Kolejnicové absorbéry, akustické broušení kolejnic a nízké protihlukové clony. Zpráva o technickém stavu

KOLEJNICOVÉ ABSORBÉRY, HLUKOVÉ BROUŠENÍ KOLEJNIC, NÍZKÉ PROTIHLUKOVÉ CLONY Zpráva o technickém stavu UIC – SBB – Bern, říjen 2012

Kolejnicové absorbéry, akustické broušení kolejnic a nízké protihlukové clony Zpráva o technickém stavu Bern, říjen 2012 Autoři: Enzo Scossa-Romano a Jakob Oertli Schweizerische Bundesbahnen SBB Infrastructure, Noise Mittelstrasse 43, 3000 Bern , Švýcarsko [email protected] ; [email protected] ; www.sbb.ch umístění dokumentu http://www.uic.org/IMG/pdf/dampers_grinding_lowbarriers.pdf

1. Souhrn Existuje mnoho možností jak zmírnit hluk a které jsou využitelné na železnicích. Některé z nich, jako jsou protihlukové stěny, mají známý účinek a jsou široce využívané. Ostatní, kupříkladu kolejnicové absorbéry, akustické broušení kolejnic nebo nízké protihlukové clony, jsou stále z různých důvodů kontroverzní. Jelikož jednotlivé železnice mají omezené možnosti tato kontroverzní opatření široce testovat, rozhodla se Network Noise of UIC shromáždit výsledky a podmínky měření těchto tří opatření vedoucích ke snížení hluku. Tato zpráva nejprve popisuje několik základních prvků snižujících hluk, jakož i veličiny, které jsou zásadní pro pochopení předkládaných argumentů. Poté podrobněji popisuje tři způsoby zmírnění hluku, vysvětluje proč jsou kontroverzní, v závěru uvádí výčet dosavadních zkušeností a komentuje je. Zkušenosti z jiných zemí jsme získali vznesením dotazu na členy UIC Network Noise i na zástupce z ostatních evropských zemí. Požadavek na informace jsme zaslali v polovině roku 2011. Kromě toho byla tato zpráva zaslána členům Network Noise v polovině roku 2012, aby se k ní vyjádřili a aby poskytli dodatečné výsledky, jež nebyly k dispozici v roce 2011. Omezený počet výsledků jsme obdrželi z jiných zdrojů. Hlavními závěry této zprávy jsou: Kolejnicové absorbéry: •

Existují značné rozdíly ve výsledcích, které se pohybují od malých nárůstů útlumu hluku až k maximálnímu snížení hluku, které obvykle nebylo větší než 3 dB.

5. února 2013

INTERTECH PLUS / PROKOP RAIL

strana 1 / 33


•

• •

Účinky absorbérů jsou ovlivněny mnoha parametry, jako je konstrukce železničního svršku (tuhost podložky pod patu kolejnice) nebo druh železniční dopravy. U mnoha výsledků ovšem nebyly všechny tyto parametry měřeny. Proto je obtížné porovnávat výsledky nebo používat výsledky z jedné situace k předpovědi účinků pro situaci jinou. Do dnešního dne nebyly provedeny analýzy ekonomické efektivnosti v celé síti. Probíhající švýcarský projekt je prvním pokusem svého druhu. Projekt STARDAMP a probíhající švýcarské pokusy jsou prvními systematickými přístupy k tomuto problému, které měří veškeré relevantní parametry. Výsledky těchto projektů nejsou stále ještě kompletní a budou zahrnuty v dalších vydáních této zprávy.

Broušení kolejnic: Pouze dvě země – Německo a Nizozemsko – implementovaly procesy akustického broušení kolejnic. V Německu tato procedura umožňuje zákonné snížení hladiny hluku o 3 dB, bez ohledu na skutečnost, zda je toho dosaženo i v praxi či nikoli, a v Nizozemsku jsou definovány konkrétní cíle při snižování hladiny hluku. Stále se nedostává analýz ekonomické efektivity pro celou síť. Je navrženo, aby tyto analýzy byly provedeny, a to pokud možno v rámci spolupráce mezi železnicemi. Nízké protihlukové clony: K dnešnímu dni neexistuje mnoho dostupných informací o nízkých protihlukových clonách a pokusy nejsou většinou dostatečně precizní, abychom mohli dojít v této problematice ke konečnému závěru. Základní argumenty jsou stále stejné: z akustického hlediska jsou nízké protihlukové clony srovnatelné s běžnými clonami a mají tu výhodu, že zapadnou do krajiny. Na druhé straně nemáme dostatečné množství zkušeností, abychom zaujali uspokojivé stanovisko k údržbě a otázkám bezpečnosti. Některé země (např. Norsko) problémy neuvádějí. Jiné země (např. Švýcarsko) nepokračují v této problematice kvůli těmto negativům. 2. Úvod a cíl studie Existuje mnoho možností, jak snížit hladinu hluku, které jsou využitelné na železnicích. Některé z nich, jako jsou protihlukové stěny mají známé účinky a jsou široce využívány. Jiné, kupříkladu kolejnicové absorbéry, akustické broušení kolejnic nebo nízké protihlukové clony, jsou stále ještě z různých důvodů kontroverzními. Jelikož jednotlivé železnice mají omezené možnosti, jak široce tato kontroverzní opatření otestovat, rozhodla se Network Noise of UIC sesbírat výsledky a podmínky měření pro tato tři opatření ke snížení hladiny hluku. Díky tomu budou mít členové UIC zkušenost z jiných železnic. Tato zpráva nejprve popisuje některé základní prvky regulace hluku, jakož i veličiny, které jsou potřebné pro pochopení vznesených argumentů v souvislosti s těmito třemi opatřeními vedoucími ke snížení hladiny hluku. Poté podrobněji popisuje tři způsoby snížení hladiny hluku, vysvětluje, proč jsou kontroverzní a v závěru uvádí soupis komentářů ke zkušenostem, které byly k dnešnímu datu získány. Zkušenosti z jiných zemí byly získány tak, že jsme vznesli dotaz na členy UIC Network Noise i na zástupce z jiných evropských zemí. Požadavek na informace jsme zaslali v polovině roku 2011. 5. února 2013


strana 2 / 33


Kromě toho byla tato zpráva zaslána členům Network Noise v polovině roku 2012, aby se k ní vyjádřili a připojili další výsledky, které nebyly k dispozici v roce 2011. Omezený počet výsledků jsme získali z jiných zdrojů. Jelikož ne všechny železnice odpověděly, je pravděpodobné, že je tato zpráva nekompletní. Tuto zprávu lze ovšem snadno nově vydat, pokud dostaneme nové informace. Tato zpráva je zamýšlena jako popis technického stavu a nedává doporučení, která by se týkala toho, jak by opatření v ní uváděná mohla být vylepšena a tudíž aby byla lépe přijata vedoucími pracovníky, kteří mají na starosti infrastrukturu. 3. Přehledné informace o hluku na železnici Železnice jsou hlučné a často se vyskytují v bezprostřední blízkosti lidí. Proto se musí železniční společnosti tímto problémem zaobírat. Snižování hladiny hluku lze provádět buď přímo u zdroje hluku nebo v dráze jeho šíření. Ta druhá možnost, dráha šíření, je obvyklá pro všechny typy šíření zvuku a není typická pouze pro hluk ze železnice. Šíření zvuku bylo dostatečně popsáno mnoha modely, v nichž se hluk vytvořený u zdroje pohyboval vzduchem ve vlnách až k bodu recepce. Snížení hladiny hluku v dráze jeho šíření se obvykle provádí pomocí protihlukových stěn, jež absorbují nebo odklánějí zvukové vlny a tak snižují energii přenášenou zvukovými vlnami. Nízké protihlukové clony v bezprostřední blízkosti drah jsou jedním z problémů, o kterých tato zpráva pojednává. Na druhé straně je vytváření hluku u železničního hluku specifické a ne všem mechanismům ještě podrobně rozumíme. Jelikož existují různé zdroje hluku, dělí se tvorba hluku obvykle do několika kategorií, které jsou následující (podle významnosti): • • •

valivý hluk; aerodynamický hluk; další zdroje hluku, jako je hluk lokomotivy, hluk pantografu aj.

Celkové množství vytvořeného hluku je součet všech těchto podílejících se prvků. Samotný valivý hluk je součtem hluku z trati, kolejí a pražců. V tomto bodě je potřeba uvést sice triviální, avšak důležitou poznámku. Jelikož hluk se běžně uvádí v dB (nebo dB (A)), musíme pamatovat na skutečnost, že když hovoříme o součtu, uvažujeme logaritmické součty (dvě hladiny hluku L1 a L2 jsou sečteny a dávají L1 + L2 = 10 log10 (10

10

.

Následkem toho určuje hlavní zdroj hluku obvykle výslednou hladinu vytvořeného hluku, a tudíž můžeme mnohdy opomíjet zdroje s nižšími hlukovými hladinami. V této zprávě uvidíme, že tato úvaha bude použita ke komentování a pochopení experimentálních výsledků. Redukce tvoření hluku se dosáhne snížením emisí z těchto zdrojů, které přispívají celkovému množství emisí. To se obvykle provádí redukcí zdrojů valivého hluku. Kolejnicové absorbéry a akustické broušení kolejnic jsou dvě opatření, která do této kategorie náleží a o nichž se v této zprávě povede rozprava. Abychom těmto dvěma opatřením lépe porozuměli, popisujeme valivý hluk podrobněji v následující kapitole.

