Снижение шума железнодорожного транспорта малыми акустическими экранами

Применения средств снижения шума качения в источнике не обеспечивает снижения шума до требуемых величин. Эффективной мерой снижения шума на пути распространения от источника является применение средств ближней звукоизоляции. В качестве такого средства может рассматриваться преграда в виде малого акустического экрана, расположенного вблизи головки рельса в пределах разрешенных габаритов. Расчетная схема такого устройства показана на рис. 5.1.

Рис. 17. Расчетная схема БСЗ:

1 – источник шума (пара колесо – рельс); 2 – БСЗ; 3 – расчетная точка (РТ); 4 – защищаемый от шума объект; 5 – опорная поверхность между БСЗ и РТ; 6 – опорная поверхность между источником шума и БСЗ

Для определения акустической эффективности средства ближней звукоизоляции – малого акустического экрана был выделен экспериментальный участок финских железных дорог c установленным экспериментальным экраном Soundim. Высота верхнего ребра экрана от уровня головки рельса составляла 850 мм. Расстояние от экрана до оси пути составляло 1920 мм. Общий вид экрана представлен на рис. 18. Процесс проведения измерений представлен на рис. 19.

Рис. 18. Общий вид малого акустического экрана Soundim

Рис. 19. Проведение измерений акустической эффективности акустического экрана Soundim

Результаты эффективности акустического экранаSoundim представлены на рис. 20-21.

Рис. 20. Результаты акустической эффективности экрана Soundim при прохождении пассажирского поезда

Рис. 21. Результаты акустической эффективности экрана Soundim при прохождении грузового поезда

Эффективность экрана Soundim на измеренном участке финских железных дорог имеет эффективность 8-10 дБА при движении по путям непосредственно прилегающих к экрану и 4-7 дБА при движении по путям удалённых от экрана, что сопоставимо с эффективностью экранов других производителей и других конструкций экранов. Наиболее эффективным применения экранов конструкции Soundim будет на участках где организовано движение скоростных поездов, пригородных электропоездов и пассажирских поездов

В настоящее время эффективность мер по снижению шума на пути распространения (установка АЭ) в среднем составляет 10-15 дБА, что в 2-3 раза больше чем эффективность мер снижения шума в источнике образования (вибродемпфирование или звукоизоляция шейки рельса и др). Наилучших результатов можно достигнуть применяя эти меры совместно.

Литература

1. О концепции снижения уровней шума и вибрации в городе Москве. Постановление Правительства Москвы, 16 октября 2007 г., №896-ПП.



2. Санитарные нормы СН 2.2.4/2.1.8.562-96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки, Минздрав России, Москва 1997.

3. Interoperability of the Trans-European high-speed rail system – Directive 96/48/EC

– Technical specification for interoperability (TSI) relating to high-speed rolling stock – Commission Decision 2002/735/EC;

– Technical specification for interoperability (TSI) relating to high-speed railway infrastructures – Commission Decision 2002/732/EC.

4. Иванов Н.И. Инженерная акустика. Теория и практика борьбы с шумом: учебник,– М.: Логос, 2010, – 424 с.

5. Куклин Д.А. Расчет шумовых характеристик потоков железнодорожного транспорта. Специальном выпуск «ELPIT-2012» научного издания «Известия Самарского научного центра РАН», г. Самара, 2012 г., т 14, с. 885-888.

6. Иванов Н.И., Куклин Д.А. Проблема шума железнодорожного транспорта и пути ее решения. Сборник трудов III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Защита населения от повышенного шумового воздействия», СПб, 22-24 марта, 2011 стр. 108-123.

7. Руководство по разработке карт шума улично-дорожной сети города. – М., 1980.

8. СНиП 23-03-2003 «Защита от шума». М.: Госстрой, 2004.

9. Рекомендации по учету требований по охране окружающей среды при проектировании автомобильных дорог и мостовых переходов. – М., 1995.

10. Защита от шума в градостроительстве. Справочник проектировщика. М., Стройиздат, 1993.

11. Буторина М.В., Н.И. Иванов, А.В. Кудаев, Д.А. Куклин, Г.М. Курцев, А.Е. Шашурин. Результаты картирования шума Санкт-Петербурга. Журнал «Безопасность жизнедеятельности», август №8/2009, с. 9-12.

12. Remington P.J. Wheel/rail rolling noise/ Theoretical analysis. Journal of the Acoustical Society of America, 1987, 81, 1805-1823.

