کاربرد ژئوسنتتکیک ها و ژئوتکستایل در ریل گذاری راه آهن

کاربرد ژئوسنتتکیک ها و ژئوتکستایل در ریل گذاری راه آهن

به طور کلی ژئوسنتکیک ها عنوانی فراگیر برای توصیف صفحات نازک و انعطاف پذیری است که در داخل توده خاک و یا در ارتباط با مصالح خاکی برای پایخ به نیاز ها و هدف های متفاوت و گوناگون ( مسلح سازی، جداسازی، عایق بندی رطوبتی، مهار فرسایش، ایفای نقش صافی و فیلتر، زه کشی و …) مورد استفاده قرار میگیرند. در این مقاله و تحقیق امکان استفاده از این ماده با هدف ایفای نقش فیلتر و زه کش در زیر پوشش کانال ها به عنوان جایگزینی برای مصالح معدنی ( شن و ماسه ) مورد بررسی فرار می گیرد.

نوشته محمد حاج محمدی

ژئوسنتکیک ها موادی هستند که همزمان با پیشرفت و نو آوری هایی که در صنعت پتروشیمی و نفت به وجود آمد با استفاده از انواع مختلف پلیمر ها ساخته شدند و با استفاده از آن ها به عنوان مصالح جدید و نوین مخصوصاً در زمینه های عمرانی و ساخت و ساز و در رابطه با طرح های آب و خاک مورد استقبال بسیاری از مهندسین، متخصصین و کارشناسان در سراسر تا سر جهان قرار گرفت است به نحوی که استفاده از محصولات ژئوسنتکیک و ژئوتکستایل به امری روتین تبدیل شده است.

به طور کلی ژئوسنتکیک ها عنوانی فراگیر برای توصیف صفحات نازک و انعطاف پذیری است که در داخل توده خاک و یا در ارتباط با مصالح خاکی برای پایخ به نیاز ها و هدف های متفاوت و گوناگون ( مسلح سازی، جداسازی، عایق بندی رطوبتی، مهار فرسایش، ایفای نقش صافی و فیلتر، زه کشی و …) مورد استفاده قرار میگیرند. در این مقاله و تحقیق امکان استفاده از این ماده با هدف ایفای نقش فیلتر و زه کش در زیر پوشش کانال ها به عنوان جایگزینی برای مصالح معدنی ( شن و ماسه ) مورد بررسی فرار می گیرد.

ژئوتکستایل (GEOTEXTILE)

توضیح ژئوتکستایل ها به صورت کامل در قسمت های قبلی مورد بررسی قرار گرفته اند که می توانید اینجا مطالعه فرمائید ولی به صورت اختصار توضیح کوچکی داده خواهد شد.

ژئوتکستایل ها از الیاف پلی پروپیلن یا پلی استر تولید می شوند و به طور کلی پنج عملکرد ممتاز و عالی دارند:

  1. جدا سازی 2- مسلح سازی 3- فیلتراسیون 4- زهکشی 5- عایق رطوبت در زمان اشباع

ژئوتکستایل ها شامل دو زیر می باشند:

  1. ژئوتکستایل های بافته (geotextiles woven) از الیاف بافته تولید می شوند.

  2. ژئوتکستایل نبافته (nonwoven geotextiles) که به صورت سوزنی و توسط دستگاه های پانچ تولید می شوند.

مزایای ژئوتکستایل:

کاربرد آنها سریع و راحت است و با توجه به نیاز پروژه در گرماژ های مختلف و متفاوت قابلیت تولید دارند و برای نصب آن ها مهارت خاصی نیاز نیست. دوام آن ها در برابر عوامل طبعی و جوی زیاد است . توانایی آن ها در نگهداری ذرات خاک در محل خود، مقاومت الکتریکی بالایی دارند.

زیر سازی خط آهن:

ژئوتکستایل در این مرحله و کار موجب تثبیت خط آهن میگردد یعنی با توجه به شرایط محل، یک سا چند نقش اصلی را به عهده میگیرد. همانگونه که همه اطلع دارند هندسه بستر راه آهن بایستی حفظ شود و این یک امر اساسی و مهم می باشد. ژئوتکستایل در نقش جداسازی، بین مواد پی (Ballast) و زیر پی (Subballast) ریل واقع میگردد.

وقتی مواد زیر پی در اثر حرکت قطار و نیروی ارتعاشی که به زیر بستر خود وارد می کند این نیرو به درون لایه پی و زیرین انتقال پیدا می کند، می تواند بستر غیر سطحی را بر این خط آهن به وجود آورد و باعث کاهش سرعت و یا حتی خارج شده قطار از ریل راه گردد. حال با استفاده از یک لایه ژئوتکستایل به عنوان جدا کننده و جدا ساز این مشکل را رفع و حل نمود.