5. února 2013


strana 3 / 33


4. Opatření k redukci valivého hluku 4.1. Úvod k valivému hluku Před rozpravou o kolejnicových absorbérech a broušením kolejnic je užitečné, abychom lépe porozuměli valivému hluku. Valivý hluk je docela složitý a bez vhodného teoretického a vědeckého přístupu jen stěží lze porozumět veškerým mechanismům, které se na něm podílejí a také opatřením vedoucím k jeho redukci. Pokud ale budeme ignorovat vědecký přístup, povede to ke kontroverzním výsledkům, jak uvidíme později v této zprávě. Z teoretického hlediska bylo již vyvinuto mnoho úsilí k pochopení valivého hluku a různé modely byly již prostudovány. V devadesátých letech 20. století byl na základě těchto modelů vyvinut software, který se nazývá TWINS (z angl. Track Wheel Interaction Noise Software, tedy Software pro hluk vznikající z interakce mezi dráhou a kolem), pomocí něhož je možné vypočítat různé situace související s valivým hlukem. Bohužel tyto modely popisují zjednodušený pohled na problém a nejsou dostatečně přesné pro praktické účely ve všech situacích. Vývoj těchto teorií a softwaru ještě neskončil a stále se provádí mnoho výzkumů. Konečným cílem je, aby modely mohly přesně předpovídat účinky metod vedoucích ke snížení hladiny hluku. Jak již bylo dříve řečeno, valivý hluk je součtem hluku z kolejnic, kol a pražců. Mechanismus valivého hluku používaný v tomto modelu (viz obrázek 1 a 2) a založeném na TWINS lze zjednodušeně popsat

následovně. Obrázek 1 - (vlevo) : Mechanismus vytváření hluku (vpravo) Schéma vytváření hluku v modelu TWINS.

5. února 2013


strana 4 / 33


Tento model vychází z úvahy, že povrch hlavy kolejnice a kola není hladký, ale že je nepravidelný. Pohybem kola po kolejnici tyto nepravidelnosti způsobují vibrace kola i kolejnice, což má za následek vznik hluku. Tyto nedokonalosti jsou různých druhů: pravidelně se opakující nepravidelnost se obvykle nazývá polygonizace a širokopásmová nepravidelnost se nazývá drsnost. Posledně jmenovaný jev je záležitostí běžné údržby a obvykle se netýká snížení hladiny hluku. V modelu se drsnost kolejnice a kola spojují a vytvářejí celkovou drsnost, která se používá coby síla, jež stimuluje kolo i kolejnici. Reakce kola a kolejnice na tyto stimulující síly lze předvídat pomocí oscilační charakteristiky kolejnice, kola a interakce mezi nimi. Reakce jednotlivých komponentů poté určuje akustickou emisi komponentu. Důležitou skutečností, která vyvstává z těchto modelů, je, že hluk emitovaný v dané frekvenci je úměrný k celkové drsnosti při této frekvenci. Následující dva parametry valivého hluku mají zásadní význam: Míra útlumu koleje Míra útlumu koleje (z angl. Track decay rate, TDR) je veličina, která popisuje oscilační vlastnosti kolejnice. TDR se liší pro vertikální a horizontální oscilační modely. Pokud budeme přesnější, TDR popisuje úroveň útlumu vibrací po kolejnici, tedy pokud R je faktorem redukce amplitudy vlny na metr, poté TDR je dáno – 20 log10R. TDR se běžně udává v dB/m a závisí na frekvenci oscilace. Měření TDR na kolejnici se stalo běžným. Metoda měření spočívá ve stimulaci kolejnice kladivem a v měření funkcí reakce mezi sílou nárazu a zrychlením v různých vzdálenostech. Vysoká TDR znamená, že vibrace způsobena stimulací v bodě kolejnice je tlumena na krátkou vzdálenost, nízká TDR udává, že kolejnice bude stále oscilovat na delší vzdálenosti od bodu stimulace. Je jasné, že abychom dosáhli

Obrázek 2 - Příklad spektra TDR kolejnice s absorbéry (obrázek ze zprávy Q city )

5. února 2013


strana 5 / 33


nízkých emisí hladiny hluku, je potřeba dosáhnout u každé příslušné frekvence vysoké míry útlumu koleje.1) legenda: Frequency – frekvence, kmitočet; vertical track decay rate – vertikální míra útlumu koleje, reference – referenční křivka. Při asi 10 dB/m je redukce vibrací tak vysoká, že emitovaný hluk lze opominout a tudíž zvýšení hodnot TDR nad 10 dB/m není relevantní. TDR závisí na konstrukčních parametrech a vlastnostech podloží, což vysvětluje značné odchylky, které lze na trati pozorovat. Vysoká hodnota TDR při nízkých frekvencích (<400 Hz bočně, <700 Hz vertikálně) se objevuje přes spojení kolejnice s pražcem a zemí. Jedním dobře známým relevantním parametrem je tuhost podložky pod patu kolejnice (pryžová podložka mezi kolejnicí a pražcem). Tuhá podložka pod patu kolejnice (800 KN/mm) spojuje kolejnici pevně s pražcem, čímž umožňuje, aby energie proudila z kolejnice do pražce. V tomto případě se vibrace kolejnice sníží, což bude mít za následek vysokou TDR. U měkkých (kupř. 300 KN/mm) podložek pod paty kolejnic je spojení mezi pražcem a kolejí slabé a tudíž TDR bude nízká. Bylo vytvořeno mnoho prací, které dávaly do souvislosti TDR s podložím a dalšími konstrukčními parametry, ale až doposud byly výsledky vždy nedostačující k tomu, abychom získali zásadní předpovědi. Kolejnicové absorbéry jsou navrženy tak, aby tlumily vibrace v kolejnici, což souvisí s nárůstem TDR. Jelikož nárůsty TDR nad 10 dB/m nemají vliv na hluk, musí být absorbér navržen takovým způsobem, že budou tyto frekvence tlumeny tam, kde TDR nedosahuje tuto hodnotu. Drsnost koleje Jak již bylo uvedeno dříve, hlava koleje není hladká, ale vyskytují se na ní nepravidelnosti. Pravidelně se opakující nepravidelnosti se nazývají polygonizace a běžně jsou dobře viditelné. Mají vlnové délky asi 20 až 100 mm a amplitudy asi 1/10 mm. Polygonizace se rozšiřuje na 1 m vlnové délky, ale, jak dále uvidíme, pouze vlnové délky pod 20 cm jsou akusticky relevantní, dokonce i když nárůst sil kvůli polygonizaci (vlnkovitost) představuje problém pro celý železniční systém (ne pouze hluk) a opatření vedoucí ke snížení (broušení) účinků polygonizace se již implementuje do běžných údržbových postupů. Broušení kolejnic kvůli polygonizaci (vlnkovitost) proto není součástí této zprávy. Dokonce ikdyž hlava kolejnice se zdá hladká a není na ní vidět žádná polygonizace, vyskytují se tam nedokonalosti, které se nazývají drsnosti. Drsnost kolejnice představuje širokopásmovou charakteristiku (není možné rozlišit jednotlivé vlnové délky) a typické amplitudy jsou v rozsahu 1-100 mikronů. Drsnost kolejnice se obvykle vyjadřuje ve spektru drsnosti (amplituda proti vlnové délce), kde amplituda se udává v jednotkách decibelů. Znamená to, že pokud amplituda v konkrétní vlnové délce je A, poté drsnost se udává 20 log10 (A/A0), kde A0 je referenční amplitudou mikronu (10-3 mm). Například drsnost 0 dB odpovídá amplitudě 10-3 mm, drsnost 10 dB odpovídá 3,2x10-3 mm a drsnost 20 dB odpovídá 10-2 mm.

1

Quiet City Transport, Performance report of applied measures – Malmö, Part 1, 2008

5. února 2013


strana 6 / 33

KOLEJNICOVÉ ABSORBÉRY, HLUKOVÉ BROUŠENÍ KOLEJNIC, NÍZKÉ PROTIHLUKOVÉ CLONY Zpráva o technickém stavu UIC – SBB – Bern, říjen 2012 Příklad spektra drsnosti (obrázek z 2 M+P Report ). Legenda: wavelength – vlnová délka, roughness – drsnost, Dutch average – holandský průměr, prefab grinded section – prefabrikovaný broušený oddíl, non-grinded section – nebroušený oddíl.

Frekvence stimulující síly vytvořená (drsným) kolem valícím se na drsné kolejnici závisí na hybné rychlosti a na drsnosti vlnových délek a v souvislosti Obrázek 3 - Příklad spektra drsnosti (obrázek z M+P Report ). s tím, což je vyjádřeno rovnicí f = v/(3,6 vlnové délky) (rychlost v km/h). Z toho vyplývá, že vlnové délky spektra drsnosti souvisejícího s valivým hlukem se pohybují mezi 5 mm a 20 mm. Pro větší ilustraci tohoto vztahu: vlnové délky drsnosti 2 mm a 20 mm vytvoří vibrační stimulaci 1400 Hz a 140 Hz v uvedeném pořadí pro 100 km/h. Po těchto úvahách je jasné, že sledování a opatření vedoucí k redukci akustické drsnosti se musí lišit od těch opatření, ke kterým se přistupuje v souvislosti s polygonizací. O tom dále pojednáme později v kapitole o akustickém broušení kolejnic. 4.2. Kolejnicové absorbéry 4.2.1.Co jsou kolejnicové absorbéry? Kolejnicové absorbéry jsou prvky, které jsou upevněny na straně (běžně na obou stranách) kolejnice, a některé typy mají také část pod kolejnicí. Diskrétní kolejnicové absorbéry jsou umístěny na kolejnici v periodických vzdálenostech, obvykle mezi jednotlivými pražci. Nepřetržité (kontinuální) kolejnicové absorbéry jsou umístěny podél celé délky kolejnice, což je ovšem provedení, které se nepoužívá příliš často. Princip kolejnicových absorbérů je následující. Cílem je snížit oscilaci vibrující kolejnice jejím připojením k hmotě (ocelové prvky v absorbéru) pomocí tlumeného odpružení (pryž mezi kolejnicí a ocelovými částmi absorbéru). Energie vibrující kolejnice bude protékat do absorbéru (hmota absorbéru bude vibrovat) a obratem bude tato energie rozptýlena tlumicími vlastnostmi pryže. Účinek absorbéru na kolejnici je obdobný jako zvyšování tlumicího faktoru kolejnice, který je následkem zvýšení TDR.

2

Measurement report, Rail roughness of railway track with prefab grinding, M+P, 2008 objednaná ProRail

5. února 2013


strana 7 / 33


Frekvence oscilace tam, kde průtok energie z kolejnice do absorbéru je možný, závisí na tuhosti a na tlumících koeficientech pryže. Při změně koeficientů (typu pryže) a provedení je poté možné posunout nebo rozšířit provozní frekvence absorbéru a optimalizovat rozptýlení přenesené energie. Proto jsou různá provedení absorbérů účinná při různých frekvencích. Ve skutečnosti je provedení takovéhoto absorbéru poněkud složitější, než jak to vypadá. Problémy vyvstávají ze skutečnosti, že pryž je materiál, v němž tuhost a tlumicí vlastnosti silně závisí na zatížení, frekvencích a na teplotě (nedávné zkušenosti dokazují, že teplota má pravděpodobně mnohem větší význam, než se původně myslelo). Abychom tyto účinky vzali v potaz, předpokládáme, že stále existuje potenciál rozvoje trhu s kolejnicovými absorbéry. 4.2.1.1.

