Визначення впливу діаметру склопластикової труби на деформований стан транспортної споруди «насип-труба» залізничної колії
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.254573Ключові слова:
земляне полотно, склопластикова труба, залізнична колія, горизонтальні та вертикальні деформації, еквівалентне навантаженняАнотація
Проведено аналіз застосування склопластикових труб у тілі насипу залізничної колії методом продавлювання земляного полотна.
Удосконалено плоску стержневу модель для оцінки деформованого стану транспортної споруди «насип-склопластикова труба» методом сил при заміні поперечного перерізу труби полігональним.
В аналітичній моделі враховано взаємодію труби з ґрунтом насипу залізничної колії. Для цього у розрахункову схему вводяться радіальні та тангенціальні пружні в’язі, які дозволяють моделювати пружний відпір ґрунту, а також сили тертя, які виникають при контакті ґрунту з трубою.
Проведено розрахунок деформованого стану транспортної споруди «насип-склопластикова труба» методом сил та методом скінченних елементів при дії навантаження від залізничного рухомого складу із врахуванням різного поперечного перерізу труби.
Встановлено, що із збільшенням діаметру склопластикової труби величина деформацій земляного полотна та склопластикової труби збільшується. При діаметрі труби 1,0 м величина деформації у склепінні труби становить 2,12 мм, а при діаметрі труби 3,6 м–4,16 мм. При цьому величина деформацій земляного полотна під шпалою становить 5,2 мм та 6,0 мм відповідно.
Встановлено, що максимальні деформації земляного полотна, які виникають над трубою, при діаметрі труби 3,6 м становлять 4,46 мм. При цьому максимальні вертикальні деформації склопластикової труби виникають у склепінні труби і при діаметрі труби 3,6 м становлять 4,16 мм.
Встановлено, що максимальні горизонтальні деформації земляного полотна виникають в точках горизонтального діаметру склопластикової труби, а мінімальні горизонтальні деформації земляного полотна виникають в точках, що лежать на вертикальному діаметрі труби
Посилання
- ,000 mm GRP culverts jacked under railway. Available at: https://www.plastics.gl/market/3000-mm-grp-culverts-jacked-under-railway/
- Machelski, C. (2016). Steel plate curvatures of soil-steel structure during construction and exploatition. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 15 (3), 207–220. doi: https://doi.org/10.7409/rabdim.016.013
- Mistewicz, M. (2019). Risk assessment of the use of corrugated metal sheets for construction of road soil-shell structures. Roads and Bridges-Drogi i Mosty, 18 (2), 89–107. doi: https://doi.org/10.7409/rabdim.019.006
- Bęben, D. (2013). Evaluation of backfill corrosivity around steel road culverts. Roads and Bridges – Drogi i Mosty, 12 (3), 255–268. doi: https://doi.org/10.7409/rabdim.013.018
- Gera, B., Kovalchuk, V. (2019). A study of the effects of climatic temperature changes on the corrugated structure. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (7 (99)), 26–35. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.168260
- Kovalchuk, V., Kovalchuk, Y., Sysyn, M., Stankevych, V., Petrenko, O. (2018). Estimation of carrying capacity of metallic corrugated structures of the type Multiplate MP 150 during interaction with backfill soil. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (1 (91)), 18–26. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.123002
- Esmaeili, M., Zakeri, J. A., Abdulrazagh, P. H. (2013). Minimum depth of soil cover above long-span soil-steel railway bridges. International Journal of Advanced Structural Engineering, 5 (1), 7. doi: https://doi.org/10.1186/2008-6695-5-7
- Kovalchuk, V., Hnativ, Y., Luchko, J., Sysyn, M. (2020). Study of the temperature field and the thermo-elastic state of the multilayer soil-steel structure. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 19 (1), 65–78. doi: https://doi.org/10.7409/rabdim.020.004
- Machelski, C., Janusz, L., Czerepak, A. (2016). Estimation of Stress in the Crown of Soil-Steel Structures Based on Deformations. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 4, 186–193. doi: https://doi.org/10.17265/2328-2142/2016.04.002
- Machelski, C., Mumot, M. (2016). Corrugated Shell Displacements During the Passage of a Vehicle Along a Soil-Steel Structure. Studia Geotechnica et Mechanica, 38 (4), 25–32. doi: https://doi.org/10.1515/sgem-2016-0028
- Kovalchuk, V., Sysyn, M., Hnativ, Y., Onyshchenko, A., Koval, M., Tiutkin, O., Parneta, M. (2021). Restoration of the Bearing Capacity of Damaged Transport Constructions Made of Corrugated Metal Structures. The Baltic Journal of Road and Bridge Engineering, 16 (2), 90–109. doi: https://doi.org/10.7250/bjrbe.2021-16.529
- Sysyn, M., Kovalchuk, V., Gerber, U., Nabochenko, O., Pentsak, A. (2020). Experimental study of railway ballast consolidation inhomogeneity under vibration loading. Pollack Periodica, 15 (1), 27–36. doi: https://doi.org/10.1556/606.2020.15.1.3
- Kovalchuk, V., Luchko, J., Bondarenko, I., Markul, R., Parneta, B. (2016). Research and analysis of the stressed-strained state of metal corrugated structures of railroad tracks. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (7 (84)), 4–9. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.84236
- Goddard, D. (2014). Polimernye truby v dorozhnom stroitel'stve: 50 let evolyutsii i rosta. Polimernye truby, 1 (43), 58–61.
