بدون شک امروزه با توجه به افزایش روز افزون سفر های درون وبرون شهری رویکرد جوامع مختلف به سمت سیستم های حمل ونقل عمومی می باشد یکی از بهترین و ایمن ترین مد های حمل و نقل استفاده از سیستم های ریلی می باشد. در سیستم های ریلی به منظور افزایش جاذبه واقبال مردم به این سیستم بایستی اسایش ایمنی سرعت و حرکت ارام وایمن مد نظر قرار گیرد.

با توجه به عوامل فوق الذ کرو افزایش سرعت بهره برداری در سیستم های حمل و نقل ریلی به تدریج استفاده از روش های گذشته و بویزه در روسازی در حال رنگ باختن و شاهد ظهور روشها و شیوه های نو در روسازی می باشیم.

هنوز هم عامل تعیین کننده در استفاده از این سیستم ها مسایل اقتصادی می باشد

پر واضح است تحلیل اقتصادی صحیح این سیستم ها در گرو اشنائی کامل با این سیستم ها می باشد دراین پایان نامه سعی بر انست که جدیدترین و مدرن ترین سیستم های روسازی بتنی در جهان شناسائی شده و همچنین نسبت به تحلیل اقتصادی رو سازی های بتنی در مقایسه با رو سازی های بالاستی با توجه به شرایط بومی اقدام گردد. همچنین به عنوان مورد مطالعه روسازی قطار شهری تبریز مورد مطالعه قرار گرفته است . از ديد مهندسي محض ، هر دو سيستم خط بالاستي و خط با دال بتني به طور تقريبي قادر به برآورده‌سازي و ارضاي تمامي نيازها و خواسته‌هاي كاربران در تمام حالات هستند. تنها در موارد بسيار حدي و خاص يكي از دو سيستم روسازي خط قابل حذف هستند. عموما معيار تجاري و اقتصادي قضيه به عنوان معيار تعيين‌كننده مطرح مي‌شود. در بسياري از موارد كه هزينه طول عمر روسازي راه‌آهن مد نظر قرار مي‌گيرد

اگرچه بيشتر خطهاي راه آهن موجود بيشتر از سيستم سنتي خط با بالاست استفاده ميكنند، اقدامات اخير ميل هرچه بيشتر به سوي خطوط بدون بالاست دارد . مزاياي اصلي خط با دال عبارتند از : نگهداري كمتر، آماده به كاري بيشتر، ارتفاع كمتر سازه و وزن كمتر. علاوه بر آن، مطالعات بر روي سيكل عمر نشان داده اند ديدگاه ارتفاع خطوط با دال ميتوانند بسيار قابل قبول و مناسب باشند.

تجربيات در بهره برداري از خطوط سريع السير نشان دادند كه خطوط با بالاست نسبت به نگهداري حساس تر هستند. در موارد خاص به دليل پرتاب شدن بالاست در سرعتهاي بالا، آسيبهاي جدي ميتواند به چرخ و ريل وارد آيد. اين امر در خطوط با دال وجود نخواهد داشت.

بخشهاي ساخته شده خط با دال بتني ، نياز به نگهداري اندكي از خود به نمايش گذاشتند. كيفيت سير بيشتر براي مسافران به همراه آماده‌بكاري خط ، از مزاياي خط با دال بتني محسوب مي‌شود.

اگر پايداري خط به كمك يك دال صلب فراهم گردد، مقدار نگهداري بسيار پائين مي آيد و گاهي نيز صفر نزديك مي گردد. اگرچه تجربيات كلي در رابطه با نگهداري خط بتني ، بسيار ارضا كننده هستند

، خطوط با دال بتني داراي مزاياي ديگري بر خطوط بالاستي هستند. در برخي از اين مزايا فهرست‌وار بيان شده‌اند:

• هزينه سرمايه‌گذاري اوليه با در نظر‌گيري تاثير آنها در طرح هندسي مسير و ابنيه فني ،
• بارهاي كوچكتر ديناميكي يا استاتيكي اعمالي به بستر خاكي ناشي از خاصيت پخش بار بتن و آسفالت ،
• افزايش دوره سرويس خط به دو يا سه برابر خطوط بالاستي ،
• ايمني بالاتر بهره‌برداري از خط به علت مقاومت بيشتر جانبي و عرضي خط،
• كاهش فرسايش آلات ناقله ناشي از كيفيت مناسب و بادوام سازه خط ،
• استفاده آسان از ترمزهاي Eddy-Current به عنوان روش ترمز‌گيري عادي و با تبع آن صرف‌جويي هزينه قابل ملاحظه ،

