Page 29 - Thailand Engineering Journal

ตุำาแห่น่งเปีล่�ยนผ่่านและแนวิที่างการปีรับัปีรุงปีระสิที่ธัิภ์าพสำาห่รับัที่างรถไฟ

สมิการที� 3

ท่ั�งนี�ควัามสัมพัันธ์์รัะหวั่างสตัิฟเนสของท่างรัถไฟ (track stiffness)
กับ โมดี้ลัสของท่างรัถไฟ (u) ดีังแสดีงในสมการัท่ี� 3

ท่ั�งนี�โดียท่ั�วัไป็ท่างรัถไฟแบบมีหินโรัยท่าง และไม่มีหินโรัย
ท่างจะมีสตัิฟเนสแตักตั่างกันป็รัะมาณ์ 6 เท่่าดีังแสดีงในรั้ป็ท่ี� 5

การัท่ี�รัถไฟวัิ�งผ่านบรัิเวัณ์ตัำาแหน่งเป็ลี�ยนผ่านจะส่งผลให้

มีป็ัจจัยท่ี�ส่งผลให้เกิดีการัสั�นสะเท่้อนข้�นซ้�งสามารัถจำาแนกออกไดี้
เป็็น 4 ป็ัจจัยไดี้แก่ 1. การัเป็ลี�ยนแป็ลงของควัามส้งเพัลาล้อแบบ
ท่ันท่ีท่ันใดี (Rapid changes of axle elevation) 2. การักรัะ

จายแรังท่ี�แตักตั่างกัน (Uneven load distribution) 3. มีแรัง

แบบกรัะแท่ก (Impact loads) และ 4. มีสตัิฟเนสท่ี�ส้ง
(High-stiffness) แตั่ควัามหน่วังหรั้อการัย้ดีหยุ่น (Low-damping) รูปที� 5 ความิแตกต่างของสติฟเนสแนวดิ�ง [13]
ของสะพัานตัำ�า [12] ซ้�งจะเกิดีแรังท่ี�กรัะท่ำาตั่อล้อและรัาง (Wheel-

rail contract force) ส้งข้�น ดีังแสดีงในรั้ป็ท่ี� 6

ท่ั�งนี�แม้วั่าตัำาแหน่งรัอยตั่อรัะหวั่างท่างรัถไฟแบบใชิ้หินโรัย
ท่างกับท่างรัถไฟแบบไม่ใชิ้หินโรัยท่างหรั้อตัำาแหน่งเป็ลี�ยนผ่าน จะ
เป็็นเพัียงบรัิเวัณ์ท่ี�ไม่มาก แตั่ตัำาแหน่งดีังกล่าวัจะเป็็นตั้นเหตัุสำาคัญ่

ของควัามเส้�อมสภัาพัของท่างรัถไฟ ซ้�งป็ัจจัยดีังกล่าวัอาจนำาไป็ส้่

การัลดีลงของควัามสะดีวักสบายของการัโดียสารั (Riding Com-
fort หรั้อ Riding Index) และอาจท่ำาให้เกิดีควัามไม่ป็ลอดีภััยของ
การัใชิ้เส้นท่าง รัวัมท่ั�งท่ำาให้ท่างรัถไฟเส้�อมสภัาพัลงอย่างรัวัดีเรั็วั

[15] ตัลอดีจนส่งผลให้งบป็รัะมาณ์ในการับำารัุงรัักษาท่างรัถไฟส้ง รูปที� 6 แรงกระทำาระหว่างล้อและรางบริเวณ

ข้�นอีกดี้วัย [16-18] ตำาแหน่งเปลี�ยุนผ่าน [14]

ท่างรัถไฟในบรัิเวัณ์ดีังกล่าวั จะมีลักษณ์ะสำาคัญ่ท่ี�ส่งผลตั่อการัสั�นสะเท่้อนตั่อรัถไฟอย้่ 2 ป็รัะการั ค้อ 1. การัเป็ลี�ยนแป็ลง
ของสตัิฟเนสในแนวัดีิ�ง (Vertical stiffness) ของท่างรัถไฟเน้�องจากโครังสรั้างมีคุณ์สมบัตัิท่างกล(Mechanical properties) แตักตั่าง

กัน 2. ควัามแตักตั่างของการัท่รัุดีตััวั (settlement) ในชิั�นโครังสรั้างในส่วันล่างของท่างรัถไฟ (Sub structure) [16] โดียท่ั�วัไป็แล้วั
โครังสรั้างท่างรัถไฟแบบไม่มีหินโรัยท่างจะเกิดีการัท่รัุดีตััวัท่ี�น้อยกวั่าท่างรัถไฟแบบใชิ้หินโรัยท่าง [19] ดีังนั�นเม้�อรัถไฟวัิ�งผ่านบรัิเวัณ์

ตัำาแหน่งเป็ลี�ยนผ่านจะเกิดีการักรัะแท่กท่ี�ล้อข้�นจากรัะดีับผิวัท่างท่ี�มีการัยุบตััวัท่ี�ตั่างกัน โดียสามารัถรัับรั้้ไดี้จากการักรัะโดีดี (Bump)
ของรัถไฟเน้�องจากการัเป็ลี�ยนควัามเรั่งในแนวัดีิ�ง[8] และส่งผลให้มีการัเป็ลี�ยนแป็ลงของนำ�าหนักกรัะท่ำา (Wheel load) ซ้�งจะเป็็นสาเหตัุ

ท่ี�ท่ำาให้เกิดีควัามเส้�อมสภัาพั และควัามเสียหายกับท่างรัถไฟอย่างรัวัดีเรั็วั [14, 18]

29
วิิศวิกรรมสาร ปีีที่่� 73 ฉบัับัที่่� 4 ตุุลาคม-ธัันวิาคม 2563