ژئوتکستایل در نقش مستحکم سازی در خطوط جدید و یا خطوط تعمیری، با توزیع فشار بار وارده بر subgrade موجب افزایش تحمل آن می شود. ژئوتکستایل به مهار سازی مواد پی و زیر پی در مقابل حرکات جانبی کمک می کند و از این طریق خواص انسجامی و تحمل فشار را حفظ می کند. ژئوتکستایل همچنان مکانیزمی را برای زهکشی جانبی فراهم میکند و باعث تسریع شدن در عمل زهکشی می گردد.

ریل راه آهن زمانی که بر روی خاک قرار می گیرد به دلیل عبور قطار ها به خاک زیرین خود فشار آورده و باعث نشست خاک می گردد و به تدریج و با گذشت زمان پس از بارندگی های زیاد و مرطوب شدن خاک زیرین کم کم فضایی کاسه مانند در زیر ریل ایجاد می شود و خاک به دلیل اشباع شدن از آب تغییر شکل می دهد. این تغییر شکل در خاک می تواند باعث تخریب خط گردیده و در حرکت قطار به مسیر خود جان مسافران را به خطر بیندازد. مرمت زیر سازی خطوط راه آهن یکی از عوامل اصلی و مهم در راه آهن محسوب می شود.

یک ژئوتکستایل جدا ساز می تواند به راحتی این مشکل را حل و فصل نماید.

ژئوتکستایل در نقش مستحکم سازی در خطوط جدید و یا تعمیری، با توزیع فشار وارده به زیر پی، موجب افزایش ظرفیت باربری خاک می گرد. ژئوتکستایل به مهار سازی مواد پی و زیر پی در مقابل حرکات جانبی کمک می کند و از این طریق خواص انسجامی و تحمل فشار را حفظ می کند. ژئوتکستایل نیز هم چنین مکانیزمی را برای زهکشی جانبی ( حاشیه ها) ایجاد می کند و عملکرد زهکشی را بهبود می بخشد.

ژئوسنتتیک ها می توانند کارکرد های زیر را در ساخت یا نوسازی راه آهن داشته باشند:

  1. جدا نگه داشتن ذرات مختلف با میزان درشتی متفاوت

  2. فیلتراسیون

  3. زهکشی

  4. مقاوم سازی خاک

جدا سازی : ژئوتکستایل ها ممکن است به منظور جدا سازی لایه ها خاک با ذراتی که از نظر اندازه متفاوت اند در ناحیه سکوی راه آهن استفاده شوند. عبور قطار از روی ریل موجب تکان خوردن خط آهن می شود. در نتیجه ذرات خاک پی به لایه ی دانه درشت بالا پمپ می شوند. و استحکام و ظرفیت زهکشی آن را پائین می آورند. علاوه بر این ژئوتکستایل ها می توانند از نفوذ لایه های دانه درشت و متخلل بالایی به داخل لایه نرم پی بکاهد و از این طریق ضخامت و یک پارچگی لایه های درشت دانه را حفظ کرده و متعاقباً تضمین کننده دوام بیشتر آن خواهند شد.

قابلیت فیلترینگ: جریان آب از سمت لایه پی به لایه دانه درشت بالا ذرات ریز خاک را از پی به بالا حمل میکند. این مسئله بر اثر بالا رفتن فشار لایه ی پی به جهت تردد قطار ها بوجود می آید. در این حالت لایه ژئوتکستایل می تواند به عنوان یک فیلتر کننده عمل کند و اجازه دهد که آب به راحتی عبور کرده و ذرات ریز خاک پی باقی بمانند. برای اینکه این خواسته محقق شود ، ژئوتکستایل باید دارای قابلیت نفوذ پذیری آب و ضبط ذرات بوده و در برابر جرم گرفتگی مقاوم باشد.

زهکشی: زهکشی مناسب بسیار حائز اهمیت می باشد تا از زوال سکو که ناشی از نفوذ آب باران موجود در پی به سکو یا پمپ شدن آن به ساب بالاست جلوگیری کند. نصب یک ژئوتکستایل زه کش در نقاط مربوطه می تواند سکو را زهکشی کند و از جمع شدگی آب در زیر آن جلوگیری کند.



0 0 votes
رأی دهی به مقاله
اشتراک در
اطلاع از
guest
0 نظرات
Inline Feedbacks
View all comments