Proč jsou kolejnicové absorbéry kontroverzní?

Problém s kolejnicovými absorbéry spočívá v kvantifikaci (vyčíslení) jejich účinnosti. Rozličné pokusy prokázaly značné rozdíly v účincích, které se pohybovaly od 0 dB do 3 dB s řídce se vyskytujícími nejvyššími hodnotami 7 dB. Účinky jsou závislé na dopravě a na konstrukčních parametrech. Především vliv konstrukce ovšem ještě nebyl uspokojivě vyčíslen. Zde uvádíme několik zásadních bodů: •

Velké rozdíly v účinnosti: Jak prokázaly zkušenosti (o tom podrobněji níže), předložená hluková měření účinku kolejnicových absorbérů se značně liší. Zčásti to lze vysvětlit vlivem různých parametrů (např. konstrukce, dopravy) na efektivitu absorbérů. Například pokud je dominantním hluk z kola, předpokládá se nízká efektivita absorbérů. Vyvstávají různé obtíže, a to především proto, že ne všechny parametry jsou známy (například kola v témže vlaku mohou mít různou drsnost) nebo zjevně stejná trať může mít na krátkých vzdálenostech různé hodnoty TDR, jelikož se mění podloží. Porovnání dokonce i zjevně podobných situací jsou tak obtížná. Dokonce i u těch parametrů, o kterých se ví, že ovlivňují efektivitu (teplota, rychlost), není jejich konkrétní vliv znám. V současné době jsou rovněž neznámé účinky absorbérů na nárůst drsnosti kolejnic – což je další neznámá při stanovování účinnosti. Důvody pro obtížné vyhodnocení efektivity jsou následující: o

o

5. února 2013

Správné vyhodnocení je obtížné a drahé. Vliv mnoha různých parametrů prokazuje, že správné provedení pokusů má největší význam. Obvykle ovšem ke správnému provedení nedochází kvůli nedostatku financí nebo neznalosti technologických postupů, proto lze předložit pouze omezené množství poznatků. Například referenční měření se neprovádí na té samé lokaci (možná změna TDR), provádí se v různých dobách (změna v drsnosti a teplotě), popřípadě s jinými valivými prostředky (různá drsnost kol). Obecně je problém natolik složitý, že správné testovací procedury jsou drahé a dlouhodobé. Obvykle pomůže neměřit hluk přímo, ale spíše měřit TDR a z těchto měření hluk dovodit. Teoretické modely jsou taktéž problematické. Teoretické modely se pokoušejí najít odpověď na tuto otázku také. V tomto případě jsou parametry, jež mají popsat situaci, předpokládány a poté se pomocí modelu vypočte účinek. Vyskytuje se zde několik problémů. Často není známo, které parametry budou mít vliv na konkrétní situace (např. tuhost podložky pod patu kolejnice, podloží, drsnost, TDR bez...). INTERTECH PLUS / PROKOP RAIL

strana 8 / 33


o

Rovněž je každý model zjednodušením skutečnosti a některé parametry, jakými jsou teplota nebo nehomogenita podloží, nejsou brány v potaz. Nejasné účinky na infrastrukturu: Absorbéry jsou v infrastruktuře novým prvkem. Účinky na údržbu, diagnózu trati, drsnost a polygonizaci (vlnkovitost) ještě nebyly dostatečně prostudovány. Dalším problémem je dodatečně přidaná hmota ke kolejnicím.

Kvůli těmto kontroverzím mnoho železnic na tomto problému pracuje. V současné době se těžiště zájmu přesouvá ke spojení teoretických modelů a pokusů. Francouzsko-německý projekt STARDAMP je jedním z nejrozsáhlejších projektů uskutečněných dodnes. Dále asi následuje systematický přístup, který si vybralo Švýcarsko, které se zabývá jednak akustickou, jednak infrastrukturní problematikou. 4.2.1.2.

Výrobci kolejnicových absorbérů.

Na trhu se vyskytuje několik různých výrobců kolejnicových absorbérů, kteří používají rozličné konstrukční principy s drobně odlišnými funkčními mechanismy. V současné době se nejčastěji používají absorbéry, které vyrábí společnost TATA (CORUS) a Schey & Veith. Dále v pořadí to jsou absorbéry od společnosti Vossloh a STRAIL. V literatuře se ještě uvádějí i jiné absorbéry, jako jsou CDM, Edilon a Tiflex, ačkoli není o nich dodnes moc známo (většina informací pochází z Nizozemska a pro CDM ze Švédska). Podrobné informace se uvádějí ve zprávě ProRail 3, kde se popsiují různé absorbéry a způsob jejich konstrukce. Dokonce i když tento dokument pochází z roku 2006 a obsahuje pouze nizozemskou zkušenost, podává dobrý přehled o většině testovaných soudobých abosrbérech. Je nutné poznamenat, že existují opatření, která se absorbérům podobají (např. Quiet stone, Calmmoon-Rail od SEKESUI), ale jejichž metoda fungování se více podobá malé protihlukové cloně než vlastnímu absorbéru. O těchto výrobcích proto v této zprávě dále nepojednáváme.

Obrázek 4 - Calmmoon-Rail

Nejobyklejší následující:

kolejnicové

absorbéry

jsou

Schey & Veith Schey & Veith vyvinuli různé typy absorbérů (MKI, MKII). Tyto produkty se řadí k těm nejvíce testovaným a recenzovaným. Systém sestává ze dvou až tří aktivních prvků upevněných ke kolejnici pomocí základní destičky: dvě aktivní části jsou umístěny na každé straně kolejnice a existují i modely Obrázek 5 - Schey & Veith 3 Practical experience with rail dampers, ProRail Rail Noise Knowledge Centre,2006

5. února 2013


strana 9 / 33


s třetí částí, která je pod patou kolejnice. Konstrukce každého prvku sestává ze sloupce střídajících se vrstev ocelových kousků a elastomeru. Aby se rozšířila účinnost frekvenčního rozsahu, má ocelová masa r ůzné šířky. Celková hmota přidaná do kolejnice je téměř 70 %. TATA Steel TATA Steel's SilentTrack (absorbér vyvinutý v CORUS) je druhým nejznámějším výrobkem. Systém se zakládá na třech hmotách vertikálně uspořádaných do sloupce pokrytého elastomerem. Funkce elastomeru je dvojí: zapříčinit tuhost a tlumicí efekt systému Obrázek 6 hmoty a odpružení a ochránit ocelovou hmotu TATA Steel před korozí. Z boční strany jsou upevněny ke kolejnicím pomoci elastických pružin a lepidla. Celková přidaná hmota ke kolejnici je přibližně 30 %. Vossloh Obrázek 7

Systém absorbérů Vossloh sestává z kompozitního prvku s ocelovým jádrem. Absorbér je připevněn ke kolejnici pomocí lepidla a ocelovými úchyty.

Vossloh

STRAIL STRAIL vyrábí absorbér, Obrázek 8 který se jmenuje STRAILastic_A, což je STRAIL výrobek vytvořený z elastomerové směsi. Kvůli velkému množství hmoty funguje absorbér jako masivní tlumič. Oproti ostatním kolejnicovým tlumičům neobsahuje STRAILastic_A ocel. Tento absorbér je z boční strany připevněn ke kolejnici pomocí úchytů.

5. února 2013


strana 10 / 33


Fotografie čtyř hlavních typů absorbérů byly pořízeny během zkušebních testů v Hägendorfu (viz zkušenosti ve Švýcarsku).

4.2.2.

Zkušenosti s kolejnicovými absorbéry

V následujícím oddílu jsme recenzovali nejzásadnější zkušenosti s kolejnicovými absorbéry do dnešního dne. Nejprve jsme podali popis podle jednotlivých zemí a poté uvádíme tabulku, která shrnuje účinky na redukci hluku. Odkazy jsou uvedeny v tabulce na konci této kapitoly. 4.2.2.1.

Rakousko

V Rakousku proběhly zkoušky s kolejnicovými absorbéry na dvoukolejné trati z Innsbrucku-Bludenz ve směrovém oblouku (Konzertkurve v Innsbrucku) v roce 2008. Konstrukce koleje je v oblouku postavena z dřevěných pražců, kolejnic UIC 60 a měkkých podložek pod paty kolejnic. Jelikož je v oblouku značná drsnost i vlnkovitost (polygonizace), došlo během pokusů k několika brousícím operacím. Studoval se nárůst drsnosti. Testům byly podrobeny tři absorbéry: Vossloh, Tata (Corus) a S&V . Ve zprávách se ovšem uvádějí účinky bez specifikace (označení). Doprava na „Konzertkurva“ je smíšená. Pohybují se zde nákladní i osobní vlaky. Byla provedena měření hladiny okolního hluku, TDR a drsnosti. Výsledky: •

• •

Celkový hluk: Pokles celkové hladiny hluku na jeden absorbér byl okolo 0,7 dB až 1,1 dB a 1,5 dB až 2,5 dB v závislosti na typu vlaku (BR4024 a EC/IC). U ostatních absorbérů se snížení pohybovalo okolo -0,5 dB až 0,9 dB a 0,5 dB až 3,5 dB (BR4024 a EC/IC). Jelikož se při pokusech měnila drsnost, bylo obtížné provádět srovnávání (u třetího absorbéru to nebylo možné). Rozdíly mezi typy vlaků se vysvětlují množstvím hluku vycházejícího z kol. Míra útlumu koleje: TDR byla kolejnicovými absorbéry navýšena při frekvencích od 800 Hz do 1,6 kHz. Nárůst byl asi 4 dB/m u nejlepších kolejnicových absorbérů. Drsnost: V oblouku se projevovaly vysoké hladiny drsnosti v obou směrech, dříve než došlo k namontování absorbérů (na vnitřní kolejnici se hladiny pohybovaly okolo 20 dB nad hodnotami TSI u vlnových délek 5 cm až 15 cm). Krátce před instalací absorbérů byly kolejnice obroušeny. Hladin TSI ovšem nebylo možné dosáhnout. Po deseti týdnech drsnost vnitřních kolejnic v obou směrech dramaticky vzrostla a takřka dosáhla úrovní před obroušením. Je nejasné, jak moc byl tento efekt způsoben absorbéry. Pravděpodobně výsledky pokusů byly ovlivněny více drsností než absorbéry. 4.2.2.2.

