Типовое применение виброизолирующих материалов для рельсовых путей

Движение поездов вызывает колебания, которые через почву могут передаваться в прилегающие здания и ощущаться в них. Возбуждающиеся при этом в элементах зданий и предметах колебания могут приводить к возникновению слышимого вторичного воздушного шума. В зависимости от интенсивности и длительности воздействия этот шум оказывает сильное отрицательное влияние на людей в зоне действия. Существует множество возможных решений по снижению структурного шума в месте возникновения, т.е., в случае городского подземного транспорта, в верхнем строении пути. Эти решения включают, например, применение высокоупругих прокладок для рельсовых креплений, подбалластных матов, упругих опор для пути на плитах и с балластным корытом, так называемые системы «масса-пружина». Системы «масса-пружина» применяются при предъявлении самых жестких требований к защите от структурных шумов, и при наличии конструктивных возможностей реализации.

Опыт применения в многочисленных проектах в течение десятилетий показал преимущества материала SYLOMER®, созданного фирмой Getzner для удовлетворения специальным требованиям с гарантированной эффективностью. Благодаря постоянным усилиям по развитию и улучшению этого материала было создано новое поколение высокоэффективных эластомеров: материалы SYLODYN®.

Полноповерхностные опоры

В зависимости от области применения полноповерхностные конструкции упругих опор обеспечивают снижение собственных частот до 15 Гц на городских трамвайных линиях и до 25 Гц на ширококолейных железных дорогах — минимальных значений собственных частот верхнего строения пути. Это соответствует изоляции структурных шумов до 20 дБ в диапазоне сверхкритических частот.

Преимуществами полноповерхностной конструкции упругой опоры являются:

• простой и быстрый способ строительства;
• низкая вероятность строительных дефектов;
• перераспределении нагрузок в основание на максимальной площади;
• гашение вибрации несущих элементов рельсового пути;
• экономичность системы в целом.

Ленточные опоры

Ленточные опоры применяются преимущественно в системах "масса-пружина", выполняемых в виде конструкций из готовых элементов или комбинированных конструкций готовых элементов и монолитного бетона. Возникающие при движении поезда горизонтально направленные воздействия как по оси пути (силы торможения и ускорения), так и перпендикулярно оси пути (центробежные и секущие силы) эффективно компенсируются за счет относительно большой площади опор.

При реализации ленточной опоры можно достичь меньших значений собственных частот верхнего строения пути (в сравнении с полноплоскостной опорой) при оправданно меньших затратах. Конечным результатом является лучшая изоляция структурных шумов.

Точечные опоры

Применение точечных опор необходимо при определенных конструктивных формах плит или балластных корыт. Готовые плиты или плиты, изготовленные на месте из монолитного бетона (после отвердения), приподнимают, и упругие опоры вставляются через специальные установочные отверстия. Так как площадь опоры относительно мала, то особое внимание необходимо уделить горизонтальным силам, возникающих при движении поезда. Для ограничения горизонтальных сдвигов в соответствии с заданными параметрами необходимо найти оптимальное соотношение между модулем сдвига, эластичностью материала, толщиной и площадью опоры.

Использование точечных опор позволяет достичь самых низких собственных частот и обеспечить максимальную защиту от структурных шумов. При использовании систем такого типа без проблем достигается изоляция от структурных шумов в 30 дБ и более.

Подрельсовые и нашпальные прокладки фирмы Getzner® применяются уже около 15 лет в качестве упругих компонентов для рельсовых скреплений.

Области применения:

• Обеспечение необходимой упругости для плитного пути.
• Уменьшение давления на щебень и нагрузки на шпалы для линий с высокой загруженностью на жёстком основании и особенно высокоскоростных линий.
• Снижение отрицательных вибраций в подвижном составе за счет уменьшения взаимодействия в системе "движущееся колесо - рельс".
• Снижение вторичных воздушных шумов на мостовых конструкциях.
• Изоляция от вибрации на участках рельсовых путей в плотно населённых регионах: линии метро, линии местного сообщения, трамвайные линии, участки железной дороги для поездов дальнего следования, проходящие в городской зоне.
• Защита чувствительных к вибрациям сооружений и зданий.