بهبود وضعیت روسازی بالاستی خطوط ریلی با تثبیت بسترهای رسی نرم به کمک افزودنی RRP

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری راه و ترابری، دانشگاه آزاد واحد علوم و تحقیقات تهران

2 استاد، دانشکده مهندسی راه‌آهن، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران

3 استادیار، دانشکده عمران، معماری و هنر، دانشگاه آزاد واحد علوم و تحقیقات تهران

10.22075/jtie.2020.20928.1471

چکیده

به موازات توسعه خطوط باری سنگین و پرسرعت، چالش مهم نگهداری و تعمیر بالاست دراین خطوط همواره مطرح بوده است. گرچه هزینه احداث خطوط بالاستی در مقایسه با خطوط بدون بالاست کمتر است و لیکن مساله حذف لایه بالاست و یا تثبیت آن به روشهای گوناگون از جمله موضوعات مهم تحقیقات زیرسازی ریلی در دهه اخیر به شمار می رود. در این تحقیق با هدف جایگزینی بخشی از لایه بالاست در بخش زیر تراورس با خاک بستر تثبیت شده، امکان پذیری استفاده از نوع جدیدی از روسازی بدون بالاست مطرح شده است. در این راستا با استفاده از مصالح رسی تهیه شده از بستر راه آهن ارومیه – مراغه و افزودن درصدهای مختلفی از ماده شیمیائی تثبیت کننده به مصالح بستر، نمونه های مختلفی ساخته شده و تحت آزمایشات مختلفی اعم از تراکم، CBR، مقا.مت فشاری و مقاومت کششی قرار گرفته و نهایتا نتیجه گیری شده است که افزودن این ماده با درصد بهینه باعث کاهش رطوبت بهینه به میزان 31 درصد و افزایش مقاومت فشاری،کششی و برشی به ترتیب به میزان به میزان 46 و 20 و 67 درصد گردیده است. در گام دوم نمونه های تثبیت شده با درصد های مختلف ماده RRP تحت آزمایش سیکلیک تک محوری قرار داده شده و رفتار نشست- تعداد سیکل آنها تحت فشار معادل بار بهربرداری راه آهن در100000 سیکل مورد بررسی قرار گرفته است. به عنوان نتیجه این بخش با لحاظ افزایش سختی و کاهش نشست، نمونه با درصد ماده تثبیت کننده و از لحاظ میرایی نمونه با 1.52E-02 درصد ماده تثبیت کننده بهترین عملکرد را داشته و به ترتیب باعث 28 درصد کاهش نشست و 25 درصدافزایش میرایی شده اند. در مجموع با لحاظ نتایج آزمایشات استاتیکی و دینامیکی و مسائل اقتصادی مقدار به عنوان درصد بهینه قابل استفاده ماده افزودنی به منظور تثبیت بستر انتخاب شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Innovation in ballasted railway tracks by stabilizing soft clay substructures with RRP additive

نویسندگان [English]

  • Hossein Ghorbani dolama 1
  • J.A. Zakeri 2
  • Morteza Esmaeili 2
  • parham hayati 3
1 Tehran university of science and research
2 Iran university of science and technology
3 گروه راه و ترابری، دانشکده مهندسی عمران هنر معماری، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم تحقیقات تهران، تهران، ایران.
چکیده [English]

By developing in freight and high-speed railways, maintenance of ballast becomes an important challenge. Although the constructing of ballasted railways is significantly lower than ballast less types, stabilizing and removing the ballast layer is an important research topic. In this study with the aim of removing part of ballast and replacing with stabilized clayey soil, the possibility of using as a new type of ballast less railway has been proposed. In this regard, the clayey soil prepared from the Urmia Railway Station was used to mix with different percentages of stabilizing chemical Royal Road Packer 2-3-5 (RRP) material. Samples were made and different tests such as Optimum Water Content, Compressive, Tensile strength and Shear were carried out. Results showed that adding 1.52×〖10〗^(-2) percent of RRP reduces the optimum water content by 31% and increase the Compressive, tensile strength and shear to 46, 20 and 67% respectively. In the second step, stabilized samples with different percentages of RRP were subjected to a uniaxial cyclic loading test to evaluate displacement-cycle number behavior under railway operating equivalent loading with 100000 cycles were investigated. As a result, the sample with 2.73×〖10〗^(-2) percent RRP had largest hardness and lowest settlement. In view of damping, the sample with 1.52×〖10〗^(-2) percent RRP had the best performance and caused a 28% reduction in settlement and 25% increase in damping. Generally in term of static and dynamic tests results and economic issue, the value of 1.52×〖10〗^(-2)has been selected as optimal percent of usable additive.

کلیدواژه‌ها [English]

  • ballasted railway
  • Ballast box Test
  • Stabilization of Ballast formation