Česká republika

V České republice se používají absorbéry Vossloh a Corus od roku 2008 a dosud byly nainstalovány na třech traťových sekcích. Kontrolní měření hluku ukazuje, že jejich účinnost klesá následkem slabších technických parametrů provozovaných vozů (nejvyšší účinnost byla zaznamenána u vozů vybavených kotoučovou brzdou, ale nejnižší účinnost u nákladních vlaků – ačkoli toto opatření mělo v tomto případě prověřit klíčovou funkci). Pro další období se přepokládá použití absorbérů v dobře opodstatněných případech pouze tam, kde by preventivní protihlukové stěny nemohly být nainstalovány (totožné hlukové limity musí být zaručeny uvnitř i venku).

5. února 2013


strana 11 / 33


4.2.2.3.

Německo

V Německu bylo testováno pět různých absorbérů na 29 různých místech na celkem 92 km v konstrukčních situacích s pražci a štěrkovým ložem. Celková redukce hluku byla měřena u vlaků v rychlostech mezi 50 km/h a 200 km/h. km/ Výsledky jsou shrnuty v následující tabulce. Kladná hodnota představuje snížení hluku. Je nutné poznamenat, že byly použity k výpočtu celkového snížení hluku pouze redukce při frekvencích mezi 500 Hz a 2000 Hz. Tabulka 1: Účinek absorbérů u různých typů vlaků

Různé absorbéry mají rozličné účinky: průměrná redukce hluku pro tři typy absorbérů činí 2 dB. Požadovaná redukce hladiny hluku 3 dB nebyla dosažena. Náklady: Vypočtené náklady shrnuté v následující tabulce jsou průměrnou hodnotou stavebních nákladů dů vzniklých na 92 km nainstalovaných absorbérů. Tabulka 2: Průměrné náklady

Stavební náklady na km226‘000 Euro Životnost 13 let Náklady na údržbu za rok a km se neuvádí Náklady na rok a km 10000 Euro

Rozhodnutí: DB AG bude používat absorbéry, pouze pokud pokud akustickou účinnost bude možné navýšit tak,, aby absorbéry mohly dosahovat redukce hladiny hluku 3 dB. V budoucnosti budou zkoušky absorbérů prováděny na kolejištích na betonových deskách a na vysokorychlostních tratích.

4.2.2.4.

Finsko

Absorbéry byly testovány na jednom místě v jižním Finsku. Nebylo možné pozorovat žádnou redukci hladiny hluku. Finsko proto prozatím neplánuje další pokusy.

5. února 2013


strana 12 / 33


4.2.2.5.

Francie

Ve Francii byly absorbéry testovány na tratích a na mostech: Testy na funkčních tratích: Akustická účinnost kolejnicových absorbérů byla testována v roce 2004. Požadavky na provedení absorbérů byly takové, aby provoz a údržba trati nebyly ovlivněny. Absorbéry byly nainstalovány na provozované konvenční železniční trati v jižní Francii, poblíž Pierrelatte (kolej byla vybavena 9mm pryžovými podložkami pod paty kolejnic s vysokou tuhostí a kamenitým ložem). Zkušební místo sestávalo ze tří přilehlých úseků spodní trati, každý byl 200 m dlouhý, z referenčního úseku bez absorbérů a z traťového úseku vybaveného kolejovými absorbéry CORUS a z traťového úseku vybaveného železničními pražci S&V (SOCITEC). Provedeny byly následující typy měření: přímá drsnost kolejí (homogenní na zkušebním úseku), míra útlumu koleje, hluk po straně trati a traťové vibrace, zkouška hluku vlaku na jeho palubě (pod tělesem vagónu) a vibrace (sad kol) drsnosti vlakových kol. Kromě toho byly též provedeny simulace pomocí TWINS. Výsledky uvádí tabulka 1. Tabulka 1: Akustický účinek (v dB) u absorbérů byl měřen ve vzdálenosti 7,5 m od středu trati (duben 2004)

Nákladní 100km/h - 1,7 dB až 2,9 dB Zastávkový vlak 145 km/h - 2,3 dB až 2,7 dB IC 140 km/h - 2.5 dB až 2,3 dB TGV 180 km/h - 2 dB až 2,9 dB

V roce 2005 bylo provedeno dodatečné měření a účinek byl vyšší (okolo 4 dB až 5 dB). To bylo ovšem vysvětleno změnami na referenční trati. Závěrečný výsledek tohoto pokusu byl takový, že účinnost absorbérů byla dle očekávání potvrzena. Dosažená celková redukce hladiny hluku ležela mezi 2 dB a 4 dB a byla větší než 5 dB, pokud bereme v úvahu pouze přispění trati. Zkoušky na mostu Gavignot: Most Gavignot je ocelový most bez kamenitého lože s kolejnicemi upevněnými na dřevěných pražcích přímo připevněnými k ocelové mostovce. Prvotní naměřené hodnoty TDR byly spíše nižší. Kolejnicové absorbéry byly přimontovány za účelem testování akustické účinnosti. Na základě simulací se očekávala celková redukce hladiny hluku 5 až 6 dB. Měření hluku ovšem prokázala redukci hladiny hluku pouze 4 až 5 dB. Na druhé straně dle očekávání vzrostla hodnota TDR. Jelikož kolejnice je hlavní součást zodpovídající za nárůsty hladin akustického tlaku (SPL) nad 100 Hz u ocelových mostů se systémy přímého upevnění, měly by se v těchto případech ve Francii stát kolejnicové absorbéry

5. února 2013


strana 13 / 33


standardním řešením pro snížení úrovně hladiny hluku. Dokonce, i když toto řešení není tak účinné jako protihluková clona, je levnější a snižuje hladinu hluku ve všech směrech.

4.2.2.6.

Nizozemsko

Nizozemské dráhy jsou velmi aktivitní na poli snižování úrovně hladiny hluku. V roce 2001 byl v Nizozemsku zahájen program IPG (Inovační hlukový program), který zahrnuje řadu pokusů a vývoj modelů. Hlavním výsledkem programu je skutečnost, že prokázaná účinnost absorbérů TATA (kontinuální a diskrétní) a S&V dosáhla hodnoty 3 dB, tj. tyto absorbéry lze považovat za opatření vedoucí k redukci hladiny hluku o 3 dB v průměrných situacích. Následkem toho lze absorbéry používat na většině tratí coby opatření vedoucí ke snížení hladiny hluku. IPG podává souhrn výsledků různých zkoušek provedených v Nizozemsku. Metoda měření se řídí konkrétní zákonnou úpravou 4. Při procesu testování se odhaduje, že účinek absorbéru je závislý na drsnosti trati, a tudíž je nutné výsledky korigovat na průměrnou drsnost tratí v Nizozemsku. V protikladu k ostatním zkušebním procedurám je nutné poznamenat, že hodnoty TDR z Nizozemska, které se považují za důležitý hodnoticí parametr absorbérů, byly měřeny pouze při několika pokusech. Tabulka 2: Tato tabulka udává kategorie dopravy použité v tabulce 3 o efektech hluku.

Kombinované kategorie dopravy používané při zkouškách Kat.1 elektrické osobní vlaky se špalíkovými brzdami z litiny Kat.2 elektrické osobní vlaky s převážně kotoučovými brzdami a přídatnými špalíkovými brzdami z litiny Kat.3 elektrické osobní vlaky s převážně kotoučovými brzdami a přídatnými (LL) špalíkovými brzdami Kat.4 nákladní vagón s litinovými špalíkovými brzdami Kat.5 dieselové elektrické vlaky se špalíkovými brzdami Kat.6 dieselové elektrické vlaky s kotoučovými brzdami Kat.7 vozy metra a tramvajové vozy s kotoučovými brzdami 4

http://www.stillerverkeer.nl/rmv/Wetgeluidhinder/Technical%20regulations%20for%20methods%20of%20measurements%20emi sson.pdf

5. února 2013


strana 14 / 33

KOLEJNICOVÉ ABSORBÉRY, HLUKOVÉ BROUŠENÍ KOLEJNIC, NÍZKÉ PROTIHLUKOVÉ CLONY Zpráva o technickém stavu UIC – SBB – Bern, říjen 2012 Kat.8 elektrické osobní vozy pouze s kotoučovými brzdami / dieselové elektrické lehké osobní vlaky Kat.9 elektrické vysokorychlostní osobní vlaky s převážně kotoučovými brzdami a dalšími špalíkovými brzdami na motorových vagónech Kat. 10 elektrické lehké vlaky kat.11 nákladní vagón s LL nebo K špalíkovými brzdami

Legenda: Sloupec 1: Testovací místo, absorbér (clip-on = nasazovací, glued = lepený, prefab = prefabrikovaný; modified = modifikovaný; noise monitoring station = stanice pro sledování hluku) Sloupec 2: Konstrukční parametry (kamenité lože, kolejnice, pražec, úchyty) – ballasted track = trať s kamenitým ložem, concrete sleeper = betonový pražec, rail pad = podložka pod patou kolejnice; clamps = úchyty; near joint = blízký spoj; wooden = dřevěný Sloupec 3: Směs dopravy: silent freight = tichý dopravní, viz tabulka na str. 7 Sloupec 4: Drsnost: figure = obrázek, table = tabulka; app. = příl. Sloupec 5: Účinky měřeného hluku (dopravní, osobní): clip on = nasazené, glued = lepené; measured results in appendices = výsledky měření v přílohách; table = tabulka; depending on = závisející na; average = průměr. Sloupec 6: Účinky normalizovaného hluku (korigované pro drsnost kolejnic apod.) Sloupec 7: Zpráva/komentář (poslední řádek: Naměřená redukce hladiny hluku obou kolejových absorbérů je 1 až 2 dB nižší než u dřívějších měření během programu IPG. Kvůli relativně vysokému tlumení tratě mohly být kolejové absorbéry méně účinné.

