Förbättring av järnvägsbank

Förbättring av järnvägsbank

Tensars stabiliseringsnät används för att mekaniskt stabilisera spårballast, underballast och banöverbyggnad; för att öka bankroppens styvhet, reducera ojämnheter, minska spårsättning och nedbrytning av ballast.

Tensars järnvägsstabiliseringssystem används internationellt, levererar design av järnvägsbankar och underhållsplaner snabbt, ekonomiskt och säkert.

Tensars stabiliseringsnät har utformats för en effektiv partikellåsning i materialet, låsningen begränsar partiklarnas rörelse vid den belastning som järnvägslaster medför. Detta minskar deformationer, nednötningseffekter och skapar ett mekaniskt stabiliserat lager med förbättrad styvhet och styrka.

Spårunderhåll och förnyelse

Mekanisk stabilisering av ballast reducerar nednötningen

Möjligheten att behålla linje nivåer är direkt relaterad till utformningen och skicket på spårbotten och markarbetena: om spårbottenlagrena är väl utformade kommer bara ballast lagret att kräva underhåll. Periodisk packning kommer att vara nödvändig för att bibehålla spårnivåer och kompensera för ballast nötning under trafik, dock så är många befintliga spårsträckor mindre än ideala spårstöds förhållande, vilket resulterar i snabbare ballast nednötning och förlust av spårkvalitet. Försämringshastigheten är också relaterad till styvheten i spårlagret. Mekanisk stabilisering av ballastskiktet reducerar ballastnednötning och detta har en direkt effekt på hastigheten spårkvaliteten försämras. Forskning har visat att en minskning, mellan 2-4 gånger kan uppnås, vilket innebär att perioden mellan underhåll kan förlängas upp till 4 gånger.

Konstruktion av järnvägsbank

Mekanisk stabilisering–ökar fyllningens styvhet och styrka

Spårstyvhet har en stor inverkan på järnvägsspårets prestanda. Viss avvikelse under hjullasten är en positiv sak eftersom böjningen representerar en spridning av belastningen, vilket minskar påfrestningar i alla lager. Överdriven böjning orsakar emellertid ökade påfrestningar i skensystemet och har dynamiska effekter på ballastskiktet som leder till förlust av spårkvaliteten.

Spårbäddens styvhet har stort inflytande på den totala spårstyvheten. Spårgeometri, avvikelser och livslängden påverkas alla av spårbandsstyvheten. Spårbäddens styvhet är en sammansatt effekt av alla stödlager och är därför beroende av egenskaperna och tjockleken av ballastlagret, underballastlagret, täckskiktet och underlaget.

Mekanisk stabilisering av underballast eller täckskikt kan öka bärigheten och styvheten av bankroppen, särskilt vid mjuka eller varierande terrassytor.

Spårbäddsförbättring med mekanisk stabilisering - 6 aspekter

Ökad styvhet av bankroppen: Bankroppens styvhet har ett direkt inflytande på spårets nedböjning under belastning. En hög styvhet är avgörande för att bibehålla linjens hastighet och ökas genom att använda mekanisk stabilisering i bankroppens underballastlager.

Minska spårbäddsvariabiliteten: Varierande underlagsförhållande ger en ojämn spårstyvhet, vilket leder till ojämna avvikelser och spårböjningar. Mekanisk stabilisering av underballast- eller täcklagret minskar variabiliteten i undergrundsstyvheten, vilket ger ett mer pålitligt spårstöd.

Ökad bärighet och minskad sättning av spårbana: Mjuka underlagsförhållande resulterar i större sättning, minskad spårstyvhet och förlust av spårriktning för järnvägsspåret. Mekanisk stabilisering av underballast eller täcklagret ökar bärigheten, minskar nednötning och bibehåller spårriktningen.

Minska ballastförskjutning och spårsättning: Ballastens förskjutning i sidled under järnvägstrafik, särskilt över svaga områden, leder till skadlig sättning och försämrad spårriktning. Mekanisk stabilisering av ballastskiktet motverkar ballastförskjutningen, bibehåller spårriktningen och förlänger perioden mellan underhåll av ballastjusteringarna.

Minimera nedbrytningen av ballasten: Nötning av ballastpartiklar under järnvägstrafik skapar avvikelser som täpper till dränering och minskar ballastskiktets styvhet. Mekanisk stabilisering av ballastskiktet begränsar partikel till partikelrörelse, minskar nedbrytningen och bibehåller ballastskiktets styrka och dränerings egenskaper.

Mjukare övergångar: Plötsliga förändringar i styvheten i bankroppen kan förekomma över strukturer under rälsen, t.ex. vid kulvertar eller broar. Detta leder till förlust av riktning och dålig körkvalitet som begränsar banhastigheten. Mekaniskt stabiliserade och förstyvade grundläggningar och övergångszoner resulterar i mjukare övergångar.

Tensars prestationsbaserade designmetod för mekaniskt stabiliserad järnvägsbank

Tensar har utvecklat en prestandabaserad designmetod för att bestämma ballast och underballasttjocklek för att förhindra problem med järnvägsfyllning och järnvägsterrass. Den tar hänsyn till den beräknade trafikmängden för att förutsäga ackumuleringen av deformationer i undergrunden för att säkerställa att skadlig deformation (bildning av ballastfickor) och progressiva fel inte kommer att inträffa.

Ett fullt validerat prestationsbaserat designsystem

Tillvägagångssättet använder banbrytande 3D-finit elementanalys (FEA) med avancerade härdande plasticitetskonstruktiva modeller för att förutsäga permanenta deformationer i både sammanhängande och icke sammanhängande lager under tåghjulsbelastning. Fördelen med mekanisk stabilisering av ballast- eller underballastskikt med Triax geonät är inkorporerad med hjälp av Tensars stabiliserad jord konstruktiva modell med ingångsparametrar som bestäms från stora triaxiala komprimeringstester på typisk ballast och underballastmaterial med Triax stabiliseringsnät. Resultaten av parametriska studier i FEA har använts för att utveckla en enkel mobiliserad bärighetskapacitet för prestandabaserad design för snabb valfrihet. Designmetoden har validerats genom laboratorietester och data från fullskaliga fältförsök.