- ASTM F405. Standard Specification for Corrugated Polyethylene (PE) Pipe and Fittings (2013). Available at: https://global.ihs.com/doc_detail.cfm?document_name=ASTM%20F405&item_s_key=00020792
- AASHTO M 252. Standard Specification for Corrugated Polyethylene Drainage Pipe. Available at: https://standards.globalspec.com/std/14289640/AASHTO%20M%20252
- Jafari, N. H., Ulloa, H. O. (2020). Literature Search on Use of Flexible Pipes in Highway Engineering for DOTD’s Needs. FHWA/LA.17/638. Dept. of Civil and Environmental Engineering Louisiana State University, 63.
- Specification for Pipe Subsoil Drain Construction. Available at: https://www.nzta.govt.nz/assets/resources/pipe-subsoil-drain-const/docs/pipe-subsoil-drain-const.pdf
- Specification for pipe culvert construction. Available at: https://www.nzta.govt.nz/assets/resources/pipe-culvert-const/docs/pipe-culvert-const-2010-12.pdf
- AS 2439.1. Perforated plastics drainage and effluent pipe and fittings. Part 1: Perforated drainage pipe and associated fittings. Available at: https://www.saiglobal.com/pdftemp/previews/osh/as/as2000/2400/2439.1-2007.pdf
- The Auckland Code of Practice for Land Development and Subdivision. Chapter 4 – Stormwater. Version 3.0 (2022). Available at: https://content.aucklanddesignmanual.co.nz/regulations/codes-of-practice/Documents/SW-CoP-v3-January-2022.pdf
- Manual. Road Drainage Chapter 9: Culvert Design (2019). The State of Queensland (Department of Transport and Main Roads). Available at: https://www.tmr.qld.gov.au/-/media/busind/techstdpubs/Hydraulics-and-drainage/Road-drainage-manual/Chapter9.pdf?la=en
- Kang, J., Jung, Y., Ahn, Y. (2013). Cover requirements of thermoplastic pipes used under highways. Composites Part B: Engineering, 55, 184–192. doi: https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2013.06.025
- Shil’ko, S. V., Ryabchenko, T. V., Gavrilenko, S. L., Naumov, M. A., Naumova, N. Yu. (2019). Analysis of degradation of mechanical properties of fiberglass in water environment during pipeline operation. Actual Problems of Machine Science, 8, 59–62. Available at: https://www.researchgate.net/publication/337289716_Analysis_of_Degradation_of_Mechanical_Properties_of_Fiberglass_in_Water_Environment_during_Pipeline_Operation_in_Russian_Analiz_degradacii_mehaniceskih_svojstv_stekloplastika_v_vodnoj_srede_pri_eksplu
- Brinkgreve, R. B. J., Vermeer, P. A. (2002). PLAXIS (version 8) user’s manual. Delft University of Technology and PLAXIS BV.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 Vitalii Kovalchuk, Yuliya Sobolevska, Artur Onyshchenko, Olena Bal, Ivan Kravets, Andriy Pentsak, Bogdan Parneta, Andriy Kuzyshyn, Vladyslav Boiarko, Oleh Voznyak
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
