دانلود پایان نامه ارشد رشته عمران بررسی روسازی های بتنی در حمل و نقل ریلی با نگاهی به متروی تبریز با فرمت ورد و قابل ویرایش تعداد صفحات 453
دانلود پایان نامه آماده
چکیده
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
مقدمه:
با توجه به گسترش روز افزون حمل و نقل ریلی در سطح کشور و تغییر جهت به سمت سیستم های حمل و نقل عمومی و بویژه سیستم های حمل و نقل ریلی و به صورت ویژه حمل و نقل ریلی درون شهری بررسی و جایگزینی سیستم های روسازی بالاستی با سیتمهای جدیدتر و کاراآتر غیر قابل اجتناب می باشد با توجه به رویکرد دولت مبنی بر ساخت و افتتاح حداقل چهارصد کیلومتر شبکه حمل و نقل ریلی داخل شهری و همچنین سیستم های سرسیع السیر ریلی برون شهری ضرورت مطالعه و ترویج روسازی های بتنی در حمل و نقل ریلی اجتناب ناپذیر می باشد با توجه به نوپاوجوان بودن روسازی در حمل و نقل ریلی در جوامع علمی و بویژه در کشور ایران به نوعی خلاء و فقدان اطلاعات علمی و مدرن درباره این موضوع کاملاً مشهود می باشد. با توجه به سابقه طولانی مدت روسازی بالاستی در سیستم راه آهن کشور و همچنین عدم اطلاع کافی و در دسترس نبودن اسناد و مستندات علمی درباره روسازی بتنی باعث عدم استفاده گسترده از این سیستم در سطح کشور گردیده است نگارنده تلاش نموده با توجه به رویکرد فوق الذکر و احساس فقر شدید علمی در این زمینه نسبت به کاوش و تحقیق در این مورد بمنظور استقبال بیشتر از این نوع روسازی قدم بردارد. امید است این پایان نامه موفق به گشایش و باز نمودن گوشه ای از مشکلات این صنعت عظیم گردد. اهمیت استفاده از روسازی های بتنی هنگامی مشهود می گردد که مواد زیر مورد توجه قرار گیرد و 1- پایداری و استحکام فوق العاده خط در برابر نیروی استاتیکی و دینامیکی وارده از طرف قطار 2- هزینه های تعمیر و نگهداری بسیار پائین در مقایسه با روسازی بالاستی 3- عدم انحرااف روسازی های بتنی از شرایط ابده آل بهره برداری در مقایسه با روسازی های بالاستی و بسیاری از مزایای دیگر که در طول پایان نامه بدان اشاره خواهد شد البته پاره ای از معایب نیز بدین سیستم وارد می باشد که به موقع بیان خواهد گردید. در حدود 30 سال پیش مهندسان راه‌آهن اروپا در کشورهایی با راه‌آهن پیشرفته اقدام به بررسی سیستم واگن‌ها و خطوط راه‌آهن برای حرکت قطارها با سرعت بالاتر از 200 km/h نمودند.
فهرست مطالب
فصل اول: (تعریف 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 تاریخچه 21
فصل دوم: (کاووش در متون)
2-1طبقه بندی و مقدمه و اظهار بکر بودن متون 26
2-2 بررسی مقالات 34
2-3 بررسی تزها و پایان نامه ها 41
2 -4 بررسی کتابها 140
فصل سوم: (روش تحقیق)
3-1- روش بکار گرفته شده و دلایل آن 141
3-2 دستورالعمل جمع آوری اطلاعات و روشهای بکار رفته 148
3- 3 تعاریف ، اختصارات و نشانه های ریاضی 150
3- 4منطق سیستم تصمیم‌گیری 152
3-4-1پنج گام اساسی تا تصمیم‌گیری نهایی 152
3- 5 ارائه مباحث ضروری علمی 154
3-6 سابقه و رژیم ترافیکی 154
3- 8 معیارهای محدود کننده فنی 155
3- 9معیارهای آزمایش و کنترل 155