13. Шум на транспорте/Под ред. В.Е. Тольского, Г.В. Бутакова, Б.Н. Мельникова, М.: Транспорт, 1995.

14. Шум качения и методы борьбы с ним. «Железные дороги мира»/ Пер. T. Klimpel, K. Knothe. Glasers Annalen, 2002, № 10, S. 450 – 457.

15. D.J. Thompson and C.J.C.Jones. Resent Developments in Railway Noise Reduction Technology. Sixth International Congress on Sound and Vibration. 5-8 july,1999, Copenhagen, Denmark, p. 2613-2628/



16. Снижение шума в кривых. «Железные дороги мира» – 2009, № 6 с. 70-76.

17. Иванов Н.И., Прокудин И.В., Дариенко И.Н., Куклин Д.А., Буторина М.В., Тюрина Н.В. Проблема снижения шума и вибрации поездов. Сборник трудов II Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Защита населения от повышенного шумового воздействия», СПб, 17-19 марта, 2009 с. 9-35.

18. ГОСТ Р 54933-2012. Шум. Методы расчета уровней внешнего шума, излучаемого железнодорожным транспортом.

19. Санитарные правила и нормы СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 с изменениями. Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов.

20. ГОСТ 31295.2-2005 (ИСО 9613-2:1996) Шум. Затухание звука при распространении на местности. Часть 2. Общий метод расчета.

21. ГОСТ Р 53187-2008 Акустика Шумовой мониторинг городских территорий.

22. Рекомендации по межгосударственной стандартизации РМГ 43-2001. Государственная система обеспечения единства измерений. «Руководство по выражению неопределенности измерений».

23. Свод правил по проектированию и строительству. СП 23-104-2004. Оценка шума при проектировании, строительстве и эксплуатации объектов метрополитена

24. Методические рекомендации по оценке необходимого снижения звука у населенных пунктов и определению требуемой акустической эффективности экранов с учетом звукопоглощения. Утверждены распоряжением Минтранса России № ОС-362-р от 21.04.2003 г.

25. Применение малошумных тормозных накладок из композита и металлокерамики. «Железные дороги мира» –2008, № 9, с. 67-69.

26. Снижение уровней излучаемого колесом шума. «Железные дороги мира» – 1993, № 12, с. 34-37.

27. Превентивное шлифование рельсов для снижения уровня шума. «Железные дороги мира» – 2011, № 12, с. 63-66.

28. Малошумный путь. «Железные дороги мира»/ Пер D. Thompson, C. Jones. Railway Gazette Intemational. 2002, № 7, p. 363 – 366.

29. Звукоизолирующий экран на шейке рельса. «Железные дороги мира» – 2011, № 3, стр. 75-77.

30. Н.И. Иванов, Н.Г. Семенов, Н.В. Тюрина. Акустические экраны для снижения шума в жилой застройке. Приложение к журналу «Безопасность жизнедеятельности», апрель №4/2012, 24 с.

31. ГОСТ Р 54931-2012. Экраны акустические для железнодорожного транспорта. Технические требования.

32. ГОСТ Р 54932-2012. Экраны акустические для железнодорожного транспорта. Методы контроля.

33. Куклин Д.А., Тюрина Н.В. Исследования акустических экранов для снижения шума поездов. Безопасность жизнедеятельности: научно-практический и учебно-методический журнал – М.: Изд-во «Новые технологии», 2009. —№8. с. 9-12.

