Demiryolu Titreşimleri Üzerine Hiç Düşündünüz mü? [1]

Her zaman her bilim dalında daha az malzeme ile daha az maliyet ile daha fazla verim almak ön plandadır. İnşaat teknolojisinde de I kirişler bu amaç doğrultusunda üretilmiştir. Daha az malzeme kullanılarak diğer şekillerden daha dayanıklı bir kesit oluşturulmuş ve bu yıllar içinde her türlü inşaat işinde yaygın olarak kullanılmıştır.

Bu çalışmada ana amacımız Demiryolunda kiriş kesitinin ve yer kaynaklı salınımların titreşime etkisini anlatmak oldu. Öncelikle bu konuda daha önce yapılmış çalışmalara atıf yaparak başlayalım.

• Ilgaz Candemir tarafından yayınlanan “Raylı Sistemlerde Gürültü ve Vibrasyon Sorunları, Çözüm Seçenekleri ve Fayda Analizleri” adlı makalede demiryolu ve kent içi raylı sistemlerin dizaynında gürültü, titreşim ve vibrasyon konularının kötü etkilerinden kurtulmak için yeni ve pratik mühendislik çözümlerine yer verilmiştir.
• M.Monteiro “Vibrations induced by trains” isimli makalesinde trenlerin dolaşımından doğan titreşimleri incelemiştir. Sinyalizasyonun ve sismik geoteknik mühendisliğinin önemini vurgulamıştır. Yapılan saha çalışmaları ışığında ortaya çıkan sonuçlar incelenmiş ve demiryolu titreşimi hakkında kılavuz niteliği taşımaktadır. Matlab kullanarak yapılan bir dizi analiz aracı geliştirilmiştir.
• Cihan Bayındır, Ali Sercan Kesten ve Ehsan Etminan tarafından yayınlanan “A Theoretical Method for the Investigation of the Effects of Soil Improvement on Train Induced Ground-Borne Vibrations” adlı makalede demiryolu trenlerinin tekerleklerinin oluşturduğu titreşimlerin tahmin ve kontrol edilmesiyle ilgili bilgilere yer verilmiştir. Tren tarafından oluşturulan titreşimlerin zemin iyileştirmesiyle nasıl değiştiğiyle ilgili araştırmalar yapılarak matematiksel veriler önerilmiştir.

Bu çalışmalardan da gördüğümüz üzere Titreşimi sönümlemek dünyada ve ülkemizde de merak edilen bir konu olmuştur. Bu konu üzerine artık bizlerde bir şeyler konuşmaya başlayalım.

Demiryolu trenlerinin yer altı kaynaklı titreşimleri, tekerleklerin geçişi ve tekerleklerin ve izlerin düzensizlikleri nedeniyle demiryolu tekerleği arayüzünde üretilir. Bu titreşimlerin, demiryolunun güvenliği ve servis kolaylığı için demiryolunun tasarımı ve servisi sırasında, sıkıştırma etkisi, sıvılaşma ve insanların rahatsızlıklarından dolayı yerleşim ve diferansiyel yerleşim gibi olası titreşim kaynaklı sorunları önlemek için öngörülen ve kontrol edilmesi gerekir. Bu tür demiryolu titreşimleri farklı tekniklerle modellenirken, toprak iyileştirilmiş şartlarda bunları analiz etmek için sadece birkaç çalışma vardır.

Bir de demiryolu titreşimlerine farlı bir açıdan bakalım

Herkesin anlayabilmesi için daha basitçe anlatmak gerekirse;
Demiryolu kesitlerinde kullanılan kirişler genelde I kiriştir. Bu I kirişlerde oluşan titreşimleri sönümlemek için nelere ihtiyacımız olur diye düşünerek başlayalım.

• Mesela Kirişin zeminle temas ettiği yere yerleştirebileceğimiz bir madde ile titreşimi sönümlememiz mümkün mü?
• Veya alttaki zemine sıkıştırma yapsak sonuçlar nasıl etkilenir?
• Demiryolu taşıtının raylara temas ettiği yer’in geometrisinde bir değişiklik yapsak titreşim değişir mi?

Sizlerin de aklına bunlara benzer birçok soru gelecektir. Bu soruların hepsine cevap vermemiz bu makalede mümkün olmayacaktır belki ama merak ederek eminim hepsine cevap bulabilir.

Kim bilir belki de bu sorduğumuz sorular bu yazının devamında yanıt bulur.