3-10 مطالعات و تحلیل‌های تکمیلی 156
3- 11تحکیم بستر علمی قضیه و بکارگیری سیستماتیک آن 156
3- 12 معیارهای ارزیابی مقایسه و مدل انتخاب نوع سیستم روسازی 157
3-12-1معیارهای ارزیابی و مقایسه 157
3-13انواع خطوط با دال بتنی 160
3-14 مدل ارزیابی 161
3- 15لایه داخلی مدل ، ابزار تحلیل هزینه طول عمر روسازی 161
3- 16لایه میانی : تاثیرات بالقوه اعمالی از مسیر 166
فصل چهارم: (گردآوری اطلاعات)
4معرفی خطوط با دال بتنی 170
4-1معرفی 170
4-2خطوط بابالاست دربرابرخط بادال 171
4-1-1خط با بالاست 172
4-1-2خط با دال 172
4-2طراحی روسازیهای دارای خط بدون بالاست 174
4-3بلاکها یا تراورسهایی مدفون در بتن 176
4-4طراحی های روسازیهای خطوط با دال 179
4-5توسعه کیفیت یکپارچگی سیستم 181
4-6خط زوبلین 190
4-7خط با بستر بتن آسفالتی 194
4-8دالهای پیش ساخته 197
4-9-1خط با دال شینکانسن 198
4-9-2 خط با دال بوگل 205
4-10دالهای یکپارچه و ابنیه فنی 207
4-11ریل مدفون 210
4-11-1خصوصیات ریل مدفون 210
4-11-2ساخت خط ریل مدفون 211
4-11-3تجربیات اجرایی ریل مدفون 215
4-11-4خط عرشه‌ای 217
4-13سازه های ریل با تکیه گاه پیوسته و مهار شده 225
4-12-1خط کوکن 225
4-12-2ریل قاشقی با تکیه گاه پیوسته 229
4-12-3 ریلهای مهار شده در جان 230
4-13 EPS به عنوان مصالح بستر در سازه خط با دال راه آهن 233
4-13-1معرفی 233
4-13-2سازه های خط با دال بتنی با زیر اساس EPS 234
4-13-3عملکرد استاتیکی 235
4-13-4ایفای نقش دینامیکی 236
4-13-5کاربردها 238
4-14خاصیت ارتجاعی خط 239
4-15مقتضیات سیستم 240
4-15-1مقتضیات زیرسازی 241
4-16-2مقتضیات خط با دال بتنی در تونلها 245
4-16-3مقتضیات خط با دال بتنی روی پلها 246
4-17تجربیات عمومی با سیستمهای خط با دال 249
4-18نتیجه‌گیری و پیشنهادات 252
4-19 المانهای تشکیل‌دهنده خطوط با دال بتنی 252
4-20ریل 255
4-21پابند 256
4-22تراورس 256
4-23تکنیک های ساخت ، تولید 258
4-24انواع ساخت 259
4-25نقاط تکیه گاهی مجزا ریل با تراورس ها 260
4-25-1روش ساخت مدفون 261
4-25-2روش ساخت رهدا 261
4-25-3روش ساخت رهدا در خاک ریزی و خاک برداری 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 های غیر 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 تکیه گاهی گسسته ریل بدون تراورس ها 282
4-28انواع ساخت سازه خط یکپارچه 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 پیش ساخته 288
4-30تکیه گاه ریل پیوسته 289
4-30-1روش ساخت INFUNDO 289
4-31خطوط با پابند های گیره ای 291
4-31-1روش ساخت SFF 291
4-31-2روش ساخت SAARGUMMI 292
4-32پیشرفت های دیگر 292
4-33خطوط دارای تراورسهای قابی 293
4-34خطوط نردبانی 297
4-35نتیجه 298
فصل پنجم: (نتیجه گیری)
5-1-تحلیل اطلاعات 302
5-2- سیستم های قطار سبک (LRT) 302
5-3- مترو 303
5-4محیط زیست و حفظ آن در حمل و نقل شهری 304
5-5- ویژگی های خطوط قطار شهری 306
5-5-1- ایمنی کامل 307
5-5-2- حداقل تعمیرات 307
5-5-3- زیبائی و پاکیزگی بستر خط و سهولت نظافت 307
5-5-4- حداقل لرزش و سر و صدا 308
5-6- شرائط محیطی شهرستان تبریز 308