5. února 2013


strana 15 / 33

KOLEJNICOVÉ ABSORBÉRY, HLUKOVÉ BROUŠENÍ KOLEJNIC, NÍZKÉ PROTIHLUKOVÉ CLONY Zpráva o technickém stavu UIC – SBB – Bern, říjen 2012 Zprávy: 1) Akoestische tische effectiviteit Corus raildempers, DeltaRail, 2007, objednaná ProRail, 2) Bepaling Akoestische efectiviteit drie typenraildempers t.v.b HSL-Zuid, HSL Zuid, AEAT, 2006, objednaná Ministerie van Verkeer en Water-staad, 3) Meetrapport geluidreductie raildempers S&V S& en Alom, 2006, objednaná ProRail, 4) Toetsing geluidreductie bronmaatregelen materieel en spoor, DHV, 2007, objednaná ProRail 5) Toetsing geluidreductie Corus raildemper, DHV, 2007, objednaná ProRail 6A) Meetonderzoek raildempers 2008 geluidmeetpost Esch, Esch, dBvision, 2009, objednaná ProRail 6B) Akoestische karakterisering van het spoor bij Esch, M+P, 2009, objednaná ProRail 9) Onderzoek geluidreductie raildempers JW Krabbendijke, Delta Rail, 2007, objednaná DHV Ruimte en mobiliteit teit Corus raildempers, Delta Rail, 2007, objednaná VolkerRail. 10) Akoestische effectiviteit

4.2.2.7.

Norsko

V Norsku byly absorbéry nainstalovány pouze na jednom místě v „Gamlebyen“ poblíž hlavního nádraží v Oslu. Absorbéry byly namontovány asi před 15 lety. V tomto místě projede asi 58 000 metrů vlaků za den, z čehož v 10 % se jedná o vlaky nákladní. Jediným známým konstrukčním detailem je, že jsou zde převážně betonové pražce. Neexistuje zde žádné přesné měření hladiny hluku, ku, avšak předpokládá se účinek okolo 1-3 1 dB. 4.2.2.8.

Švédsko

Ve Švédsku byly testovány tři různé typy absorbérů (S&V, Corus (TATA) a CDM), a to ve městě Tjörnarp (2008-2009). 2009). Během tohoto pokusu byly absorbéry namontovány na trať podle následujícího obrázku.

Poté došlo k měřením okolní hladiny hluku, TDR a vibrací kolejnic. Výsledky z tlumených oddílů byly porovnávání s výsledky z referenčního úseku. Před pokusem byly kolejnice obroušeny, aby byla dosažena srovnatelná drsnost u různých absorbérů. Došlo však k neporozumění porozumění a z nějakého důvodu oddíl s absorbéry CDM nebyl obroušen, a proto vykazoval větší drsnost než ostatní. S absorbéry CDM proto nemohla být provedena správná porovnání. Železniční svršek trati sestával z kolejnic UIC 60, odolných podložek pod paty kolejnic a z betonových pražců z jednoho bloku na štěrkovém loži. Provedení trati je standardem, který se v současné době ve Švédsku používá. Na trati se pohybovaly jednak osobní vlaky (x2000 rychlostí 200 km/h a vlaky Öresund rychlostí 160 km/h s částečně tlumenými koly) a nákladní vlaky (rychlostí 90 až 110 km/h).

5. února 2013


strana 16 / 33


Účinky: Účinky absorbérů celkového hluku v okolí jsou uvedeny v tabulce 4. Tabulka 4: Účinky testovaných absorbérů (* označuje, že nebylo možné provést srovnání s referenční tratí).

Nárůst TDR ve srovnání s traťovým úsekem bez kolejových abosorbérů je významný. Absorbéry Corus a S&V ovšem vedly spíše k nízké TDR ve frekvenčním rozsahu 1 kHz až 3 kHz (pouze 3 dB). Kolejové vibrace byly rovněž měřeny a u Corus a S&V se objevila snížení okolo 7 až 10 dB. U absorbérů CDM se redukce hladiny kolejového hluku pohybovala mezi 1 dB až 6 dB. Rovněž bychom měli poznamenat, že hluk měřený při pokusu byl silně ovlivněn frekvencemi okolo 22,5 Hz. Je tomu tak nejpravděpodobněji kvůli přítomnosti značek broušení 2cm vlnové délky, která, a to je zvláštní, zůstala i po 15 měsících po obroušení. Žádný z tlumičů v testu nebyl navržen tak, aby byl účinný při takto vysokých frekvencích. 4.2.2.9.

Švýcarsko

Ve Švýcarsku byly testovány kolejnicové absorbéry ve třech situacích: Kerzers, na mostech a v rámci probíhajícího zkušebního programu: Zkoušky v Kerzers V Kerzers byly provedeny zkoušky u čtyř různých typů absorbérů (CORUS/TATA, S&V, STRAILastic, Vossloh), a to v roce 2009. Došlo k instalaci jednoho typu absorbérů, provedlo se měření úrovní hluku, po čemž byly absorbéry odstraněny, a došlo k instalaci dalšího typu absorbérů. Referenční měření hluku byla provedena před zahájením pokusů a na místě na straně úseku instalace. Hladiny okolního hluku, TDR a drsnost byly změřeny. Konstrukce sestávala z kolejnic UIC60, betonových pražců, tuhých podložek pod paty kolejnic (1100 KN/mm statické, proto bylo očekáváno vysoké TDR) a nízké drsnosti. Dosažen byl pokles akustického tlaku asi 2 dB až 3 dB u „dobrých“ absorbérů. Postranní TDR narostla 3,5 dB až 6,5 dB (zprůměrováno podle frekvencí) a vertikální TDR o 3,5 dB až 6,5 dB5. Problém v tomto pokusu spočíval ve skutečnosti, že rozdíly v hladinách okolního hluku závisely na použitém referenčním měření; například k hlukovému efektu dojde pouze tehdy, když referenční úsek na straně úseku instalace se používá, ale ne jestliže se používá prvotní měření. Je také nutno poznamenat, že jednotlivé pokusy se rovněž lišily co do povětrnostních podmínek. Mosty

5

Tyto hodnoty v dB nejsou redukcemi hluku.

5. února 2013


strana 17 / 33


Ve Švýcarsku byly nainstalovány kolejnicové absorbéry společně s elastickou podporou pražců na dva ocelové mosty, Limmatbrücke a Kleine Emmenbrücke. Na obou mostech bylo dosaženo účinků 2 dB až 4 dB, a to v závislosti na typu vlaku. Současný zkušební program Cílem probíhajícího zkušebního programu je analýza ekonomické efektivnosti celé sítě, porovnávání různých typů absorbérů i hodnocení týkající se infrastruktury. Přínosy vznikají na základě procesu vyvinutého Ústavem pro zvuk a vibrace (z angl. Institute of Sound and Vibration, ISVR) Univerzity v Southamptonu a vede se o nich rozprava v projektu STARDAMP. Skládá se ze dvou částí založených na teoretické představě, že TDR trati s absorbéry (celková TDR) může být získána součtem TDR trati (TDR na místě) bez tlumičů a TDR volné kolejnice s tlumiči (volná TDR). Volná kolejnice je volně položená kolejnice (např. na pružinách), která není spojena s pražci a není spojena s podložím v rozsahu nejzajímavějších frekvencí, a tudíž může volně vibrovat. Vlastní redukci hladiny hluku lze vypočítat pomocí TWINS na základě celkové TDR a odhadem hodnot pro další relevantní parametry (např. drsnost, interakci mezi kolem a kolejnicí, rychlostí vlaku, typu vlaku apod.). Zkušební program shrnuje obrázek 9. Obrázek 9: Schéma testovacího programu. Legenda (shora):

TDR volná + TDR v provozu => Celková TDR + doprava, drsnost => Redukce hluku + hlučná místa => Efektivita v celé síti. Volná TDR byla změřena ke květnu 2012 a započalo se měření v provozu. Analýza ekonomické efektivnosti by měla být hotova do konce roku 2013. Paralelně budou instalovány čtyři typy absorbérů na kritických místech co do infrastruktury a bude se pozorovat chování absorbérů během tří let. TDR bude měřeno před instalací a po ní a kolejová drsnost bude pravidelně sledována. Tato část pokusu by měla být hotova do konce roku 2015.

5. února 2013


strana 18 / 33


4.2.3.

Závěry

Závěry shrnuje tabulka 7. Na základě dostupných výsledků lze přistoupit k následujícím závěrům: • •

• • • •

Existuje značná rozdílnost mezi výsledky, a to v rozsahu malých přírůstků hluku až k maximální redukci hluku, obvykle okolo 3 dB. Účinky absorbérů jsou ovlivněny mnoha parametry, jako je stavba (tuhost podložky pod patu kolejnice) nebo dopravou. Tyto parametry ovšem v mnoha výsledcích nebyly měřeny. Proto je obtížné tyto výsledky srovnávat. Analýzy ekonomické efektivnosti v celé síti nebyly provedeny. Probíhající švýcarský projekt je prvním pokusem tohoto druhu. Projekt STARDAMP a probíhající švýcarské pokusy jsou prvními systematickými přístupy k tomuto problému. Stále zůstává nezodpovězeno mnoho otázek (např. účinek absorbérů na kolejovou drsnost). Nezbytným předpokladem před velkými investicemi je hlubší výzkum kolejových absorbérů. Silně doporučujeme, aby železnice spolupracovaly a navrhovaly pokusy tak, že do nich zahrnou všechny zásadní parametry.

