Илья Витальевич Засухин, старший преподаватель кафедры «Мосты», старший научный сотрудник СибНИИ мостов, кандидат технических наук
Новосибирск
Ilya V. Zasukhin, Senior Lecturer of the Bridges Department, Senior Researcher, Siberian Research Institute of Bridges, Candidate of Engineering
Novosibirsk
Алексей Владимирович Паторняк, инженер СибНИИ мостов
Новосибирск
Alexey V. Patornyak, Engineer, Siberian Research Institute of Bridges
Novosibirsk
Иван Владимирович Чаплин, доцент кафедры «Мосты», старший научный сотрудник СибНИИ мостов, кандидат технических наук
Новосибирск
Ivan V. Chaplin, Associate Professor of the Bridges Department, Senior Researcher, Siberian Research Institute of Bridges, Candidate of Engineering
Novosibirsk
Стефан Васильевич Ефимов, доцент кафедры «Мосты», старший научный сотрудник СибНИИ мостов, кандидат технических наук
Новосибирск
Stefan V. Efimov, Associate Professor of the Bridges Department, Senior Researcher, Siberian Research Institute of Bridges, Candidate of Engineering
Novosibirsk
Дмитрий Анатольевич Райлян, ведущий инженер-конструктор
Москва
Dmitriy A. Raylyan, Leader Design Engineer
Moscow
В данной статье рассматривается применение виброматов на железобетонных пролетных строениях железнодорожных мостов с ездой на балласте и сопрягаемых участках земляного полотна. Проведены численные эксперименты на железобетонных пролетных строениях мостов с использованием конечно- элементного моделирования в программном комплексе Midas FEA. Представлены результаты расчета жесткости различных типов подрельсового основания, включая разную конструкцию рельсошпальной решетки, балластный слой с разным модулем упругости и уложенные под балласт виброматы. Построены пространственные эпюры вертикального давления по поверхности плиты балластного корыта с учетом жесткости подрельсового основания, представляющие собой графики распределения давления через элементы верхнего строения пути в толще балластного слоя. Установлено, что жесткость подрельсового основания при наличии виброматов снижается, это приводит к уменьшению величины ординат пространственной эпюры вертикального давления по плите балластного корыта путем включения в работу большего по длине участка рельсошпальной решетки. Выполнен расчет грузоподъемности плиты балластного корыта при наличии виброматов, в результате которого отмечено увеличение минимальных классов по грузоподъемности плиты балластного корыта до 30 % за счет снижения давления под шпалой в подрельсовом сечении. Динамический расчет свидетельствует о наличии просадок не более 20 мм при наработке тоннажа до 330 млн т брутто на равноупругом пути с матами на пролетном строении и подходах, что обеспечивает равноупругость пути, отсутствие «предмостовых ям» и равноресурсность пути в зоне сопряжения насыпи с мостовым сооружением.
This article discusses the use of vibration mats on the superstructures of railway bridges with ballast riding and mating sections of the roadbed. Numerical experiments were carried out using finite element modeling in the Midas FEA software package. The article presents the results of calculating the stiffness of various types of sub-rail base, different design of the rail grating, a ballast layer with different modulus of elasticity and sub-ballast vibration mats laid under the ballast. Spatial diagrams of vertical pressure along the surface of the ballast trough slab were constructed, taking into account the rigidity of the under-rail base, indicating graphs of pressure distribution through the elements of the superstructure of the track in the thickness of the ballast layer. It has been established that the rigidity of the under-rail base in the presence of vibrating mats decreases, which leads to a decrease in the ordinate value of the spatial diagram of vertical pressure along the ballast trough slab, by including a longer section of the rail and sleeper grid in the work. A calculation of the load-carrying capacity of the ballast trough slab in the presence of vibrating mats was carried out, as a result of which an increase in the minimum classes for the load-carrying capacity of the ballast trough slab up to 30% was noted. The dynamic calculation indicates the presence of subsidence of no more than 20 mm with a tonnage production of up to 330 million tons gross on an equally elastic path with mats on the superstructure and approaches, which ensures equal elasticity of the path, the absence of “bridge pits” and equal resource life of the path in the area where the embankment meets the bridge structure.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.