การวิเคราะห์ผลตอบสนองเชิงพลศาสตร์ในช่วงรอยต่อโครงสร้างทางรถไฟโดยใช้แผ่นวัสดุยืนหยุ่น

Abstract

ปัจจุบันโครงสร้างพื้นฐานระบบราง มีแนวโน้มในการพัฒนาสูงขึ้นเป็นอย่างมาก จากข้อดีของการใช้งานที่มีความสะดวก การรับน้ำหนักบรรทุกได้สูง สามารถกำหนดเวลาได้แม่นยำ ประเทศที่มีสถิติความก้าวหน้าในการพัฒนาระบบขนส่งทางรางอันดับต้นได้แก่ ประเทศจีน ที่ได้มีการวิจัยองค์ความรู้ที่เกี่ยวข้องกับงานวิศวกรรมด้านระบบรางมาอย่างต่อเนื่อง โดยเฉพาะการพัฒนารถไฟความเร็วสูง (High Speed Train) หนึ่งในปัญหาสำคัญที่พบคือ ปัญหาช่วงรอยต่อ (Track Transition) สาเหตุมาจากการเปลี่ยนรูปแบบทำให้ค่า Track Stiffness เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว เกิดความเร่ง และแรงเชิงพลศาสตร์มากกว่าปกติ โครงสร้างจะเกิดความเสียหาย และในระยะยาวส่งผลให้เกิดการทรุดตัวบริเวณรอยต่อที่ไม่เท่ากัน จำเป็นต้องดูแลรักษาซ่อมบำรุงมากกว่าปกติ ปัจจุบันโครงสร้างทางรถไฟในประเทศไทยจะมีการพัฒนาทางรถไฟความเร็วสูงด้วยโครงสร้างทางแบบ Slab Track ด้วยเทคโนโลยี Chinese Railway Track System (CRTS Type III) จากประเทศจีน ในโครงการรถไฟความเร็วสูง ไทย-ลาว-จีน พบว่ามีส่วนของเส้นทางที่เป็น Transition ระหว่าง Ballasted Track และ Slab Track ซึ่งในงานวิจัยนี้จะนำเอาโครงสร้างลดการสั่นสะเทือนประเภท Under Sleeper Pads (USPs) และ Under Slab Mat (USMs) มาใช้งานร่วมกัน เพื่อช่วยลดการสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้น และปรับปรุงการเปลี่ยนแปลงค่า Track Stiffness ให้เหมาะสม จากการศึกษางานวิจัยในอดีต พบว่ามีการปัญหา Track Transition ด้วยวิธีการหลากหลาย แต่ยังไม่ได้มีการศึกษาในแง่ของการใช้งานร่วมกันในโครงสร้างช่วยลดการสั่นสะเทือนแบบผสมผสานที่มากเพียงพอ เป็นเหตุสมควรให้ต้องทำการวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับการลดการสั่นสะเทือน แรงกระแทก (Impact Load) และการทรุดตัวที่ไม่เท่ากันที่เกิดขึ้น เพื่อนำมาปรับใช้เป็นแนวทางในการศึกษาเพิ่มเติม ในหัวข้อที่มีความเกี่ยวข้อง ต่อไป