Tabulka 5: Přehled zkoušek s absorbéry

5. února 2013


strana 19 / 33


Zprávy: 1) Praktische Erfahrungen mit Schienenstegbedämpfungen bei den ÖBB, Bernhard Knoll ÖBB Infrastruktur Bau AG 2) Vossloh-Absorber Endbericht2009, psiA-Consult, 2009, commisioned by ÖBB Infrastruktur Bau AG 3) Complete assessment of rail absorber performances on an operated track in France, F. Létourneaux, F. Margiocchi, F. Poisson, SNCF 4) Franck Poisson Florence Margiocchi, The use of dynamic dampers on the rail to reduce the noise of steel railway bridge, Elsevier, 2006 5) Quiet City Transport, Performance report of applied measures – Malmö, Part 1, 2008 6) Pilotprojekt „Schwingungsabsorber bei Stahlbrücken“Brücke über die kleine Emme, Planteam GHS AG, 2009, objednaná SBB 7) Feldversuch Schienenabsorber BLS 2010, PROSE, 2010, objednaná Schweizerische Bundesamt für Umwelt 8) Schlussbericht: Innovative Maßnahmen zum Lärm- und Erschütterungsschutz am Fahrweg, DB Netz AG, 15.6.2012

4.3. Akustické broušení kolejnic 4.3.1.Co je akustické broušení kolejnic? Tvorba hluku na železnici závisí do značné míry na součtu drsnosti kolejnic a kol, jakož i na polygonizaci (vlnkovitost). Proto je důležitým prvkem při snižování hluku na železnici hladká kolejnice. V ideálním případě by měla být drsnost (a polygonizace) regulována tak, že bude v prvé řadě bráněno jejímu vzniku. Podle současných znalostí je broušení kolejnic hlavní metodou vedoucí k hladké kolejnici. Jak už bylo zmíněno dříve, pravidelné (údržbové) broušení se provádí za účelem odstranění polygonizace a k obnovení příčného profilu kolejnice. Pokud je potřeba rovněž odstranit akustickou drsnost, je potřeba obvykle provést speciální postup, který se nazývá akustické broušení, odděleně od broušení pravidelného. Je důležité poznamenat, že drsnost (jako polygonizace) není časově neproměnnou vlastností kolejnice. Obecně roste spolu s časem, a tak efekty redukování hluku díky akustickému broušení jsou omezovány časem.

5. února 2013


strana 20 / 33


Vhodný postup pro akustické broušení bude tak sestávat ze dvou fází. Sledování drsnosti (akustické) a samotného broušení, které je potřeba opakovat, jakmile drsnost dosáhne kritické hodnoty. Načrtnutí této procedury je zobrazeno

Obrázek 9 - Vývoj kolejnicové drsnosti v čase aplikací postupu akustického broušení. V tomto tomto modelu se předpokládá lineární nárůst drsnosti a proporcionalita mezi hlukem a drsností. Procedura BüG v Německu se na tomto modelu zakládá a broušení se provádí tehdy, když hladina hluku je překročena o 3 dB.

Legenda: grinding – broušení, noise level&roughness – úroveň hluku a drsnost, time - doba. Hlukový účinek broušení je maximální po procesu broušení (obvykle mezi dvěma až čtyřmi týdny po broušení). Obecně velmi drsná trať bude mít větší potenciál ke snížení hluku pomocí broušení. Po nějaké době (s růstem drsnosti) budou znovu znovu prvotní hodnoty dosaženy a celá procedura se zopakuje. Lineární nárůst drsnosti v tomto nákresu je ideální situací. Ve skutečnosti nemáme dostatek znalostí o nárůstu drsnosti. Proto je nezbytné provádět pravidelné sledování. Nejnižší bod dosažený v tomto to grafu závisí na kvalitě procesu broušení. Čím hladší jsou kolejnice, tím větší je redukce hluku. Obvyklý proces sledování věkovitosti - polygonizace, který se běžně provádí pomocí diagnostického vlaku, je rovněž nedokonalým pro detekci těchto anomálií zásadních pro akustickou drsnost. Je nutné použít odlišnou proceduru. Vyvinuty byly dvě v zásadě odlišné metody. V přímé metodě se po povrchu kolejnice valí malé zařízení a měří veškeré nepřesnosti. Jedná se o pomalou, avšak přesnou metodu, která je užitečná čná na kratších úsecích, nikoli ale pro celou síť. V nepřímé metodě se drsnost vypočítá na základě měření hluku nebo na osovém zrychlení. Tyto metody nejsou tak přesné, avšak je lze spojit s pohybujícími se vlaky. Jsou tedy vhodné pro měření v celé síti. Různé ůzné procesy sledování a broušení jsou popsány v tabulce 6. Tabulka 6: Přehled možností sledování

5. února 2013


strana 21 / 33


Sledování Přímé sledování Nepřímé sledováí

Akustické broušení 5mm < vlnová délka < 20 cm Přesné, avšak pomalé Měření hluku, rychlé (používá se v Německu a v Nizozemsku )

Běžné broušení 2 cm < vlnová délka Implementováno na vlak, rychlé Neznámé, měření vibrací

4.3.2. Zkušenosti s broušením kolejnic 4.3.2.1.

Německo 6

Od roku 1998 implementovaly německé dráhy proceduru zvláštního akustického broušení, která se nazývá „Besonders überwachtes Gleis“ (BüG). Při této proceduře se sleduje asi 1000 km sítě pomocí SchallMessWagen (SMW) tj. vozidla měřícího drsnost. Jakmile dosáhne kolejnicová drsnost určité mezní hodnoty, musí být kolejnice obroušeny během dané doby. Na těchto úsecích, kde byla tato procedura implementována, dovolují železniční úřady redukci tvorby hluku jmenovitě 3 dB. Při proceduře BüG je trati nejprve přidělena specifická hodnota hluku. Tato hodnota se udává v dB a závisí mimo jiné na konstrukčních parametrech a dopravě. Trať se poté sleduje co šest měsíců pomocí SMW. Když naměřená hodnota překročí hodnotu specifickou pro danou trať o 3 dB, musí být trať obroušena, a jestliže hodnota překročí o 2 dB, musí se provést obroušení během 10 měsíců. Sledování drsnosti se provádí nepřímo pomocí výše zmíněného zvláštního vlaku, který se jmenuje Schallmesswagen (SMW) a jenž je vybaven vagóny pro měření hluku. Tyto vagóny jsou vybaveny mikrofonem ve středu zvláštního lokomotivního podvozku bez brzd a velmi hladkými koly. V tomto případě nejsou naměřené hladiny hluku ovlivněny drsností kol a proto kolejová drsnost může být předpokládána. Pro akustické broušení se používají dvě metody: • •

Srovnávání/frézování, po kterém následuje obroušení pomocí oscilujících kamenů Obroušení pomocí kotoučů a poté s pásovou bruskou.

V obou dvou případech se rychlost broušení pohybuje okolo 1,2 km/h. Problém s BüG spočívá ve skutečnosti, že předpokládaná redukce hladiny hluku 3 dB není ve skutečnosti obvykle dosahována. Může to být zapříčiněno hodnotami specifickými pro danou trať,

6

B.Asmussen et al. Status and prespectives of the “Specially Monitored Track”, DB,200?.

5. února 2013


strana 22 / 33


které jsou definovány na příliš nízké úrovni, že nárůst drsnosti se liší od předpokládaného časového lineárního přírůstku, popř. kvůli tomu, že broušení není dostatečně přesné. 4.3.2.2.

Nizozemsko

V Nizozemsku jsou požadované výsledky broušení s ohledem na redukci hladiny hluku specifikovány. Broušení musí např. dosahovat průměrné redukce hladiny hluku 2 dB u vozů s kotoučovými brzdami při rychlosti 120 km/h. Jelikož drsnost kolejnic není neměnnou veličinou, měl by být interval mezi jednotlivými broušeními vybrán tak, aby průměrná redukce hladiny hluku byla 2 dB. Ze zkušenosti je jasné, že broušení kolejnic je obvykle nezbytné každé dva roky. Broušení se provádí pomocí strojů SPENO. Podobně jako v Německu se kolejová drsnost sleduje nepřímo pomocí vagónů, které měří hluk, a s použitím principu, že kolejová drsnost přímo ovlivňuje valivý hluk vlaků. Systém, který používají v Nizozemsku, se nazývá ARRoW. I když je nastavení měření odlišné od SMW, srovnání 7 obou systémů prokázala, že jsou stejně vhodné pro nepřímé sledování kolejové drsnosti. Byl též proveden test 8 s prefabrikovanými obroušenými kolejnicemi s uspokojivými výsledky, kdy hluk byl asi o 6 dB nižší ve srovnání s běžně vyráběnými kolejnicemi. Účinek prefabrikovaného broušení nebyl poté sledován. Nevíme tak, jak dlouho efekt přetrvával. Ale je pravděpodobné, že nárůst drsnosti kolejnic bude srovnatelný s tratí za běžných podmínek. Nový vývoj Od 1. července 2012 jsou přidány do nizozemského výpočtového schématu také spektra drsnosti pro běžné tratě (<200 km/h) a vysokorychlostní tratě (>200 km/h). Tento vývoj umožňuje počítat s obecnými hodnotami pro redukci hluku při akustickém broušení kolejnic. Jelikož platí horní meze pro hladinu hluku (začaly taktéž platit 1. července 2012), očekává se, že akustické broušení kolejnic se stane vážným opatřením. Jedná se o první krok. Implementace akustického broušení kolejnic při údržbě je dalším krokem. Další užitečné zprávy: -Rail grinding and damping- translated version, IPG projects2.2.1 and 2.2.2, ProRail, 2005 - Specifications for the IPG rail grinding monitoring experiments,M+P, 2007 - AEJ Hardy and RRK Jones, Rail and wheel roughness implications for noise mapping based on the Calculation of Railway Noise procedure,2004, objednaná společností Defra

Spektra drsnosti pro vysokorychlostní tratě se zakládají na čtyřletém sledování kolejové drsnosti na nizozemské zkušební trati. Během těchto čtyř let byla trať dvakrát obroušena podle akustických specifikací. Více podrobných informací naleznete ve zprávě 9.