5-7پارامترهای مهم طراحی خطوط قطار شهری 309
5-7-1 عرض خطوط 309
5-7-2 حداقل شعاع قوس افقی 310
5-7-3 قوسهای قائم Vertical curve 310
5-7-4 حداکثر شیب و فراز Max gradient 310
5-7-5 فواصل محوری خطوط Centre to centre track 310
5-7-6 دور خطوط Superelevation 311
5-7-7 سرعت 311
5-7-8 بار محوری Axle load 312
5-7-9 شیب عرضی ریلها 313
5-7-10 مشخصات ابعادی سکوها 313
5-7-10-1- طول سکوها 313
5-7-10-2- ارتفاع سکوها 313
5-7-10-4-عرض سکوها 314
5-11- اندازه قواره خطوط 314
5-11-1- اندازه قواره خطوط در مسیر روباز Clearance gauge open 314
5-11-2- اندازه قواره خطوط در مسیر تونل Clearance Gauge in Tonnel 315
5-12انواع تیپ خطوط قطار شهری 315
5-12-1- خطوط شهری همسطح AT GRADE TRAK 315
5-12-2- خطوط شهری زیرزمینی( مترو ) UNDER GROUND 316
5-12-3 خطوط شهری در ارتفاع ELEVATED TRACK 316
5-12-4 خطوط با ترافیک مختلط MIXED TRAFFIC 317
5-12-5خطوط مستقل INDEPENDENT 317
5-12-6- گزینه پیشنهادی خطوط قطار شهری تبریز 318
5-13ساختمان خطوط قطار شهری 319
5-13-3- نقش روسازی خطوط 320
5-13-4- شرح خطوط با بستر بالاستی Ballasted Track 321
5-13-5- شرح خطوط با بستر مختلط بالاستی و بتنی 321
5-13-6- شرح خطوط با بستر بتنی SLAB-TRACK 321
5-13-7- تیپ های مختلف روسازی خطوط 322
5-13-7-1- خطوط با پانل های نردبانی روی بستر تراکم یافته زیرسازی 322
5-13-7-2- خطوط با تراورس چوبی روی بستر بالاستی 323
5-13-7-3- خطوط با تراورس بتنی روی بستر بالاستی 324
5-13-7-4- خطوط با بستر بتنی 326
5-14- ریل 326
5-15- تراورس 332
5-15-1- تراورس چوبی 333
5-15-2- تراورس فلزی 334
5-15-3- تراورس بتنی 335
5-16-سیستم اتصال ریل به تراورس (پابند ریل ) 336
5-16-1پابند صلب 337
5-16-2- پابند ارتجاعی 338
5-17- اتصال ریل ها 340
5-18-جوشکاری ریلها 341
5-19- میراکننده ها 345
5-20- جذب انرژی ارتعاشی و صدا در خطوط بالاستی 351
5- 21 سوزنها و نقش آنها 353
5-22مقایسه فنی و اقتصادی خطوط با بستر بتنی و بالاستی 355
5-22-1- مزایا و معایب خطوط با بسترهای بتنی 357
5-22-2- مقایسه اقتصادی بسترهای بتنی و بالاستی 359
5-23- استانداردهای حمل و نقل ریلی بین شهری 365
5-25- حداکثر سرعت 368
5-26- محاسبه مقطع ریل بر اساس بار محوری 369
.5-27- حجم ترافیک سالیانه (تناژ بار و مسافر سالیانه ) 370
5-28-هزینه تهیه و تدارک ریل برای هر کیلومتر خط 376
5-29تعریف و نقش تراورس در خط 377
5-30- فواصل تراورس ها 387
نتیجه گیری 392
معرفی موضوع به منظور تحقیقات بعدی 393
منابع و ماخذ 394
فهرست اشکال
شکل 1-1مقادیر اندازه‌گیری شده Q در بخشی از خط بین دو مقطع بالاستی 17
نمودار درختی تصمیم‌گیری (منبع پروژه استراتژی روسازی SMP-T) 151
شکل 3-1- خواص فنی و مهندسی انواع خطوط با دال بتنی مورد آزمایش 162
شکل4-1 خط بالاستی 171
شکل4-2 خط بدون بالاست 171
شکل4-3سیستم stedef با تراورس دو قلو 176
شکل4-4تراورسهای دوقلو در حال تنظیم درون شیار بتنی – و درون بتن غرق می‌شود 177
شکل4-5 محل میخهای سرکج جهت تنظیم ارتفاعی تراورس 178
