پژوهشنامه حمل و نقل

پژوهشنامه حمل و نقل

ارائه ابتکارات در سیستم ترکیبی شمع و تیر بتنی درجا با دال پیش‌ساخته بتنی جهت احداث زیرگذر در خطوط ریلی در حال بهره‌برداری با کمترین مدت زمان مسدودی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه مهندسی عمران،واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد نجف آباد ، ایران
2 استاد، دانشکده مهندسی راه آهن، دانشگاه علم وصنعت، تهران، ایران
3 استادیار، گروه ﻣﻬﻨﺪسﻋﻤﺮان، واﺣﺪ ﻧﺠﻒ آباد، داﻧﺸگاه آزاد اﺳﻼﻣﯽ، ﻧﺠﻒ آﺑﺎد،ایران
4 استادیار، گروه مهندسی عمران ،واحد نجف آباد ،دانشگاه آزاد نجف آباد ، ایران
10.22034/tri.2026.592542.3483
چکیده
اجرای زیرگذر در زیر خطوط ریلی در حال بهره‌برداری با محدودیت‌های ناشی از لزوم حداقل‌سازی زمان مسدودی خط، چالش‌های ژئوتکنیکی و محدودیت‌های اجرایی مواجه است. هدف این پژوهش، انتخاب روش بهینه و تبیین ابتکارات اجرایی مؤثر برای احداث زیرگذر در چنین شرایطی است. بدین منظور، شش روش اجرایی (شامل زیرگذر بتنی درجا، زیرگذر جعبه‌ای بتنی پیش‌ساخته، مقطع قوسی فولادی پیش‌ساخته، شمع‌های بتنی درجا با عرشه فولادی پیش‌ساخته و شمع‌های بتنی درجا با عرشه بتنی پیش‌ساخته یکپارچه) با استفاده از تحلیل SWOT، ارزیابی کمی و تحلیل تصمیم‌گیری چندمعیاره مبتنی بر روش سلسله مراتبی مقایسه شدند و روش ترکیبی شمع و تیر بتنی درجا با دال پیش‌ساخته بتنی با امتیاز 90/3 (از 5 امتیاز) بعنوان روش برتر ارائه و معرفی شد. بنابراین در ادامه نوآوری‌های اصلی این روش از جمله اجرای حفاری خندقی کنترل‌شده، به‌کارگیری دیوار بلوکی مسلح به‌عنوان گارد بالاست برای تثبیت موقت بستر خط و امکان تخریب سریع آن در زمان برداشت خط و استفاده از پیش‌دال‌های بتنی به‌منظور پایدارسازی خاک و آماده‌سازی بستر نصب عرشه تبیین شدند. نتایج نشان می‌دهد به‌کارگیری ابتکارات اجرایی یادشده موجب انتقال بخش عمده عملیات اجرایی به قبل از مسدودی خط و فراهم شدن امکان نصب سریع عرشه پیش‌ساخته می‌شود؛ به‌گونه‌ای که اجرای زیرگذر دهانه ۱۲ متری با مسدودی کمتر از شش ساعت و بدون نیاز به مسیر انحرافی امکان‌پذیر شده است. بر این اساس، سیستم ترکیبی شمع و تیر بتنی درجا با دال بتنی پیش‌ساخته می‌تواند به‌عنوان روشی کارآمد در طراحی و اجرای زیرگذرهای ریلی در خطوط در حال بهره‌برداری، به‌ویژه در دهانه‌های حدود ۱۰ تا ۱۲ متر، مورد استفاده قرار گیرد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Innovations in a Hybrid System of Cast-in-Place Concrete Piles and Beams with Precast Concrete Slabs for Underpass Construction beneath Operational Railway Lines with Minimum Track Possession Time

نویسندگان English

Morteza Panahi 1
Jabbar Ali Zakeri 2
Mehdey Fazilati 3
Amir Amini 4
1 Department of Civil Engineering,Na C,Islamic Azad Universty,Najafabad,Iran
2 School of Railway Engineering, Iran University of Science and Technology, Narmak, Farjam, Tehran, 16846-13114, Iran
3 Department of Civil Engineering, Na.C., Islamic Azad university, Najafabad, Iran
4 Department of Civil Engineering, Na.C, Islamic Azad University, Najafabad, Iran
چکیده English

However, the construction of an underpass beneath operational railway lines is constrained by the need to minimize track possession time, as well as by geotechnical challenges and construction limitations. The objective of this study is to identify the optimal construction method and to elucidate effective execution innovations for underpass construction under such conditions. To this end, six construction methods—including cast-in-place concrete underpasses, precast concrete box underpasses, precast steel arch sections, cast-in-place concrete piles with a precast steel deck, and cast-in-place concrete piles with an integral precast concrete deck—were compared using SWOT analysis, quantitative evaluation, and multi-criteria decision-making based on the Analytic Hierarchy Process. The composite system consisting of cast-in-place concrete piles and beams with a precast concrete slab was identified as the superior alternative, achieving a final score of 3.90 out of 5. Accordingly, the principal innovations of this method were then examined, including controlled trench excavation, the use of a reinforced block wall as a ballast guard for temporary stabilization of the track bed with rapid removability during track lifting, and the use of precast concrete slabs to stabilize the soil and prepare the foundation for deck installation. The results indicate that these execution innovations shift a substantial portion of the construction activities to the pre-possession stage and enable rapid installation of the precast deck, making it possible to construct a 12 m span underpass with a track closure of less than 6 hours and without the need for a diversion route. Therefore, the composite system of cast-in-place concrete piles and beams with a precast concrete slab can be regarded as an efficient method for the design and construction of railway underpasses beneath operational lines, particularly for spans of approximately 10 to 12 m.

کلیدواژه‌ها English

Railway underpass
Cast-in-place concrete pile–beam system
Construction innovation
Operating railway line
Track possession

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 30 تیر 1405