Разработка и исследование прокладок с повышенными виброзащитными свойствами для промежуточных рельсовых скреплений железнодорожного пути метрополитенов

• Автор: Грановский, Анатолий Наумович
• Шифр специальности: 05.22.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 173 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Обзор и анализ виброзащитных конструкций

пути метрополитенов

1.2. Цель и задачи исследования по улучшению виброзащитных свойств существующей конструкции пути метрополитенов
2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВЯЗКОУПРУГИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПУТИ НА ЕГО ВИБРОЗАЩИТШЕ СВОЙСТВА.

2.1. Выбор расчетной схемы и ее параметров

2.2. Влияние вязкоупругих свойств пути на виброускорения тоннельной обделки.

2.3. Выводы.

3. ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ РЕЗИНОВЫХ ПРОКЛАДОК НА ВЯЗКОУПРУГИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ УЗЛА СКРЕПЛЕНИЯ
ТИПА МЕТРО
3.1. Цель и объекты исследования
3.2. Методика определения вязкоупругих характеристик.
3.3. Влияние формы и материала прокладок на изменение жесткости и гистерезиса
типового узла скрепления
3.4. Выводы.
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВИБРОЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ РЕЗИНОВЫХ
ПРОКЛАДОК В ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ УСЛОВИЯХ.
4.1. Методика испытаний прокладок
4.2. Оценка виброзащитных свойств прокладок и определение вариантов для возможного практического использования
4.3. Выводы.
5. РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ВИБРОЗАЩИТНЫХ ПРОКЛАДОК В ПУТИ МЕТРОПОЛИТЕНОВ.
5.1. Влияние нашпальных резиновых прокладок
на напряженное состояние путевых шурупов
5.2. Эксплуатационные испытания скреплений
типа Метро с виброзащитными прокладками.
5.3. Экономическая эффективность применения виброзащитных прокладок.
5.4. Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Отличие этой конструкции от рассмотренных выше заключается в том, что в качестве рельсового основания используются железобетонные плиты. Это позволяет в большей степени варьировать массой основания, а так же размерами, количеством и ориентацией амортизаторов. В данном случае амортизаторы представляют собой прямоугольные элементы из натурального каучука. Виброзащитный эффект на поверхности грунта составил 8- дБ в диапазоне частот -0 Гц [в] . Подобный тип верхнего строения пути применен на ряде участков метрополитена в Атланте [ 9 ] . Но здесь плиты рельсового основания опираются на тоннельную обделку через амортизаторы цилиндрической формы диаметром и высотой 7,5 см, уложенные в 2 ряда вдоль рельсовых нитей. В одном из железнодорожных тоннелей в Японии испытывался путь на плитном основании с применением в качестве виброизоляторов резиновых полосовых прокладок шириной 5 и толщиной 2 см, уложенных поперек пути с шагом 5 см. Результаты испытаний [б] показали, что уровень вибрации тоннельной обделки при данной безбалластной конструкции, примерно, такой же, как при традиционной конструкции на щебеночном основании. Наиболее эффективной показала себя третья разновидность конструкции пути "плавающего” типа, в которой рельсо-шпальная решетка на щебне помещена в железобетонный лоток корытообразного сечения. Рис. На одном из экспериментальных участков метрополитена Западного Берлина применили такую конструкцию с резиновыми прокладками в виде продольных полос с размером поперечного сечения 4 х см, размещенных между железобетонным корытом и основанием тоннеля (рисЛ. З) [9] . Аналогичные конструкции пути уложены на некоторых участках в метрополитенах Кельна, Мюнхена, Гамбурга и Лондона. В последнем случае использовались прямоугольные резиновые прокладки ( х см) толщиной II см [ю] . Испытания этих конструкций показали, что их виброзащитная эффективность составляет до - дБ на частотах 0-0 Гц, а в октавах с частотами ,5 и Гц - около дБ. В качестве еще одного из способов улучшения виброзащитных свойств железнодорожного пути в тоннелях ряда стран испытыва -лась эффективность размещения упругих элементов под шпалами. Наиболее широко экспериментальные работы проводились в процессе проектирования конструкции пути для метрополитена Вены [И] . БА по сравнению с конструкцией пути с деревянными шпалами на щебне. В дальнейшем деревянные шпалы были заменены на полиуретановые с резиновой оболочкой на концах. Кроме того, в основании пути на глубине см от верха путевого бетона были уложены маты из стекловолокна толщиной 5 см. При испытаниях этой конструкции [] получено снижение уровня шума на дБА по сравнению с традиционной. Рис. Японии [] . Б. Снижение вибраций на 4-6 дБ обеспечивают технические решения, когда упругие элементы помещались под железобетонными полушпала-ми (или блоками) в углубления, устраиваемые в путевом бетоне (модификация конструкции французской фирмы и Б1ес]е-р ") []. Отдельные участки с такой конструкцией пути испытывались в тоннелях железных дорог и метрополитенах Франции, Швейцарии, ФРГ и Италии. Экспериментальные исследования, проведенные за рубежом показывают, что, если применение виброзащитной конструкции пути было предусмотрено на стадии проектирования линии, наиболее эффективным решением по снижению уровней вибраций в зданиях является конструкция "плавающего” типа с верхним строением пути в виде рельсо-шпальной решетки на щебне в железобетонном лотке (см. Высокая эффективность такой конструкции обусловлена низкой частотой свободных колебаний верхнего строения пути (около Гц), что достигается за счет большой величины амортизируемой массы верхнего строения и существенных (около 4 мм) упругих деформаций резиновых элементов под железобетонным лотком; амортизирующими способностями обладает и балластный слой. Однако его наличие является и недостатком этой конструкции поскольку усложняется текущее содержание пути. Кроме того, при толщине балластного слоя уже около см приходится увеличивать высоту тоннеля для соблюдения необходимых габаритных размеров, что увеличивает строительную стоимость сооружения.