شکل4-6تراورس تکیه‌گاهی دو قلو سیستم رهدا (B 355 W60M-BS) 178
شکل4-7مقایسه سطح مقطع : سیستم رهدا 2000 در مقایسه با رهدا Sengeberg 181
شکل4-8سیستم رهدا 2000 روی خاکریز (بدون بربلندی) 183
سیستم رهدا 2000 روی پلهای بزرگ (بدون بربلندی) 183
شکل4-9جزییات سیستم رهدا 2000 در تونل (بدون بربلندی) 184
شکل4-10تراورسهای سوزن در سیستم رهدا 2000 185
شکل4-11مقطع یک سوزن با استفاده از سیستم رهدا 2000 185
شکل4-12انتقال بین خط بالاستی و خط بدون بالاست رهدا 2000 روی خاکریز 186
شکل4-13انتقال بین سیستم رهدا 2000 و یک سوزن 186
شکل4-14مجموعه خط – خط روی لایه فوقانی بستر بتنی قرار گرفته است 187
شکل4-15تنظیم تراز هندسی پانلهای خط در عملیات اجرایی سیستم رهدا 188
شکل4-16 میله‌های تعریض عرض خط (مورد استفاده جهت تنظیم تراز افقی) 189
شکل4-17 خط نهایی پرداخت شده 190
شکل4-18مقطع نمونه روسازی خط با دال بتنی زوبلین 191
شکل4-19المانهای قاب خط مورد استفاده در دال بتنی مانند ریل مورد استفاده ماشین خط گذار قرار می‌گیرند 192
شکل4-20 بتن تازه دال پشت روسازه‌ساز لغزشی در حال اجرا می‌باشد 192
شکل4-21پانلهای حاوی 5 تراورس که درون بتن تازه ویبره می‌شوند. 193
شکل4-22تراورسهای تازه نصب شده در بتن 193
شکل4-23سطح بتنی در حال تنظیم تراز و مسطح سازه با ماله دستی 193
شکل4-24پس از سخت‌شدگی کافی بتن ، قاب‌ها از تراورس جدا می‌شوند و جهت استفاده بعدی آماده می‌شوند 193
شکل4-25تقویت‌کننده‌های فولادی دال بتنی 194
شکل4-26مقطعی از یک روسازی دارای بستر سفالتی 195
شکل4-27روسازی بتن آسفالتی در دست ساخت 196
شکل4-28دال شناور نصب شده در خط متروی لندن 197
شکل4-29دال خط شینکانسن 199
شکل4-30دال عادی خط شینکانسن (A-55C) مورد استفاده در خط شینکانسن هوکوریکو 200
شکل4-31دال خط مورد استفاده در تونل خط هوکوریکو شینکانسن 200
شکل4-32زیر انداز الاستیک تکیه گاهی عادی دال خط 200
شکل4-33تنظیم زیر انداز در زیر دال بتنی 200
شکل4-34جزییات پابند تیپ 8 که برای خط شینکانسن پیش‌بینی شده است. 201
شکل4-35ماشین بارگذاری دو جهته مخصوص آزمایش سیستم و فنر پابند 201
شکل4-36اجرای خط در مسیر شینکانسن 204
شکل4-37پر نمودن زیر دال خط با استفاده از ملات بتن آسفالتی 204
شکل4-38دال خط Boglبا پوشش ضد صدای بتن 205
شکل4-39سیستم دال خط Bogl 205
شکل4-40اتصال میله‌های طولی فولادی بین دو دال بتنی 207
شکل4-41جزییات درز پر شده بین دو دال 207
شکل4-42پابند ریل وسلو DFF 300 208
شکل4-43پابند اتصال مستقیم روی دال بتنی 209
شکل4-44مثالی از سازه خط با دال بتنی با سیستم پابند اتصال مستقیم 209
شکل4-45جزییات سطح مقطع ریل مدفون اجرا شده درون یک شیار 211
شکل4-46ماشین روسازه ساز لغزشی 212
شکل4-47مقطعی از روسازی ریل مدفون مورد استفاده در هلند 213
شکل4-48نصب ریلهای طویل 213
شکل4-49قرارگیری ریلها توسط گوه‌های چوبی 213
شکل4-50حرارت دهی الکتریکی ریلها (17 درجه سانتیگراد) 214
شکل4-51اجرای ماده مرکب الاستیک درون شیار ریل 214
شکل4-52خط بتنی پس از تکمیل 215
شکل4-53دال پوشش داده شده با آسفالت ZOAB جهت کاهش میزان صدای تولیدی 215