افزايش آماده‌بكاري و كاهش احتمال بالقوه تصادفات در اثر تداخل كمتر عمليات نگهداري

 

با توجه به مقايسه ارقام هزينه كل طرح در طول عمر دوره پنجاه ساله عليرغم آنكه هزينه اوليه احداث بسترهاي بتني 10درصد بيشتر از بسترهاي بالاستي مي باشد ليكن در دراز مدت و در طول عمر پروژه هزينه طرح در بسترهاي بتني بسيار مقرون به صرفه و اقتصادي مي باشد به صورتي كه هزينه بسترهاي بالاستي تقريباً در حدود 18 برابر هزينه بسترهاي بتني مي باشد.

 

 

فهرست مطالب

فصل اول: (تعريف مساله

1-1تعریف کلی مساله...................................................................................... 13

1-2 نیاز به مطا لعه در مورد مساله.................................................................... 15

1-3 اثرات مهم مطالعه بر مساله از نظر بهبود آن................................................ 16

1-4 اهداف و فرضیات..................................................................................... 18

1-5دامنه اثر مساله در جامعه علمی و اجتماع..................................................... 18

1-6 محدودیت هاوچهار چوب پروزه................................................................. 19

1-7 مقدمه و تاريخچه....................................................................................... 21

فصل دوم: (كاووش در متون)

2-1طبقه بندي و مقدمه و اظهار بكر بودن متون.................................................. 26

2-2 بررسي مقالات.......................................................................................... 34

2-3 بررسي تزها و پایان نامه ها........................................................................ 41

2 -4 بررسي كتابها......................................................................................... 140

فصل سوم: (روش تحقيق)

3-1- روش بكار گرفته شده و دلايل آن............................................................. 141

3-2 دستورالعمل جمع آوري اطلاعات و روشهاي بكار رفته............................... 148

3- 3 تعاريف ، اختصارات و نشانه هاي رياضي................................................... 150

3- 4منطق سيستم تصميم‌گيري....................................................................... 152

3-4-1پنج گام اساسي تا تصميم‌گيري نهايي....................................................... 152

3- 5 ارائه مباحث ضروري علمي...................................................................... 154

3-6 سابقه و رژيم ترافيكي............................................................................. 154

3- 8 معيارهاي محدود كننده فني.................................................................... 155

3- 9معيارهاي آزمايش و كنترل...................................................................... 155

3-10 مطالعات و تحليل‌هاي تكميلي................................................................. 156

3- 11تحكيم بستر علمي قضيه و بكارگيري سيستماتيك آن.................................. 156

3- 12 معيارهاي ارزيابي مقايسه و مدل انتخاب نوع سيستم روسازي................. 157

3-12-1معيارهاي ارزيابي و مقايسه.................................................................. 157

3-13انواع خطوط با دال بتني.......................................................................... 160

3-14 مدل ارزيابي......................................................................................... 161

3- 15لايه داخلي مدل ، ابزار تحليل هزينه طول عمر روسازي............................. 161

3- 16لايه مياني : تاثيرات بالقوه اعمالي از مسير............................................... 166

فصل چهارم: (گردآوري اطلاعات)

4معرفي خطوط با دال بتني.......................................................................... 170

4-1معرفي................................................................................................... 170

4-2خطوط بابالاست دربرابرخط بادال.............................................................. 171

4-1-1خط با بالاست....................................................................................... 172

4-1-2خط با دال............................................................................................ 172

4-2طراحي روسازي‌هاي داراي خط بدون بالاست............................................. 174

4-3بلاكها يا تراورسهايي مدفون در بتن............................................................. 176

4-4طراحي هاي روسازيهاي خطوط با دال....................................................... 179

4-5توسعه كيفيت يكپارچگي سيستم................................................................ 181

4-6خط زوبلين.............................................................................................. 190

4-7خط با بستر بتن آسفالتي........................................................................... 194

4-8دالهاي پيش ساخته................................................................................... 197

4-9-1خط با دال شينكانسن............................................................................ 198

4-9-2 خط با دال بوگل.................................................................................. 205

4-10دالهاي يكپارچه و ابنيه فني....................................................................... 207

4-11ريل مدفون............................................................................................ 210

4-11-1خصوصيات ريل مدفون........................................................................ 210

4-11-2ساخت خط ريل مدفون........................................................................ 211

4-11-3تجربيات اجرايي ريل مدفون.................................................................. 215

4-11-4خط عرشه‌اي...................................................................................... 217

