyzed by employing finite element method based on tracks components classification. Finally, some diagrams and tables are presented for different conditions of rail roads according to ballast layer thickness and the type of the subgrade in order to determine track modulus and control rail vertical deflection.