The Complex Phenomenological Model for Prediction of Inhomogeneous Deformations of Railway Ballast Layer after Tamping Works
Loading...
Date
2018
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Warsaw University of Technology, Poland
Abstract
EN: The given article considers the method of calculating the track geometry deformation with respect to uneven accumulation of residual deformations along the track. The technique proposes two significant changes in existing approaches to calculating the efficiency of the ballast layer. The transition from the approach of allowable stresses design in the ballast layer to the deformative approach of accumulations of track geometry deformations allows us to draw conclusions regarding the intervals of track tamping and the duration of ballast layer life cycle. The transition from the determinative to probabilistic approaches makes it possible to draw conclusions not only from the average unevenness, but also with regard to all possible facts of unevenness. The method is based on the mechanism of sudden and gradual deformations occurrence, which depends on a number of key factors: dynamic stresses on the ballast, non-uniformity of track elasticity, performance of current maintenance work. Based on the experimental studies results, the dependencies of sudden deformations and the intensity of gradual deformations on the level of stress on the ballast layer were established. The experimental results of the influence of the sub-ballast base elasticity on the intensity of accumulation of residual deformations are shown. On the basis of the developed method, the prediction of track geometry deterioration for a given structure of the track, the rolling stock and the permissible level of geometric deviations for track maintenance is presented.
UK: Розглянуто метод розрахунку деформації геометрії колії, щодо нерівномірного накопичення залишкових деформацій вздовж колії. Методика передбачає дві суттєві зміни в існуючих підходах до розрахунку ефективності баластного шару. Перехід від розрахунку допустимих напружень в баластовому шарі до деформаційного підходу акумуляцій деформацій геометрії колії дозволяє зробити висновки щодо інтервалів підбивки колії і тривалості життєвого циклу баластного шару. Перехід від детермінуючого до ймовірнісного підходу дає можливість зробити висновки не тільки з середньої нерівномірності, але й із врахуванням усіх можливих факторів нерівнопружності. Метод заснований на механізмі виникнення раптових і поступових деформацій, що залежить від ряду ключових факторів: динамічних напружень на баласті, виконання поточних ремонтних робіт. На підставі результатів експериментальних досліджень встановлені залежності раптових деформацій та інтенсивності поступових деформацій від рівня напружень на баластному шарі.
RU: Рассмотрен метод расчета деформации геометрии пути и неравномерного накопления остаточных деформаций вдоль пути. Методика предусматривает два существенных изменения в существующих подходах к расчету эффективности балластного слоя. Переход от расчета допустимых напряжений в балластном слое до деформационного подхода акумуляций деформаций геометрии пути позволяет сделать выводы относительно интервалов выправки пути и продолжительности жизненного цикла балластного слоя. Переход от детерминирующего к вероятностного подхода дает возможность сделать выводы не только из средней неравномерности, но и с учетом всех возможных факторов неривнопружности. Метод основан на механизме возникновения внезапных и постепенных деформаций, зависит от ряда ключевых факторов: динамических напряжений на балласте, выполнение текущих ремонтных работ. На основании результатов экспериментальных исследований установлены зависимости внезапных деформаций и интенсивности постепенных деформаций от уровня напряжений на балластном слое.
UK: Розглянуто метод розрахунку деформації геометрії колії, щодо нерівномірного накопичення залишкових деформацій вздовж колії. Методика передбачає дві суттєві зміни в існуючих підходах до розрахунку ефективності баластного шару. Перехід від розрахунку допустимих напружень в баластовому шарі до деформаційного підходу акумуляцій деформацій геометрії колії дозволяє зробити висновки щодо інтервалів підбивки колії і тривалості життєвого циклу баластного шару. Перехід від детермінуючого до ймовірнісного підходу дає можливість зробити висновки не тільки з середньої нерівномірності, але й із врахуванням усіх можливих факторів нерівнопружності. Метод заснований на механізмі виникнення раптових і поступових деформацій, що залежить від ряду ключових факторів: динамічних напружень на баласті, виконання поточних ремонтних робіт. На підставі результатів експериментальних досліджень встановлені залежності раптових деформацій та інтенсивності поступових деформацій від рівня напружень на баластному шарі.
RU: Рассмотрен метод расчета деформации геометрии пути и неравномерного накопления остаточных деформаций вдоль пути. Методика предусматривает два существенных изменения в существующих подходах к расчету эффективности балластного слоя. Переход от расчета допустимых напряжений в балластном слое до деформационного подхода акумуляций деформаций геометрии пути позволяет сделать выводы относительно интервалов выправки пути и продолжительности жизненного цикла балластного слоя. Переход от детерминирующего к вероятностного подхода дает возможность сделать выводы не только из средней неравномерности, но и с учетом всех возможных факторов неривнопружности. Метод основан на механизме возникновения внезапных и постепенных деформаций, зависит от ряда ключевых факторов: динамических напряжений на балласте, выполнение текущих ремонтных работ. На основании результатов экспериментальных исследований установлены зависимости внезапных деформаций и интенсивности постепенных деформаций от уровня напряжений на балластном слое.
Description
M. Sysyn: ORCID 0000-0001-6893-0018, V. Kovalchuk: ORCID 0000-0003-4350-1756, O. Nabochenko: ORCID: 0000-0001-6048-2556
Keywords
prediction of track geometry deterioration, phenomenological modelling, track unevenness, uniform subsidence, inhomogeneous subgrade, tamping works, геометрія колії, феноменологічне моделювання, нерівнопружність колії, рівномірне осідання, неоднорідне земляне полотно, виправочні роботи, геометрия пути, феноменологическое моделирование, неравноупругость пути, равномерная осадка, неоднородное земляное полотно, выправочные работы, КРС (ЛФ)
Citation
The complex phenomenological model for prediction of inhomogeneous deformations of railway ballast layer after tamping works / M. Sysyn,,U. Gerber, V. Kovalchuk, O. Nabochenko // Archives of Transport. – 2018. – Vol. 47, Issue 3. – P. 91–107. – doi: 10.5604/01.3001.0012.6512. – A piece of text is given.