7

8

Indirect rail roughness measurement, M+P, 2008, objednaná ProRail Measurment report, Rail roughness of railway track with prefab grinding, M+P, 2008, objednaná ProRail

9 Akoestisch onderzoeck, Opstellen railruwheidsspectrum voor akoestisch slijpen, M+P, 16.4.2012, objednala ProRail

5. února 2013


strana 23 / 33


Drsnost vysokorychlostních tratí je založena na několikaletém sledování a uchovávání minimální kolejnicové drsnosti na nizozemské vysokorychlostní trati pomocí akustického broušení brouše kolejnic. Podívejte se na zelenou křivku na obrázku 11. Cílem je udržet takovou zelenou křivku, která by odpovídala spektru drsnosti v nizozemském výpočtovém schématu. Obrázek 11: Vysokorychlostní spektra drsnosti;

legenda: roughness level – úroveň drsnosti, wavelength – vlnová délka; vysvětlivky vpravo nahoře (shora:): průměrná nizozemská drsnost/drsnost kol (kotoučové brzdy)/konstrukční průměrná drsnost HSL-Zuid/přípustná Zuid/přípustná počáteční drsnost HSL 4.3.3. 4.3.3. Závěry Pouze ve dvou zemích – v Německu Německ a v Nizozemsku – implementovali akustické broušení kolejnic. V Německu umožňuje tato procedura redukci 3 dB, bez ohledu na skutečnost, zda je toho dosaženo v praxi či nikoli, zatímco v Nizozemsku jsou konkrétní cíle při snižování hladiny hluku definovány. definovány V současné době neexistují podrobné analýzy ekonomické efektivnosti pro celou síť, která by porovnávala broušení s ostatními opatřeními. Navrhujeme, aby tyto analýzy byly provedeny, pokud možno ve spolupráci různých železnic. 5. Opatření vedoucí k omezení šíření hluku 5.1. Nízké protihlukové clony 5.1.1. Co to jsou nízké protihlukové clony? Nízké protihlukové clony jsou clony, které se umísťují blíže k železnici a mají nižší hmotnost, než je běžné protihlukové stěny.. Běžné protihlukové stěny se obvykle staví ve vzdálenosti enosti přibližně 4 m od 5. února 2013


strana 24 / 33


osy koleje a jejich výška dosahuje hodnot mezi 1,5 m a 4 m nad hlavou kolejnice. Takzvané nízké protihlukové clony se instalují ve vzhlednosti okolo 1,70 m od osy nejbližší trati a na výšku měří okolo 0,5 m až 1 m. Na obrázku 11 je znázorněna typická situace se dvěma možnými clonami rozdílných výšek a v různých pozicích. Na náčrtu jsou zdrojový bod a bod měření označeny kroužky. Obrázek 12: Geometrické srovnání nízké protihlukové stěny blízko kolejnice s obvyklým uspořádáním ve vzdálenosti enosti asi 4 m. Redukce hluku je přibližně stejná v obou dvou situacích.

Běžný model používaný k předpovídání redukce hladiny hluku clonou závisí na dodatečné vzdálenosti od clony, která je nutná od zdroje až k recepčnímu bodu. Na obrázku 11 se délky červených čer a modrých linek srovnávají s délkou černé linky – v této konkrétní situaci se dosahuje stejné redukce hluku. Za účelem přesného akustického srovnání nízkých a normálních clon jsme důkladně uvážili geometrii zdrojového a recepčního bodu a účinek bude záviset na situaci. Provedené jednoduché úvahy jsou dostatečné k tvrzení, že akustická efektivita těchto dvou situací by mohla být možná stejná. Kritickým problémem je ta skutečnost, že pokud se na místě nachází mnoho paralelních tratí, ztratí malá clona svou účinnost u těch tratí, které jsou dále od clony. To lze vyřešit, pokud k dispozici máme dostatek místa, umístěním nízkých clon mezi tratí. V takovémto případě je poté malá clona účinnější než clona velká. Celkem vzato leží hodnota redukce hluku u nízké nízké clony mezi 5 a 11 dB. Tuto hodnotu lze navýšit, pokud použijeme obložení, které by krylo kola. Celková redukce hladiny hluku poté závisí na mezeře mezi krytím a nízkou clonou 10. Tato zpráva však pouze uvažuje samotné clony. 5.1.2. Proč jsou nízké clony kontroverzní? kontrove

10

EU Project „Silent Track“, 1996 – 1999.

5. února 2013


strana 25 / 33


Z akustického hlediska myšlenka nízkých clon blíže zdrojům hluku je smysluplná. V jistých situacích se může dokonce navýšit redukce hluku, zejména tehdy, když nízké protihlukové bariéry lze umístit mezi tratě. Další výhoda spočívá v tom, že ve výhledu není tak velká překážka a to jak z vnitřní strany vlaku, tak pro obyvatele, kteří žijí podél trati. Kontroverze ovšem plyne z údržby a konstrukčního hlediska. Zde udáváme několik důvodů, které mohou způsobit problémy při instalaci nízkých clon: •

• • •

Dokonce i při malém založení může nastat problém s odvodněním a určitými stavebními prvky, které se nacházejí poblíž trati. Údržba může být obtížnější a časově náročnější: častější a delší uzávěrky přes noc, které mohou narušovat zvyšující se kapacitu. Problémy se mohou objevit v případě nehod, jelikož může narůst doba potřebná pro evakuaci. Zvýšené riziko pro zaměstnance. Nízké clony jsou pro zaměstnance pracující na kolejích obtížnou překážkou, již by překonávali v případě, že by projížděl vlak. Náklady mohou být podobné jako u protihlukových stěn běžné velikosti, pokud je potřeba osadit nízké clony mezi tratě. 5.1.3. Produktová řešení

Již bylo testováno několik nízkých clon. Výběr z produktů je uveden níže: 5.1.3.1.

Pryžová technologie Asamer (ART)

Obrázek 10 - Pokusy v Melzu s clonou ART.

Clona ART nemá základy. Clony ART se testovaly při pokusu v Rakousku u Melzu. V souvislosti s tímto produktem nemáme informace o dalších zkušenostech.

Obrázek 11 - upevnění nízké clony ART na pražci.

5. února 2013


strana 26 / 33


5.1.3.2.

Zbloc

Obrázek 12 - Z block

Obrázek 13 - Schody pro nouzový únik.

Od roku 1996 vyrábí společnost Zbloc nízké clony ve Švédsku. Mimo jiné existují i mnohé referenční projekty ve Švédsku, jež byly vystavěny pomocí prvků Zbloc. Ochranná zeď je vytvořena z vláknem vyztuženého betonu a absorbéru, který sestává z tenkého rohožovinového materiálu vyrobeného z granulované pryže. Výška nad horní hranou trati je 73 nebo 53 cm a tyto prvky jsou namontovány ve vzdálenosti 1,78 m od středu trati. Je potřeba provést malé základy. Clony nabízejí schůdky jako nouzové východy, aby bylo vyhověno i bezpečnostní problematice. 5.1.3.3.

FERRONDO silenzio forte

Nízká protihluková clona „FERRONDO Silenzio Forte“ se skládá z tříkomorových drátkoštěrkových hatí s betonovým jádrem a rohože absorbéru v kombinaci se speciálním plněním lávovými kameny. Vnější komora může být navržena podle přání v různých vzhledových provedeních. Drátkoštěrkové hatě mají maximální výšku 76 cm nad horní hranou trati a vzdálenost 1,78 m od středu tratě (obrázek 17). Jelikož drátoštěrkové hatě jsou naplněny kamením, dopad na krajinu je menší než u mnoha jiných typů clon. Až dosud byly clony FERRONDO Silenzio Forte testovány jen v Německu.

5.1.3.4.

Obrázek 14 - Clona Ferrondo Silenzio Forte.

Soundim Rail (Finsko)

Clona Soundim Rail barrier je naklonitelná a podélně adaptabilní při údržbě zařízení. Základ tvoří kabelová skříň. Tento typ clony byl testován v Norsku a Finsku.

5. února 2013


strana 27 / 33


Obrázek 15 - Clona Soundim Rail + Základ a kabelová skříň

5.1.3.5.

Brens Barrier (Česká republika)

Protihluková stěna BRENS BARRIER je tvořena parabolickou částí ve vrstvě pro absorpci hluku vytvořené z recyklované pryže. Technické řešení zahrnuje funkční oblasti pro zajištění bezpečnosti a evakuace pasažérů. Části prototypu byly vytvořeny bez ocelové výztuže a vloženy do vlečkových kolejí výrobce, viz obrázek. Prototypové části absorbéru hluku ze železnice nazývané BRENS ABSORBER byly též vyrobeny za účelem zvýšení absorpce hluku z kolejnic. Laboratorní měření snížení hladiny hluku byla provedena. Snížení hluku, které bylo v laboratoři dosaženo, dosahovalo 14 dB. Výsledky pro samotnou clonu nejsou známy.

Obrázek 16 - Nízká protihluková clona BRENS BARRIER – tovární železniční trať ZPSV – Čerčany

5.1.4.

Zkušenosti železnic s nízkými clonami

Zkušenosti s vlivy na hluk jsou shrnuty na konci této kapitoly podle zemí.

5.1.4.1.

Rakousko

V Rakousku v současné době ÖBB testuje clonu ART v Melku. Výsledné účinky na hluk se pohybují mezi 5 dB a 6,7 dB (bod měření: 25 m vzdálenost, 1-2-3-5 1 5 m vysoko). Clona rovněž prošla zimními zkouškami. 5. února 2013


strana 28 / 33


5.1.4.2.

Česká republika

V roce 2010 česká společnost PROKOP RAIL ukončila vývoj nových vlastností s označením BRENS. V téže době byly provedeny úpravy legislativy v oblasti národních rodních norem, takže tyto nové vlastnosti mohou být využívány v síti SŽDC. Byly provedeny přípravy pro založení testovacího úseku vybaveného nízkou protihlukovou clonou a to na začátku roku 2013. Úroveň hladiny hluku testovacího úseku má dlouhodobě negativní ní vliv a místní podmínky jsou vhodné pro instalaci nízkých protihlukových clon. Je pravděpodobné, že budou použity nízké protihlukové stěny dodávané českým výrobcem (Brens Barrier – ŽPSV). Použití kolejových absorbérů BRENS ABSORBER na zkušební sekci se ještě j neplánuje kvůli ekonomickým možnostem. 5.1.4.3.

Německo

V Německu v kontextu Konjunkturprogramm II „Erprobung Innovative Maßnahmen zum Lärm – und Erschütterungsschutz am Fahrweg“ bylo testováno sedm různých nízkých protihlukových stěn v devíti odlišných lokacích. ch. Měření hluku probíhalo na osmi lokacích. Sedm různých produktů se lišilo v konstrukci i výšce (55 cm a 74 cm). Více informací a fotografie naleznete ve zprávě 11. Na všech lokacích úrovně byly měřeny hladiny hluku se clonou a bez ní a se zdrojem hluku na n bližší a další trati (ve vzdálenosti 25 m). Průměry získaných rozdílů se uvádějí v tabulce 7, a to pro různé situace. 55 cm a 74 cm výška, se clonou a bez ní mezi tratí a různé typy dopravy. Tabulka 7: Naměřený efekt hluku (25m vzdálenost) u nízké clony v Německu.