Шум и вибрация при движении поездов. Во многих мегаполисах железная дорога практически стала городским видом транспорта. Например, в городе Караганде вокзалы, сортировочные станции оказались почти в центре города. Рядом с железнодорожными магистралями поднялись предприятия и жилые районы. Увеличение интенсивности и скорости движения поездов, сооружение сквозных железнодорожных путей через городскую застройку влекут за собой значительный рост уровней шума в жилой зоне города и пригородных зонах отдыха населения. Шум от поездов вызывает негативные последствия, выражающиеся прежде всего в нарушении сна, ощущении болезненного состояния, в изменении поведения, увеличении употребления лекарственных препаратов и т. д. Нарушение сна может иметь различные формы: удлинение периода засыпания, пробуждения во время сна, ухудшение качества сна, т. е. переход от глубокого сна к более легкому, поверхностному. Мгновенные прерывания сна учащаются с увеличением частоты и силы звука. При равном акустическом показателе шум от поездов вызывает в 3 раза меньше нарушений сна, чем шум от автомобилей. На сон влияет не только уровень шума, но и число его источников. Восприятие шума поездов зависит от общего шумового фона. Так, на заводских окраинах городов он воспринимается менее болезненно, чем в жилых кварталах. Шум от вокзалов и особенно сортировочных станций вызывает более негативные последствия, чем шум от обычного движения поездов. Шум железной дороги заглушает человеческий голос, он мешает при просмотре и прослушивании теле- и радиопередач. Как показали результаты анкетирования, шум поездов в большей степени препятствует восприятию речи, чем шум от автомобильного движения. Это объясняется, прежде всего, продолжительностью шумового эффекта, вызываемого движением поезда. Шум может стать причиной стрессового состояния, характеризующегося повышением активности центральной и вегетативной нервной систем. О приближении пассажирского и тем более грузового поезда известно задолго до его появления - по шуму, знакомому всем перестуку колес, железному лязгу. Через города и поселки, по берегам тихих рек, заповедным местам днем и ночью идут составы. И это отнюдь не благотворно воздействует на людей, животный мир природы и даже на ее растительный наряд. Исследователями получены характеристики шумов всех категорий поездов в зависимости от скорости и интенсивности их движения, данные по шуму грузовых дворов и станций, депо, тяговых подстанций и других объектов железнодорожного транспорта. Шум поезда слагается из шума локомотива и вагонов. При работе тепловозов наибольший шум отмечается у выпускной трубы двигателя, где уровни звукового давления достигают 100–110 дБА. Даже на расстоянии 50 м от оси крайнего пути наружный шум тепловоза составляет 83– 89 дБА. Основным источником шума вагонов являются удары колес на стыках и неровностях рельсов, а также трение поверхности катания и гребня колеса о головку рельса. Качение колес по сварному рельсу без выбоин и волнообразного износа приводит к образованию шума в широком диапазоне частот. При этом уровни и частотный спектр шума зависят от состояния рельсового пути и колес, а также от возбуждаемых в них колебаний. Дефекты поверхности рельсов вызывают вибрации и удары, снижают устойчивость рельсов и верхнего строения пути в целом, приводят к износу подвижного состава и повышению уровня шума на величину до 15 дБА. Стыки рельсов вызывают ударный шум с повышением его уровня до 10 дБА. К таким же результатам приводят различные неровности, выбоины и нарушения кривизны поверхности катания и гребня колес. При движении в кривых малого радиуса иногда возникают скрежущие шумы. Такие же шумы наблюдаются и при пользовании дисковыми тормозами. Существенное значение имеют шумы, вызываемые работой двигателей локомотивов. Шум, создаваемый электровозом, обычно не превышает уровень шума, производимого вагонами. Наиболее шумящими агрегатами являются вентиляторы. Тепловозы, двигатели которых оборудованы глушителями на впускных и выпускных трубопроводах и звукоизолирующими покрытиями, не вызывают значительных шумов. Шумы возникают также от ударов в ходовых частях, от дребезжания тормозных тяг, колодок, автосцепки и др. При движении поезда со скоростью 70 –80 км/ч по рельсам, уложенным на деревянных шпалах, звуковое давление у колес составляет 125–130 дБ, а по рельсам, лежащим на железобетонных шпалах, - всего на 1– 2 дБ больше. В зависимости от скорости движения шум возрастает в среднем для пассажирских поездов на 0,37 дБ, для грузовых на 0,3 дБ и для локомотивов на 0,23 дБ при увеличении скорости на 1 км/ч. Уровни звука от пассажирских, грузовых и электропоездов при скорости движения 50–60 км/ч составляют 90– 92 дБА. Высокий уровень и среднечастотный характер колесного шума поезда по санитарной оценке весьма неблагоприятны и требуют эффективных мер его снижения. Однако применяемые