4-13سازه هاي ريل با تكيه گاه پيوسته و مهار شده........................................... 225

4-12-1خط كوكن........................................................................................... 225

4-12-2ريل قاشقي با تكيه گاه پيوسته.............................................................. 229

4-12-3 ريلهاي مهار شده در جان..................................................................... 230

4-13 EPS به عنوان مصالح بستر در سازه خط با دال راه آهن........................... 233

4-13-1معرفي............................................................................................... 233

4-13-2سازه هاي خط با دال بتني با زير اساس EPS......................................... 234

4-13-3عملكرد استاتيكي................................................................................. 235

4-13-4ايفاي نقش ديناميكي............................................................................ 236

4-13-5كاربردها............................................................................................. 238

4-14خاصيت ارتجاعي خط.............................................................................. 239

4-15مقتضيات سيستم.................................................................................... 240

4-15-1مقتضيات زيرسازي............................................................................... 241

4-16-2مقتضيات خط با دال بتني در تونلها......................................................... 245

4-16-3مقتضيات خط با دال بتني روي پلها......................................................... 246

4-17تجربيات عمومي با سيستمهاي خط با دال.................................................. 249

4-18نتيجه‌گيري و پيشنهادات............................................................................ 252

4-19 المانهاي تشكيل‌دهنده خطوط با دال بتني................................................. 252

4-20ريل....................................................................................................... 255

4-21پابند...................................................................................................... 256

4-22تراورس................................................................................................ 256

4-23تكنيك هاي ساخت ، توليد......................................................................... 258

4-24انواع ساخت........................................................................................... 259

4-25نقاط تكيه گاهي مجزا ريل با تراورس ها................................................... 260

4-25-1روش ساخت مدفون............................................................................ 261

4-25-2روش ساخت رهدا............................................................................... 261

4-25-3روش ساخت رهدا در خاك ريزي و خاك برداري ها................................. 262

4-25-4روش ساخت رهدا در تونل ها............................................................. 263

4-25-5روش ساخت BERLIN.. 265

4-25-6روش ساخت HEITKAMP.................................................................. 261

4-25-7روش ساخت SBV............................................................................... 269

4-25-8روش ساخت ZÜBLIN... 269

4-27ساخت تراورس هاي غير مدفون.............................................................. 271

4-27-1روش ساخت SATO... 272

4-27-2نوع ساخت FFBS-ATS-SATO............................................................. 276

4-27-3نوع ساخت ATD................................................................................. 276

4-27-4روش ساخت BTD.............................................................................. 278

4-27-5روش ساخت . WALTER..................................................................... 279

4-27-6روش ساخت GETRAC....................................................................... 280

4-27-7نقاط تكيه گاهي گسسته ريل بدون تراورس ها....................................... 282

4-28انواع ساخت سازه خط يكپارچه................................................................ 282

4-28-1روش ساخت GRASS TRACK............................................................. 283

4-28-2روش ساخت HOCHTIEF / SCHRECK - MIEVES / LONGO............. 284

4-28-3روش ساخت FFC.............................................................................. 285

4-28-4روش ساخت BES............................................................................... 286

4-28-5روش ساخت BTE............................................................................... 287

4-29انواع ساخت پيش ساخته......................................................................... 288

4-30تكيه گاه ريل پيوسته................................................................................ 289

4-30-1روش ساخت INFUNDO.................................................................... 289

4-31خطوط با پابند هاي گيره اي..................................................................... 291

4-31-1روش ساخت SFF.............................................................................. 291

4-31-2روش ساخت SAARGUMMI.............................................................. 292

4-32پيشرفت هاي ديگر.................................................................................. 292

4-33خطوط داراي تراورسهاي قابي................................................................. 293

4-34خطوط نردباني....................................................................................... 297

4-35نتيجه..................................................................................................... 298

 

فصل پنجم: (نتيجه گيري)

5-1-تحليل اطلاعات....................................................................................... 302

5-2- سيستم هاي قطار سبك (LRT)................................................................ 302

5-3- مترو..................................................................................................... 303

5-4محيط زيست و حفظ آن در حمل و نقل شهري............................................. 304

5-5- ويژگي هاي خطوط قطار شهري............................................................. 306

5-5-1- ايمني كامل........................................................................................ 307

5-5-2- حداقل تعميرات.................................................................................. 307

5-5-3- زيبائي و پاكيزگي بستر خط و سهولت نظافت.......................................... 307

5-5-4- حداقل لرزش و سر و صدا308

5-6- شرائط محيطي شهرستان تبريز................................................................ 308

