demiryolu ustyapisi

Prof.Dr.Haluk GERÇEK, Toprak İşleri ve Demiryolu Müh., 2006

DEMDEMİİRYOLU RYOLU

ÜÜSTYAPISISTYAPISI


ÜSTYAPI ELEMANLARI

• Raylar

• Traversler

• Balast

• Küçük malzeme (Bağlantı elemanları)


Kaynak: www.rail.tudelft.nl; College CT4870, 2006.

DEMİRYOLU ÜSTYAPISI


BALASTLI ÜSTYAPI



BALASTSIZ ÜSTYAPI



RAYLARIN GÖREVLERİ• Tekerlekleri kılavuzlamak ve pürüzsüz bir

yuvarlanma yüzeyi oluşturmak,

• Tekerleklerden gelen yükleri traverslere iletmek,

• Hızlanma ve frenleme kuvvetlerini adezyon ile yaymak,

• Elektrikli hatlarda elektriği iletmek,

• Sinyalaizasyon akımlarını iletmek.


Patenli ray (Vinyol tipi ray)

Oluklu ray

RAY TİPLERİ


RAY BOYUTLARI

Ray mantarı

Gövde

Paten


TCDD RAYLARI (2003)

• < 46.303 kg/m % 19

• 46.303 kg/m % 18

• 49.05 kg/m % 63

Kaynak: TCDD İstatistik Yıllığı, 2003.


TRAVERSLER

• Ahşap traversler

• Betonarme traversler– Mono blok

– İkiz blok

• Çelik traversler


TRAVERSLERİN GÖREVLERİ

• Raylardan gelen yükleri üniform biçimde balasta iletmek,

• Hat açıklığını korumak ve raylara içeri doğru 1/20 eğim vermek,

• İki ray dizisi arasında elektrik yalıtımısağlamak.


AHŞAP TRAVERSLER• Türkiye’de en çok çam, meşe, kayın ağacından

yapılır.• Kreozot denilen katran yağı ile basınç ve 90-100

º C sıcaklık altında (Rüping Yöntemi) ilaçlanır.• Ekonomik ömürleri: Çam 20-25 yıl, kayın 30-40

yıl, meşe 40-50 yıl.• Uzunlukları 2.50-2.70 m, ağırlıkları 100 kg

kadardır.• Esnek ve konforludur.


ÇELİK TRAVERSLERSakıncaları:

• Yalıtım

• Mekanik buraj

• Yüksek fiyat

Üstünlükleri:

• Uzun hizmet ömrü, ortalama 50 yıl

• Boyutlandırmada yüksek doğruluk

• Pozitif kalıcı değer


BETON TRAVERSLERİN ÜSTÜNLÜKLERİ

• Ağır (200-300 kg) oldukları için stabiliteleri yüksektir ve uzun kaynaklı raylar için uygundur.

• Uzun ömürlüdür, 60 yıl.

• Yapımı kolaydır.

• Değişik tasarım ve yapım seçenekleri vardır.


BETON TRAVERSLERİN SAKINCALARI

• Ahşap traverslerden daha az esnektir.

• Paslanmaya ve kötü yapılmış kaynaklara karşı dayanaksızdır.

• Şiddetli etkilerden (raydan çıkma, yükleme/boşaltma) zarar görme riski vardır

• Dinamik yükler ve balast gerilmeleri % 25 kadar daha fazla olabilir.

• Kalıcı (hurda) değeri negatiftir.



ÖN GERİLMELİ MONOBLOK TRAVERS



İKİZ BLOK TRAVERS


İkiz Blok Traverslerin Üstünlükleri :• Balast yatağında iyi tanımlanmış dayanma

yüzeyleri oluştururlar.• Yanal yüzey alanlarının sayısı iki katına

çıktığından balast yatağındaki yanal direnimleri yüksektir.

Mono Blok Traverslerin Üstünlükleri :• Daha ucuz• Kırılmaya dayanıklı• Ön gerilme verilebilir


TCDD TRVERSLER (2003)

• Betonarme % 63

• Ahşap % 24

• Çelik % 13

Kaynak: TCDD İstatistik Yıllığı, 2003.