на практике методы и приемы пока не дают заметного эффекта. Так, общее снижение шума в результате укладки бесстыкового пути и установки резиновых прокладок между рельсами и шпалами составляет всего 6–12 дБА. В то же время волновой износ рельсов повышает шум на 20 дБА. Резиновые прокладки в колесах на железнодорожном транспорте не применяются. Мероприятия по снижению шума. Для защиты от шума при проектировании железных дорог необходимо предусматривать в городах обходные линии для пропуска транзитных грузовых поездов без захода в город, размещать сортировочные станции за пределами населенных пунктов, а технические станции и парки резервного подвижного состава - за пределами селитебной территории. Вне этой территории должны проходить железнодорожные линии для грузовых перевозок и подъездные пути. При новом строительстве требуется отделять железнодорожные линии и станции от жилой застройки городов и других населенных пунктов разрывами. Предусмотренные нормами санитарные разрывы 100 м в городах и 50 м в поселках от железнодорожных линий до жилой застройки недостаточны. Сортировочные, пассажирские и грузовые станции должны находиться от жилой зоны на расстоянии не менее 300 м. Интересен опыт строительства гаражей вдоль железнодорожной линии с целью защиты от шума. Например, в Караганде вдоль железнодорожного полотна построено немало частных гаражей ленточного типа. Благодаря этому уменьшилось воздействие шума на прилегающие селитебные территории, повысилась безопасность движения вследствие уменьшения заходов на путь в неустановленных местах. Кроме того, гаражи препятствуют появлению стихийных свалок, нестандартных ограждений. При установке шумопоглощающих экранов вдоль железной дороги на расстоянии 2,5 м от оси пути, имеющих минимальную высоту 1,5 м и шумопоглощающее покрытие на внутренней стороне, уровни шума проходящих поездов могут быть снижены на 10 дБА на расстоянии до 100 м. К сожалению, на больших городах этот метод мало используется. Изгороди, деревья и другие посадки приводят к аналогичному эффекту при достаточной ширине посадок. В соответствии с расчетами полоса зеленых насаждений шириной 50 м снижает уровень шума на 5 - 10 дБА. Исследование генерирования и способов уменьшения шума от движущегося подвижного состава имеет большое значение в решении проблемы защиты окружающей среды. Совершенствование конструкций подвижного состава сопровождается понижением уровня шума. Так, эксплуатировавшиеся ранее пассажирские поезда при скорости 130 км/ч на стыковом пути создавали шум, уровень которого достигал 92 дБА на расстоянии 25 м от пути. Пассажирский поезд «Тулпар» с вагонами фирма «Тальго» при скорости 160 км/ч на бесстыковом пути создают шум 89 дБА, так как корпуса вагонов выполнены из дюралюминия. Вагон фирмы «Тальго» легкий и бесшумный, в салоне, несмотря на скорость, гораздо тише, чем в обычном поезде. Кроме того, вагоны имеют обтекаемую форму и низкий профиль. Их высота на 60 см ниже по сравнению с обычными электропоездами, что значительно снижает шум, возникающий при движении. Снижение шума в источнике его возникновения может быть достигнуто на железнодорожном транспорте: - заменой звеньевого пути бесстыковым с упругими прокладками между рельсами и шпалами; - проведением комплекса работ, обеспечивающих снижение шума от локомотивов и вагонов; - заменой пневматических горочных замедлителей гидравлическими; - переоборудованием системы громкоговорящего (паркового) оповещения другими видами связи; - уменьшением числа подаваемых звуковых сигналов; - ограждением железнодорожных путей; - строительством переездов в двух уровнях и т. д. Несмотря на исследования по изысканию возможности уменьшения шума тепловозов в основном его источнике - двигателе, эффективные пути пока не найдены. Снижение общего шума от тепловозов имеет место уже после применения некоторых средств по вибро - и шумопоглощению в различных источниках. Такими средствами являются глушители на выпуске газов, виброизоляция двигателя и всех вспомогательных механизмов, более совершенная конструкция рессорного подвешивания, щиты и колпаки для частичной звукоизоляции верхних и боковых поверхностей дизеля, кожуха для компрессоров, воздуходувок и вентиляторов и др. Практика показала, что весьма эффективным средством защиты населения от шума является строительство вдоль железнодорожного полотна объектов промышленного и хозяйственного назначения. Так, после того как вокруг одной из сортировочных станций были возведены производственные корпуса, практически прекратились жалобы жителей на шум, производимый железной дорогой. На станциях внедрены автоматические справочные установки, шире стали применять переносные радиостанции.


snovideniya-proshlie-zhizni-i-novaya-garmoniya.html
sns-i-osnovnie-makroekonomicheskie-pokazateli-ekonomicheskij-rost-sushnost-tipi-pokazateli-faktori-ekonomicheskogo-rosta-ok-3-pk-1.html
    PR.RU™