közlekedésépítési szemle - Széchenyi István Egyetem

KÖZLEKEDÉSÉPÍTÉSI SZEMLE 60. ÉVFOLYAM, 8. SZÁM 2010. AUGUSZTUS
10. ábra: Többszintes nyíróláda elvi rajza (nyírás az I. nyírási síkon)
11. ábra: Vízzsákos területek a Hegyeshalom–Budapest Kelenföld
vasútvonal Lébény–Mosonszentmiklós és Kimle állomásközében
Hegyeshalom irányában nézve, az 1621 és 1622 szelvények közül
fotózva (saját fotó)
halmazok DEM-es modellezésével több kutatócsoport is foglalkozott
(Bertrand et. al, 2005, Bhandari és Han, 2009, Bussert, 2009, Tutumluer
et. al., 2009), de egyik sem speciálisan a georács erôsítésû vasúti
felépítményhez kapcsolódik. A hivatkozott két irodalomban inverz
modellezést alkalmaztak, ahol a mikrotulajdonságok ismeretlenek
voltak. Laboratóriumi mérésekkel pontosították a PFC-s modelljeiket,
ezek többek között georács esetén egyszerû georácsborda húzásvizsgálat,
egyszerû csomópont szilárdsági vizsgálat, síkbeli csavarásvizsgálat,
a georács erôsítésû minták esetén georács kihúzásvizsgálat,
valamint triaxiális vizsgálat volt. Statikus és pulzáló terheléses vizsgálatot
is végrehajtottak a PFC-s modellen, ahol a georács és a szemcsék
között párhuzamosan kötött kapcsolatok voltak kialakítva (6. ábra),
míg a zúzottkövet (Konietzky et. al., 2004)-ben egyszerû szemcsékkel,
(McDowell et. al., 2006)-ban pedig összetett szemcsékkel modellezték
(7. ábra). A statikus vizsgálatnál egyetlen réteg georácsot, míg a
dinamikus vizsgálatnál egy, valamint három réteget is figyelembe vettek
(8–9. ábra). Mindkét publikációban mind statikus, mind dinamikus
terhelésnél több értékû függôleges terhelést alkalmaztak. A statikus
kihúzásvizsgálatoknál azt tapasztalták, hogy a nagyobb értékû
felszíni függôleges terhelésnél nagyobb kihúzási ellenálló erô lépett
fel, mint kisebb terhelésnél, valamint ez a különbség mind normálirányú,
mind nyíróerô esetén megfigyelhetô volt. Azt állapították meg,
hogy az adott összeállításnál (modellnél) a georácstól számított, magassági
értelemben +/- 10 cm-es zónát befolyásolta a georács. Dinamikus
terhelésnél egy β számot képeztek, ami egy négy hálószemet
12. ábra: Feltárt vágat egy vízzsák környezetében (saját fotó)
13. ábra: Georácsos ágyazaterôsítés beépítés közben (Tensar International
Limited, 2007)
fedô téglatest 2 cm-es magasságában kialakuló átlagos erô, valamint
a teljes keresztmetszetben, ugyanabban a magasságban fellépô átlagos
erô hányadosa. Egy georács réteg esetén ez a szám 1,0–1,2, míg
három georács réteg esetén 2,0 maximális értékû lett. Három georács
alkalmazásával kb. 50%-kal csökkenteni lehetett a függôleges
és a sugárirányú alakváltozást az egy georácsos esethez képest. A tehermentesítésnél
jóval szignifikánsabb az interlocking hatás, ez több
georács réteg esetén a rétegek közötti átboltozódással is jelentkezik.
(McDowell et. al., 2006)-ban olyan vizsgálatot is végrehajtottak, amivel
az optimális georács hálóméretet adták meg a névleges szemcseátmérôhöz
képest. Erre a mérésre 1,4-es érték adódott, mert ebben
az esetben mobilizálódik a legkisebb kihúzási hossznál a maximális
ellenálló erô. Erre az eredményre jutottak (Brown et. al., 2007)-ben is,
de ott konkrét laboratóriumi vizsgálatot hajtottak ehhez végre.
4. tAnszékünk továBBi kutAtási elképzelései
Kutatócsoportunk a georács erôsítésû vasúti zúzottkô ágyazat témakörével
kíván foglalkozni. Nem kizárólag az erôsített ágyazati
anyag számítógépes modellezésével, hanem laboratóriumi vizsgálatokkal
és terepi mérésekkel is. Laboratóriumi vizsgálatként a
10. ábrán elvében bemutatott többszintes nyíróládát terveztük,
és gyártattuk le. Az ilyen laboratóriumi vizsgálatokkal kapcsolatos
hazai és nemzetközi publikációkat átkutatva azt tapasztaltuk,
hogy az interlocking hatás magassági értelemben történô
változását nem állapították meg. Ezzel a többszintes nyíróládával
ezt a fontos, de mégis hiányzó elemet kívánjuk meghatározni.