BALAST

• Kırmataş: Porfir, bazalt, granit, gnays, kumtaşı, vb. Dane büyüklüğü; anahatlarda 30/60 mm, makaslar ve hemzemin geçitlerde 20/40 mm.

• Çakıl: Akarsulardan çıkarılır, 20/40 mm, çok sert fakat sürtünmesi az.

• Kırılmış çakıl: 20/40 mm


BALASTIN GÖREVLERİ

• Traverslerden gelen yükleri, üniform biçimde altayapıya iletmek,

• Üstayapıya esneklik vermek,

• Traverslerin boyuna ve enine deplasmanlarını önlemek, çerçevenin stabilitesini sağlamak,

• Platformu dış etkilerden korumak.



BALASTLI ÜSTYAPI



ASFALT TABAKALI GÜÇLENDİRME


RAYLARIN BİRBİRİNE BAĞLANMASI



RAYLARIN BİRBİRİNE BAĞLANMASI

• Cebireli (contalı) bağlantı

• Uzunkaynaklı raylar (UKR)



CEBİRELİ BAĞLANTI



ZAMKLI YALITILMIŞ BAĞLANTI


GENLEŞEBİLEN CONTALI BAĞLANTI



GENLEŞEBİLEN MAKAS



TERMİT RAY KAYNAĞI

• Ray uçları düzeltilir.• Ek yeri üzerine kalıp yerleştirilir.• Propen ısıtıcalarla raylar 900º C ye kadar

ısıtılır.• Aleminyum tozu + demir oksit karışımı

dökülür. Kimyasal reaksiyon:• Fe2O3 +2 Al 2Fe + Al2 O3 + 850 kJ• Kalıp çıkarılır.• Kaynak yeri taşlanarak düzeltilir.


BAĞLANTI ELEMANLARININ GÖREVLERİ

• Raylardan gelen kuvvetleri elastik olarak alarak traverslere aktarmak,

• Rayın travers üzerindeki yatay tutunma kuvveti için yeterli boyuna direnimi sağlamak;

– UKR’ların genleşme boyunu sınırlamak,

– Üstyapıdaki bozukluklardan kaynaklanan boşluklarısınırlamak,

– Rayların yürümesini sınırlamak,

• Trafikten kaynaklanan etkileri ve titreşimleri azaltmak,

• Hat açıklığını ve rayların içeri doğru 1/20 eğikliğini korumak,

• Raylarla traversler arasında elektrik yalıtımını sağlamak.


II. DÜNYA SAVAŞINDAN SONRAKİGELİŞMELER


• Uzun kaynaklı raylar (CWR)

• Kırmataş (balast) malzemesi

• Daha ağır raylar

• Daha kaliteli ray çeliği

• Betonarme traversler

• Elastik bağlantı elemanları

• Mekanik hat bakımı


BALASTSIZ ÜSTYAPI



Balastsız Üstyapının Üstünlükleri :

• Daha az yüksek.

• Daha az bakım gereksinmesi; daha çok kullanılabilirlik.

• Daha uzun hizmet ömrü.

• Yüksek yanal direnim.

Sakıncası :

• Yüksek yatırım maliyeti.


Balastlı Üstyapının Üstünlükleri :

• Daha düşük yapım maliyeti.

• Yüksek esneklik.

• Düşük bakım maliyetleri.

• Daha iyi gürültü emilmesi.

Sakıncaları :

• Dönemeçlerde sınırlı yanal direnim.

• Ezilen balast tabakası nedeniyle tekerleklerde ve raylarda ciddi hasarlar.


BAKIM ve YENBAKIM ve YENİİLEMELEME



HAT BAKIMI

• Ray geometrisi

• Hat geometrisi

• Hat yapısı

• Balast tabakası

• Hemzemin geçitler

• Diğer bakım


HAT BAKIMI

• Ray taşlama (Grinding)

• Kaynak geometrisi

• Buraj (Tamping)

• Balast ekleme (Stone blowing)

• Balast temizleme

• Hat kesimlerinin yenilenmesi


ONDÜLASYON



TAŞLAMA ARACI



BURAJ (TAMPING) ARACI



BURAJ (TAMPING)



HAT STABİLİZATÖRÜ



BALAST PÜSKÜRTME



BALAST TEMİZLEME ARACI



HAT YENİLEME


demiryolu ustyapisi

Documents