Loss of contact analysis in jointless track on ballast due to influence of non-axial horizontal subsoil reaction transfer

• Autorzy: Bednarek W.

Warianty tytułu

PL

Analiza utraty kontaktu bezstykowego toru kolejowego z podłożem podsypkowym od wpływu nieosiowego przekazywania poziomej reakcji podłoża

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The problem examined in the paper is connected with local segments of occurrence of horizontal rail cross-section displacements which are the consequence of real non-uniform temperature distributions over the length of the jointless track. Horizontal displacements of track due to temperature changes are producing horizontal reaction of the ballast, depending on the displacement magnitude of the track. Horizontal reaction of the ballast, acting at a certain eccentricity with relation to the rail axis, causes track bending in the vertical axis. This phenomenon is also encountered in horizontal displacement zones of jointless track, in its extreme segments (within the so-called "breathing" segments). Because of the low unit weight of track, weakening or loss of contact between track and the ballast can occur, leading to weakening of transverse constraints within the ballast, which are necessary to maintain the track in compression due to temperature changes in the state of static equilibrium. This problem has not found hitherto a proper place in research and in technical literature, despite the fact that it is of important significance to the knowledge of real conditions of jointless track behaviour. The object of this paper is the investigation of this phenomenon by theoretical analysis.

PL

Rozpatrywane w pracy zagadnienie związane jest z lokalnymi odcinkami występowania poziomych przemieszczeń przekrojów poprzecznych szyn, które są następstwem pojawiających się w nich rzeczywistych nierównomiernych rozkładów temperatur po długości toru bezstykowego. Przemieszczenia poziome toru od zmian temperatury, wywołują reakcję poziomą podłoża podsypkowego, zależną od wartości przesunięcia przekroju poprzecznego toru. Reakcja pozioma podłoża działając na pewnym mimośrodzie względem osi szyny powoduje zginanie toru w płaszczyźnie pionowej. Ze zjawiskiem tym spotykamy się również w strefach poziomych przemieszczeń toru bezstykowego, w skrajnych jego odcinkach (w obrębie tzw. odcinków oddychających). Ze względu na nieduży ciężar jednostkowy rusztu torowego może dojść do osłabienia albo utraty jego kontaktu z podłożem podsypkowym, co prowadzi do osłabienia poprzecznych więzi podłoża podsypkowego, które są niezbędne dla utrzymania ściskanego toru od zmian temperatury w stanie równowagi statecznej. Zagadnienie to dotychczas nie znalazło właściwego odzwierciedlenia w badaniach i w literaturze technicznej, mimo że ma ono istotne znaczenie dla poznania rzeczywistych warunków pracy toru bezstykowego. Celem pracy jest zbadanie tego zjawiska na drodze analizy teoretycznej.

Słowa kluczowe

PL

tor kolejowy; podłoże podsypkowe; tor bezstykowy; reakcja podłoża; reakcja pozioma; utrata kontaktu; kontakt z podłożem; przemieszczenie poziome; zmiana temperatury

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 50, nr 3
• Strony: 455--475
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., il.

Twórcy

autor

Bednarek W.

• Faculty of Civil, Environmental Engineering and Architecture, Institute of Civil Engineering, Poznań University of Technology

Bibliografia

• 1. H. BAŁUCH, Diagnostics of permanent way [in Polish]. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa 1978.
• 2. T. BASIEWICZ, L. RUDZIŃSKI, M. JACYNA, Railway lines [in Polish]. Ed. by Oficyna Wyd. of Warsaw University of Technology, Warszawa 1994.
• 3. W. BEDNAREK, Stability analysis of jointless track in service in conditions of loss of contact with ballast [in Polish]. PhD Thesis, Poznań 2002.
• 4. F. BIRMANN, Neuere Messungen an Gleisen mit verschiedenen Unterschwellungen, ETR, 1957.
• 5. B. BOGDANlUK, Stability of jointless track in course of service [in Polish], PhD Thesis, Poznań 1972.
• 6. H. A. DIETERMAN, M. A. VAN, A. J. P. VAN DAMM, C. ESVELD, Longitudinal forces in railroad structures, Rail Engineering International, 1, 1990.
• 7. J. FILlPOWICZ, Analysis of daily rail temperature variations and longitudinal forces in jointless track [in Polish], Przegląd Kolejowy, 2, 1999.
• 8. M. T. HUBER, Works. Railway problems [in Polish]. Vol. III, Part VIII [in Polish]. PWN, Warszawa 1957.
• 9. M. Łoś, Influence of temperature on the behaviour of railway track [in Polish], Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa 1974.
• 10. PKP (Polish State Railways), Maintenance Instruction for jointless track [in Polish], Warszawa 1988.
• 11. J. SYSAK Ed., Railway lines [in Polish], PWN, Warszawa 1986.
• 12. W. SZUMIERZ, Statics of linear structures subjected to the action of horizontal forces due to creep of mining subsoil [in Polish]. GIG (Central Institute of Mining), Katowice 1980.
• 13. W. SZUMIERZ, Influence of track profile non-homogeneity on stability of jointless track [in Polish], Przegląd Kolejowy, 5, 1993.
• 14. W. SZUMIERZ, The problem of stability of jointless track in service [in Polish], Przegląd Kolejowy, 4, 1997.
• 15. J. WATTMANN, Längskräfte im Eisenbahngleis. Otto Elsner Verlag, Darmstadt 1957.