Náklady na clonu se pohybují mezi 1,1 a 1,9 miliony Eur. Rozdíly se vysvětlují různými typy konstrukce. Náklady, které vzrůstají vzhledem k nárůstu údržbových prací, ještě nejsou známy. Německo plánuje zvážit nízké clony v budoucnosti vedle běžných protihlukových stěn. stěn

11

Schlussbericht: Innovative Maßnahmen zum Lärm- und Erschütterungsschutz am Fahrweg, DB Netz AG, 15.6.2012

5. února 2013


strana 29 / 33


5.1.4.4.

Finsko

Ve Finsku byla otestována clona Soudim. Naměřená redukce hladiny hluku byla přibližně 10 dB. Nebyly oznámeny žádné problémy s odstraňováním sněhu ani s údržbou trati. Program stále probíhá a podrobnější informace očekáváme později. 5.1.4.5.

Francie

Ve Francii jsou známy pouze teoretické studie o tvaru nízké clony. Závěr je takový, že tvar je důležitým parametrem pro účinnost clony. 5.1.4.6.

Nizozemsko

V roce 1999 byla provedena studie na akustické účinky nízkých clon, avšak výsledky scházejí. Nizozemsko pořádá pilotní projekt na používání nízkých clon ve specifickém projektu. Tento pilotní projekt bude zahrnovat testování pomocí měření hluku a výpočtů. Pokud vše půjde podle plánu, budou nízké protihlukové clony postaveny. Ještě není známo, který typ bude použit. Pilotní projekt se bude taktéž zaměřovat na implementaci a nákladovou efektivitu. 5.1.4.7.

Norsko

V Norsku byl realizován pilotní projekt hned vedle hlavního nádraží v Oslu. Naměřená redukce hladiny hluku u různých clon v těchto pilotních projektech se pohybovala obvykle mezi 7 dB až 11 dB (naměřeno 2 m nad zemí, 10 m od středu trati). Projekt byl uspokojivý s ohledem na akustický výkon a nevykazoval žádné důležité bezpečnostní ani údržbové problémy. Správa národních drah proto schválila použití nízkých clon blízko trati. Na renovované trati Sandnes-Stavanger 7 km clon poblíž trati bylo následně instalováno na různých místech podél 14,5 km dlouhého úseku. Elementy clony se vyrábí s vyztuženým betonem. Absorpční prvky na vnitřní straně sestávají z 50 mm minerální (kamenné) vlny pokryté perforovaným ocelovým plechem (mají obdobný design jako Zbloc). Většina obyvatel podél traťového úseku byla velice spokojená s vybraným řešením. Jejich pohled na oceán zůstal nedotčený, přičemž se zároveň významně snížila hladina hluku. Veškeré hlukové limity vyžadované projektem byly splněny. 5.1.4.8.

Švédsko

Švédsko je společně s Norskem jedinou zemí, která používá nízké clony šířeji. Od roku 1996 je využívaným produktem Zbloc. Bylo instalováno celkem 8,3 km nízkých clon. Vliv na údržbu nebyl oznámen – dostupné informace se týkají pouze akustické účinnosti. Akustické testy byly prováděny Banverketem na území poblíž Stockholmu od roku 2005 do 2008 na trati s vysokou hustotou osobních (X60, X12, X40, IC) vlaků a s několika vlaky nákladními. Výsledky prokázaly, že redukce hladiny hluku závisí na typu vlaku: u vlaků X12 a X60 byla naměřená redukce hladiny hluku 7/9 dB (a to v uvedeném pořadí). Clona byla méně účinná (4 dB až 6 dB) u X40, IC a nákladních vlaků. Očekáváme, že krytí podvozku železničního vozu účinnost navýší. 5. února 2013


strana 30 / 33


5.1.4.9.

Švýcarsko

Ve Švýcarsku nebyly provedeny žádné praktické testy. Podrobná zpráva o uskutečnitelnosti sepsaná v roce 1995 naznačovala, že existuje příliš mnoho problémů s údržbou a bezpečností, takže aktivity v souvislosti s nízkými clonami nebudou dále pokračovat. 5.1.5.

Závěry

Nemáme dosud k dispozici mnoho informací o nízkých protihlukových clonách a pokusy nejsou většinou dostatečně přesné na to, abychom došli u této problematiky ke konečnému závěru. Základní argumenty jsou stále stejné. Z akustického hlediska jsou nízké clony podobné běžným clonám a mají výhodu v lepším zapadnutí do krajiny. Na druhé straně nemáme ještě dostatek zkušeností, abychom uspokojivě pojednali o údržbě a bezpečnostních otázkách. Některé země (kupříkladu ( Norsko) problémy nehlásí, jiné (např. Švýcarsko) nepokračují v řešení této otázky kvůli těmto obavám. Tabulka 8 shrnuje doposud získané zkušenosti.

Teoretické Pokusy/teoretické studie Rakousko ČR Německo Finsko

Délka použití

Neuvádí se ART (aktuálně)/neuvádí se ne Laboratorní zkoušky BRENS BARRIER lab. Zkoušky ne Neuvádí se 8 míst 4,5 km Neuvádí se Soundin (aktuálně)/neuvádí se neuvádí se

Francie Ano (projektové studie) neuvádí se/teoretické ne Nizozemsko probíhající pilotní zkouška Norsko ano vlastní vývoj voj (podobné Zblocu)/neuvádí se 6,3 km Švédsko Neuvádí se Zbloc/neuvádí se Zbloc, celkem 8,3 km Švýcarsko no (zpráva o realizovatelnosti) neuvádí se/teoretické ne

5. února 2013

Akustický účinek 5 dB až 7 dB 14 dB 7-2 dB 10 dB neuvádí se 7 dB až 11 dB 4 dB až 9 dB neuvádí se


Zjištěné Zpráva/poznámky (nebo nezjištěné) potíže Bez problému v zimě Neuvádí se/bez základů neuvádí se /Pokusná zkouška naplánována neuvádí se 8) Nyní schválené opatření V pořádku s odklízením sněhu 1) Základ s kabelovým kanálem. kanál Bariéru lze složit. neuvádí se neuvádí se 2 neuvádí se 3 neuvádí se 4) Nepokračuje se kvůli údržbovým a bezpečnostním problémům

strana 31 / 33

KOLEJNICOVÉ ABSORBÉRY, HLUKOVÉ BROUŠENÍ KOLEJNIC, NÍZKÉ PROTIHLUKOVÉ CLONY Zpráva o technickém stavu UIC – SBB – Bern, říjen 2012 Zprávy: 1) Meeting Presentation,Noise Mapping Low height barrier Finnish experiences, Erkki Poikolainen, 2011 2) On the extensive use of close-track noise barriers in a Norwegian railroad project, Enno Swets, Euronoise, 2009, 3) Quiet City Transport, Performance report of applied measures – Malmö, Part 2, 2008 4) Analysebericht, Gleisnähe Lärmschutzwände, SBB, 1995 5) Schlussbericht: Innovative Maßnahmen zum Lärm- und Erschütterungsschutz am Fahrweg, DB Netz AG, 15.6.2012

6. Obecný závěr Tato zpráva byla vytvořena za účelem sběru studií, které proběhly v Evropě a jež pojednávaly o třech různých a kontroverzních opatřeních vedoucích ke snížení hladiny hluku: kolejnicové absorbéry, broušení kolejnic a nízké protihlukové clony. Souhrn sebraných výsledků ukazuje, že kontroverze stále přetrvává, a to navzdory provedeným studiím. Závěry lze shrnout následovně:

Kolejnicové absorbéry: • •

• •

Existují značné rozdíly ve výsledcích, které se pohybují od malých přírůstků hluku až k nejvyšší redukci hladiny hluku, obvykle okolo 3 dB. Účinky absorbérů jsou ovlivňovány mnoha parametry, jako je konstrukce (tuhost podložky pod patu kolejnice) nebo doprava. V mnoha těchto výsledcích však nebyly tyto parametry měřeny. Proto je obtížné porovnávat výsledky nebo používat tyto výsledky z jedné situace k předpovědi výsledků pro situaci druhou. Do dnešního dne nebyly provedeny analýzy ekonomické efektivnosti pro celou síť. Probíhající švýcarský projekt je prvním pokusem tohoto druhu. Projekt STARDAMP a probíhající švýcarské pokusy jsou prvními systematickými přístupy k problému, které měří všechny relevantní parametry. Výsledky těchto projektů ještě stále nejsou k dispozici.

Broušení kolejnic: •

•

Pouze dvě země, Německo a Nizozemsko, implementovaly akustické broušení kolejnic. V Německu tato procedura umožňuje redukci hladiny hluku 3 dB, a to bez ohledu na to, zda je toho dosaženo v praxi či nikoli. V Nizozemsku jsou konkrétní cíle při redukci hladiny hluku definovány. Neexistují analýzy ekonomické efektivity pro celou síť. Doporučujeme, aby byly tyto analýzy provedeny, nejlépe v rámci spolupráce mezi železnicemi.

5. února 2013


strana 32 / 33


Nízké protihlukové clony: •

Nemáme dosud mnoho dostupných informací o nízkých protihlukových clonách a pokusy nejsou většinou dostatečně přesné na to, aby bylo možno dojít k závěru v této problematice. Základní argumenty jsou pořád stejné. Z akustického hlediska jsou nízké clony obdobné s běžnými protihlukovými stěnami a mají výhodu v lepším zapadnutí do krajiny. Na druhé straně ještě nemáme dostatek zkušeností na to, abychom uspokojivě vyřešili otázky údržby a bezpečnosti. Některé země (kupř. Norsko) neuvádějí problémy, jiné země (např. Švýcarsko) nepokračují v dané problematice kvůli těmto obavám.

Schweizerische Bundesbahnen SBB Infrastructure, Noise Mittelstrasse 43, 3000 Bern, Switzerland [email protected] ; [email protected] www.sbb.ch český překlad Bc. Marta Chovancová Simonová odborná korelace překladu Jan Eisenreich

5. února 2013


strana 33 / 33

Kolejnicové absorbéry, akustické broušení kolejnic a nízké protihlukové clony. Zpráva o technickém stavu

Recommend Documents