5-7پارامترهاي مهم طراحي خطوط قطار شهري ............................................. 309

5-7-1 عرض خطوط .................................................................................... 309

5-7-2 حداقل شعاع قوس افقي .................................................................... 310

5-7-3 قوسهاي قائم Vertical curve ............................................................... 310

5-7-4 حداكثر شيب و فراز Max gradient......................................................... 310

5-7-5 فواصل محوري خطوط Centre to centre track....................................... 310

5-7-6 دور خطوط Superelevation.................................................................. 311

5-7-7 سرعت................................................................................................ 311

5-7-8 بار محوري Axle load........................................................................... 312

5-7-9 شيب عرضي ريلها................................................................................. 313

5-7-10 مشخصات ابعادي سكوها.................................................................... 313

5-7-10-1- طول سكوها................................................................................. 313

5-7-10-2- ارتفاع سكوها................................................................................ 313

5-7-10-4-عرض سكوها................................................................................. 314

5-11- اندازه قواره خطوط............................................................................. 314

5-11-1- اندازه قواره خطوط در مسير روباز Clearance gauge open................. 314

5-11-2- اندازه قواره خطوط در مسير تونل Clearance Gauge in Tonnel.......... 315

5-12انواع تيپ خطوط قطار شهري.................................................................. 315

5-12-1- خطوط شهري همسطح AT GRADE TRAK....................................... 315

5-12-2- خطوط شهري زيرزميني( مترو ) UNDER GROUND......................... 316

5-12-3 خطوط شهري در ارتفاع ELEVATED TRACK..................................... 316

5-12-4 خطوط با ترافيك مختلط MIXED TRAFFIC......................................... 317

5-12-5خطوط مستقل ‌ INDEPENDENT....................................................... 317

5-12-6- گزينه پيشنهادي خطوط قطار شهري تبريز............................................. 318

5-13ساختمان خطوط قطار شهري.................................................................. 319

5-13-3- نقش روسازي خطوط....................................................................... 320

5-13-4- شرح خطوط با بستر بالاستي Ballasted Track..................................... 321

5-13-5- شرح خطوط با بستر مختلط بالاستي و بتني.......................................... 321

5-13-6- شرح خطوط با بستر بتني SLAB-TRACK............................................ 321

5-13-7- تيپ هاي مختلف روسازي خطوط........................................................ 322

5-13-7-1- خطوط با پانل هاي نردباني روي بستر تراكم يافته زيرسازي................. 322

5-13-7-2- خطوط با تراورس چوبي روي بستر بالاستي...................................... 323

5-13-7-3- خطوط با تراورس بتني روي بستر بالاستي........................................ 324

5-13-7-4- خطوط با بستر بتني........................................................................ 326

5-14- ريل..................................................................................................... 326

5-15- تراورس.............................................................................................. 332

5-15-1- تراورس چوبي.................................................................................. 333

5-15-2- تراورس فلزي................................................................................... 334

5-15-3- تراورس بتني.................................................................................... 335

5-16-سيستم اتصال ريل به تراورس (پابند ريل )................................................ 336

5-16-1پابند صلب........................................................................................... 337

5-16-2- پابند ارتجاعي.................................................................................... 338

5-17- اتصال ريل ها...................................................................................... 340

5-18-جوشكاري ريلها..................................................................................... 341

5-19- ميراكننده ها........................................................................................ 345

5-20- جذب انرژي ارتعاشي و صدا در خطوط بالاستي...................................... 351

5- 21 سوزنها و نقش آنها............................................................................... 353

5-22مقايسه فني و اقتصادي خطوط با بستر بتني و بالاستي............................... 355

5-22-1- مزايا و معايب خطوط با بسترهاي بتني................................................ 357

5-22-2- مقايسه اقتصادي بسترهاي بتني و بالاستي........................................... 359

5-23- استانداردهاي حمل و نقل ريلي بين شهري.............................................. 365

5-25- حداكثر سرعت...................................................................................... 368

5-26- محاسبه مقطع ريل بر اساس بار محوري................................................. 369

.5-27- حجم ترافيك ساليانه (تناژ بار و مسافر ساليانه )....................................... 370

5-28-هزينه تهيه و تدارك ريل براي هر كيلومتر خط............................................ 376

5-29تعريف و نقش تراورس در خط................................................................ 377

5-30- فواصل تراورس ها.............................................................................. 387

نتيجه گيري................................................................................................... 392

معرفي موضوع به منظور تحقيقات بعدي......................................................... 393

منابع و ماخذ 394