بررسی تأثیر مشخصات خاکریز در خط ریلی بر کاهش ارتعاشات ناشی از عبور قطار

Abstract

یکی از مهمترین مشکلات بهره برداری از خطوط را ه آهن درون شهری و بین شهری، ارتعاشات ناشی از عبور قطار می باشد. این ارتعاشات ضمن آسیب رساندن به زیرساخت های خط ریلی، باعث عدم آسایش ساکنان اطراف خط می گردد. به کارگیری مصالح طبیعی خاکریز در خط ریلی، علاوه بر ایجاد تکیه گاهی مناسب برای بالاست و سیستم روسازی، به عنوان یک عامل بالقوه باعث کاهش سطح ارتعاشات و میرایی آنها در محیط نیز می گردد. با نگاهی به مدل های تحلیلی ارایه شده جهت بررسی ارتعاشات ایجاد شده در خط ریلی، ملاحظه می گردد که در عمده مدل های موجود، تاثیر هریک از اجزا و به ویژه اثر مصالح خاکی، به روشنی مورد بررسی قرار نگرفته است. لذا در مقاله حاضر با توسعه مدلی تحلیلی، ضمن منظورنمودن شرایط دینامیکی بار ناشی از عبور قطار، علاوه بر بررسی اثرات اجزای مختلف خط، بر میزان سرعت ارتعاشات ایجاد شده، اثر خاکریز را ه آهن نیز به طور ویژه مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور معادلات دیفرانسیل حاکم بر شرایط دینامیکی خط، بر اساس ارتعاش جرم- فنر- میراگر، در مدل هرمی توسعه یافته، تشکیل و به صورت عددی توسط برنامه MATLAB حل شده است. به منظور بررسی تاثیر خاکریز در مقایسه با سایر پارامترهای مؤثر در تحلیل دینامیکی خط، بر روی دامنه بار محوری و سرعت عبور قطار و همچنین ضخامت، سختی و میرایی خاکریز تحلیل حساسیت انجام شده و قابلیت بالای این مصالح در کاهش ارتعاشات، نشان داده شده است. نتایج تحلیلهای صورت گرفته، نشان دهنده آن است که تا ضخامت حدود 3 متر، خاکریز راه آهن، تاثیر قابل ملاحظه ای در کاهش ارتعاشات خط، نشان می دهد.