شکل4-54 ریل ضد صدای SA 42 216
شکل4-55نصب تقاطع همسطح Harmelen 217
شکل4-56میلگردهای تقویتی درون دال مورد استفاده سیستم خط ریل مدفون تراموا 217
شکل4-57 نمایی هنری از سیستم خط عرشه‌ای 218
شکل4-58خط آزمایشی در روتردام 219
شکل4-59طراحی اصلاح شده خط با دال و طراحی اولیه 220
شکل4-60سطوح نمونه تنش هنگام بارگذاری دینامیک در فولاد‌های تقویتی 221
شکل4-61تنش قابل دسترس جهت خمش دال بتنی 222
شکل4-62تغییر مکان قائم مجاز در برابر مدول بستر K 223
شکل4-63تصویری از سیستم خط قابی شکل Cocon 226
شکل4-64جزییات تراورس Hشکل مورد استفاده در خط Cocon 227
شکل4-65جزییات ریل قاشقی ، تسمه دو لایه CDM، و پر کننده‌های جان ریل 228
شکل4-66ریل با تکیه‌گاه پیوسته مورد استفاده توسط Phoenix 229
شکل4-67نصب پر کننده‌های جان 229
شکل4-68 قاب خط مونتاژ شده آماده اجرای روسازی آسفالتی 230
4-69 تصویری از سیستم ونگارد پاندرول 231
شکل4-70سیستم ونگارد پاندرول نصب شده در خط با دال بتنی 232
شکل4-71سیستم KES از حین آزمایشات آزمایشگاهی 233
شکل4-72 سازه خط مدفون با زیر اساس EPS 234
شکل4-73پخش تنش در سازه ریل مدفون تحت بار استاتیکی 25/11 کیلو نیوتن 235
شکل4-74تابع پاسخ فرکانس یک خط با ریل مدفون برای 3 زیر اساس متفاوت ، x= 0.25 m 236
شکل4-75خط شامل پلاک‌های بتنی 239
شکل4-76مقتضیات لایه‌های تکیه‌گاهی غیر متصل (unbound) 244
شکل4-77صول تقویت خاک توسط آهک 245
شکل4-78 سطح مقطع تونل به همراه ابعاد فضای آزاد مورد نیاز 246
شکل4-79انتقال توسط لایه میانی الاستیک – پلاستیک در سیستم رهدا 249
شکل4-80انتقال بین دو سازه با دال پیش‌ساخته 250
شکل4-81مقادیر اندازه‌گیری شده Q در بخشی از خط بین دو مقطع بالاستی 251
شکل4-82سه نوع مختلف اجرای خط با دال بتنی 253
مؤلفه‌های اجرایی خط بالاستی و با دال بتنی 255
شکل4-83 کمینه عرض و زاویه توزیع بار برای ساخت خطوط بدون بالاست 258
شکل4-84دسته بندی انواع ساخت خطوط بدون بالاست ( ST ) 260
شکل4-85خطوط بدون بالاست Breddin-Glöwen ، روش ساخت رهدا 262
شکل4-86 روش ساخت رهدا -Sengeberg 264
1-1-1 شکل4-87روش ساخت BERLIN که از تراورس دو بلوکه استفاده می شود 267
1-1-2 شکل4-88 روش ساخت HEITKAMP 268
1-1-3 شکل4-89 روش ساخت ZÜBLIN با تراورس های دو بلوکه 270
1-1-4 شکل4-90مقطع عرضی روش ساخت SATO 272
1-1-5 شکل4-91: تراورس Y 273
1-1-6 شکل4-92 نمای روبرو و بالای تراورس Y 275
1-1-7 شکل4-93روش ساخت ATD 277
1-1-8 شکل4-94 روش ساخت BTD 279
1-1-9 شکل 4-95 روش ساخت Walter 280
1-1-10 شکل 4-96 روش ساخت GETRAC 281
1-1-11 شکل 4-97روش ساخت GRASS TRACK 284
1-1-12 شکل4-98 روش ساخت HOCHTIEF / SCHRECK – MIEVES / LONGO 285
1-1-13 شکل 4-99 روش ساخت FFC 286
1-1-14 شکل 4-100ش ساخت BES 287
1-1-15 شکل4-101روش ساخت BTE 288
1-1-16 شکل 4-102 روش ساخت INFUNDO 291
1-1-17 شکل4-103تراورس قابی 294
1-1-18 شکل4-104خطوط نردبانی شکل 298
پایان نامه ارشد رشته عمران بررسی روسازی های بتنی در حمل و نقل ریلی با نگاهی به متروی تبریز
