Виброизоляция трамвайных и железнодорожных путей

Метрополитен, трамвайная и железная дорога – неотъемлемая часть современной транспортной системы. В плотной городской застройке пути рельсового транспорта, являющегося источником интенсивных вибраций, прокладывают все ближе к жилым домам. Движение такого транспорта вызывает появление в зданиях сверхнормативных уровней вибрационных колебаний и воздушных шумов, которые негативно влияют на здоровье проживающих в них людей, оказывают разрушительное воздействие на строительные конструкции, нарушают работу различного оборудования и приборов, приводя к их раннему выходу из строя.

Бороться с негативным воздействием вибраций рельсового транспорта можно двумя способами: защищая объекты - приемники вибраций, то есть сами здания, или изолируя непосредственно источник вибрации - рельсовые пути. В большинстве случаев именно виброизоляция рельсовых путей является наиболее рациональным вариантом решения проблемы.

На сегодняшний день получили распространение три метода виброизоляции рельсовых путей:

• Упругие опоры для путей на бетонных плитах (реализующие систему «масса-пружина»)
• Подбалластные маты
• Подрельсовые и нашпальные прокладки
• Подшпальные прокладки

Монтаж рельс на бетонных плитах с упругими опорами является наиболее эффективным методом виброизоляции трамвайных путей, обеспечивающим собственную частоту системы f ≥ 4-8 Гц. При этом способе виброизоляции рельсы кладут на массивную железобетонную плиту, которая, в свою очередь, опирается на грунт или другое основание через упругие виброизоляторы.

Виброизоляторы могут располагаются либо под плитой, либо полностью или частично внутри нее. Рельсовый путь может быть смонтирован как в виде жесткого полотна, так и в виде лотка, заполненного щебеночным баластом.В качестве материала для реализации опор системы «масса-пружина» используют уникальный эластомер Sylomer австрийской фирмы Getzner, обладающий очень высокими показателями упругости, предельных нагрузок и сопротивления растяжению. В линейке Sylomer представлено более 10 типов материала с различными характеристиками, которые позволяют подобрать оптимальное решение для любых задач виброизоляции.

Подбалластные маты кладутся под слой щебеночного балласта при сооружении железнодорожных путей в густонаселенных районах, вблизи жилых зданий. Обеспечивают собственную частоту верхнего строения пути под нагрузкой на уровне f ≥ 15 Гц.

Маты фирмы Getzner состоят из нескольких слоев. Верхний слой из геотекстиля или нетканого полотна, устойчивого к растяжениям и разрывам, деформируется под грузом балласта и равномерно распределяет нагрузку в плоскости мата. Нижние, упругие слои из микроячеистого полиуретана при воздействии нагрузок сжимаются в объеме, обеспечивая требуемую статическую и динамическую жесткость. Применение матов ограничивает статические и динамические нагрузки в балластном слое, способствует его стабилизации и уменьшению сжатия, что повышает срок службы колеи и оптимизирует затраты на техническое обслуживание.

Экономичная альтернатива подбалластным матам – упругие подрельсовые, нашпальные и подшпальные прокладки, применяемые по всему миру в виброизоляции трамвайных и железнодорожных путей всех типов. Подшпальные прокладки устанавливаются непосредственно под шпалой рельсового пути. Нашпальные и подрельсовые прокладки используют в качестве виброизоляторов для рельсовых креплений. Они эффективно снижают нагрузку на верхние строения путей и способствуют уменьшению уровня воздушного шума, производимого рельсовым транспортом.

Собственная частота верхнего строения пути с применением упругих прокладок составляет f ≥ 25 Гц. Помимо снижения вибрации, эти элементы также обеспечивают равномерное распределение осевой нагрузки, уменьшают износ балластного слоя, предотвращают сдвиги щебня и осадку путей. В целом применение всех типов упругих прокладок продлевает срок эффективной эксплуатации рельсовых путей и заметно сокращает расходы на их техническое обслуживание.

Фирма Getzner предлагает два типа подшпальных прокладок, чьей первоочередной функцией является снижение вибраций рельсовых путей: SLS (Sylomer) - упругий материал с демпфирующим компонентом, и SLN (Sylodyn) – высокоупругий материал без демпфирования. В пределах каждой их этих групп разработаны несколько видов материалов разной упругости, подходящих для виброизоляции всех типов путей рельсового транспорта: трамваев, метро, железнодорожных линий городского и пригородного сообщения, высокоскоростных железнодорожных путей, и в том числе - рельсовых путей с повышенной нагрузкой на ось (до 37 тонн).