Demiryolunda hat rijitliğinin ve etkilerinin incelenmesi
Analysis of track stiffness and its effects on railways
Yazar: OSMAN ŞAHİN
Danışman: PROF. DR. ZÜBEYDE ÖZTÜRK
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Ulaştırma Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Ulaşım = Transportation ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Balastlı üst yapı = Ballasted structure ; Balastsız üst yapı = Ballastless structure ; Demir yolları = Railways ; Maliyet analizi = Cost analysis ; Rijitlik = Stiffness ; Üst yapı rijitliği = Pavement rigidity

Özet:
Klasik demiryolu üstyapısı, balast yatağı içine hat çerçevesinin yerleştirilmesi ile oluşmaktadır. Düşük inşa giderleri, kısa yapım süresi, yapım hatalarını düzeltme, dever ve geometride değişiklik imkanları, balastlı üstyapının çok önemli avantajları, balastın ihtiyaç duyduğu yüksek bakım maliyetleri ve uzun bakım süresi ise göz ardı edilemeyecek dezavantajlarıdır.Yüksek lisans tezi olarak sunulan bu çalışmanın ikinci ve üçüncü bölümlerinde, demiryollarında balastlı ve balastsız üstyapı özellikleri, birbirlerine olan üstünlükleri, uygulama, bakım ve maliyet açılarından karşılaştırmaları yapılmıştır. Örnek bir çalışmada, yapım maliyetlerinin yüksek olmasına karşın, bakım maliyetlerinin göz önünde bulundurulması ile balastsız üstyapının balastlı üstyapıya göre daha az maliyetli olduğu görülmüştür. Ayrıca dördüncü bölümde balastlı ve balastsız üstyapıların farklı tasarım çeşitleri incelenmiştir.Beşinci bölümde ise, balastlı ve balastsız üstyapıda hat rijitliği ve rijitliğin yolculuk konforu, bakım maliyetleri ve işletim maliyetlerine etkilerine değinilmiştir.Hat rijitliği üzerinde durularak, hat rijitliklerinin dinamik balast gerilmesi, travers aralığı, dingil yükü, darbe kuvveti, traverse gelen tekerlek yük oranı ve balast çökme miktarı parametrelerine göre değişimi ilgili bağıntılarla ve diyagramlarla irdelenmiştir.Tasarlanacak yeni bir hatta, hat rijitliğine gereken önemin verilmesi, her hattın kendi özelinde değerlendirilmesi ve optimum çözümün araştırılması işletim esnasındaki sorunları ve maliyetleri azaltacaktır.

Abstract:
Classical railway structure designed with placing the track frame into the ballast bed. Low construction costs, short project time, availability for adjusting the errors, opportunity to modify geometry and cant, are the important benefits of ballasted track. High maintenance cost, and long-term maintenance processes are the disadvantages of ballasted track that can not be negligible.At the second and third chapters of this study, which is presented as a master thesis, properties of ballasted and ballastless railway structures, the superiorities of each other, and comparisons regarding cost, maintenance and application are made. In an example study, although it?s construction cost is higher, the maintenance cost for this type of infrastructure designed without ballast is lower when compared to the with ballast. Moreover at the fourth chapter different design types for ballasted and ballastless track are also studied.At the chapter five, track stiffness of the structures with and without ballast, stiffness?s effects on railway comfort, maintenance costs and service costs are analyzed.With focusing on the track stiffness, track stiffness?s variation with the parameters of dynamic ballast stress, traverse?s interval, axis load, impact force, wheel load ratio on traverse and ballast?s deformation degree are studied with related equations and diagrams.For a new track, attaching importance to the track stiffness, examining all the tracks on their own properties, and researching the optimum solution would decrease the problems in the life cycle and cut down the service costs.