Научная статья на тему 'ОЦЕНКА ШУМА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА НА ТЕРРИТОРИИ ЖИЛОЙ ЗАСТРОЙКИ'

ОЦЕНКА ШУМА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА НА ТЕРРИТОРИИ ЖИЛОЙ ЗАСТРОЙКИ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
103
22
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ШУМ / ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ПУТЬ / ПОДВИЖНОЙ СОСТАВ

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Мусаткина Бэла Владимировна, Кообар Александр Александрович

В статье показана актуальность проблемы шумового загрязнения окружающей среды железнодорожным транспортом. Цель исследований - оценить расчетными и инструментальными методами соответствие существующих уровней шума на селитебной территории вблизи железнодорожных путей санитарным нормам, предложить комплекс шумозащитных мероприятий и обосновать их акустическую эффективность. Применяемые методики измерений и расчетов эквивалентных и максимальных уровней шума подвижного состава соответствуют требованиям нормативных документов. Учтены особенности распространения и экранирования звуковых волн в существующей застройке, фоновые шумы, интенсивность движения поездов различных категорий на рассматриваемом участке. Представлены результаты измерений, расчетов и оценок шума, создаваемого грузовыми и пассажирскими поездами, моторвагонным подвижным составом на территории жилой застройки в г. Омске. Установлено значительное превышение предельно допустимых эквивалентных и максимальных уровней шума в жилой застройке. Сравнение расчетных и измеренных значений шума, учитывая стандартную неопределенность расчетных методов и расширенную неопределенность измерений, показало вполне удовлетворительную сходимость полученных результатов и подтвердило значительное превышение санитарных норм шума. Предложен комплекс мероприятий по снижению шума железнодорожного подвижного состава в источнике возникновения и на пути его распространения в сложившейся жилой застройке. Габариты насыпей двух участков железнодорожных путей могут позволить установку экранов малой высоты - до 38 см, геометрия которых спроектирована так, чтобы по отражению излучаемого подвижным составом шума они были по меньшей мере эквивалентны стандартной шумозащитной стенке высотой 2 м. Для участка путей, расположенного в выемке, предлагается установка шумозащитного экрана высотой 6 м и протяженностью не менее 1 км, выполнен расчет его акустической эффективности.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Мусаткина Бэла Владимировна, Кообар Александр Александрович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ASSESSMENT OF THE NOISE IMPACT OF ROLLING STOCK ON THE RESIDENTIAL AREA

The article shows the relevance of the problem of noise pollution of the environment by railway transport. The purpose of the research is to assess by calculation and instrumental methods the compliance of the existing noise levels in the residential area near the railway tracks with sanitary standards, to propose a set of noise protection measures and to substantiate their acoustic efficiency. The applied methods for measuring and calculating the equivalent and maximum noise levels of the rolling stock comply with the requirements of regulatory documents. The authors took into account the features of the propagation and shielding of sound waves in the existing residential area, background noise, and the traffic intensity of trains of various categories. The results of measurements, calculations and estimates of the noise generated by the rolling stock in the residential area in Omsk are presented. A significant excess of the maximum permissible equivalent and maximum noise levels in residential areas has been established. Comparison of the calculated and measured noise values, taking into account the standard uncertainty of the calculation methods and the expanded measurement uncertainty, showed quite satisfactory convergence of the results obtained and confirmed a significant excess of the sanitary noise standards. A set of measures is proposed to reduce the noise of railway rolling stock at the source of its occurrence and on the path of its propagation in the existing residential area. The dimensions of the embankments of the two sections of the railway tracks allow the installation of screens of low height up to 38 cm, the geometry of which is designed so that, in terms of reflection of the noise emitted by the rolling stock, they are at least equivalent to a standard noise protection wall 2 m high. For the track section located in the recess, it is proposed to install a noise barrier 6 m high and at least 1 km long. Its acoustic efficiency was calculated.

Текст научной работы на тему «ОЦЕНКА ШУМА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА НА ТЕРРИТОРИИ ЖИЛОЙ ЗАСТРОЙКИ»

11. STO RZD 03.005-2019. Railway transport services. A method for assessing the impact of accelerations on passenger comfort in trains. Approved by the Order of JSC «Russian Railways» dated 14.01.2019 No. 43/R. Moscow, JSC «Russian Railways» Publ., 2019 (In Russian).

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ

Шапетько Кирилл Вячеславович

ООО «Центр инновационного развития СТМ». Маршала Жукова ул., стр. 6, офис 201, г. Екатеринбург, 620014, Российская Федерация.

Кандидат технических наук, руководитель отдела «Цифровые решения для путевого комплекса», ООО «Центр инновационного развития СТМ». Тел.: +7 (901) 570-81-88. E-mail: [email protected]

INFORMATION ABOUT THE AUTHORS

Shapetko Kirill Vyacheslavovich

STM Center of Innovation Development. Marshal Zhukov st., 6, Ekaterinburg, 620026, the Russian Federation.

Ph. D. in Engineering, head of Digital Solutions for the railway track complex department, STM Center of Innovation Development.

Phone: +7 (901) 570-81-88.

E-mail: [email protected]

Третьяков Василий Владимирович

ООО «Центр инновационного развития СТМ». Маршала Жукова ул., стр. 6, офис 201, г. Екатеринбург, 620014, Российская Федерация.

Кандидат технических наук, технический эксперт, ООО «Центр инновационного развития СТМ».

Тел.: +7 (926) 346-51-76.

E-mail: [email protected]

Tretyakov Vasiliy Vladimirovich

STM Center of Innovation Development. Marshal Zhukov st., 6, Ekaterinburg, 620026, the Russian Federation.

Ph. D. in Engineering, technical expert, STM Center of Innovation Development.

Phone: +7 (926) 346-51-76.

E-mail: [email protected]

Максимов Игорь Николаевич

ООО «Центр инновационного развития СТМ».

Маршала Жукова ул., стр. 6, офис 201, г. Екатеринбург, 620014, Российская Федерация.

Кандидат технических наук, главный научный сотрудник, ООО «Центр инновационного развития СТМ».

Тел.: +7 (910) 409-88-95.

E-mail: [email protected]

БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ

Шапетько, К. В. Комфорт проезда пассажиров как показатель взаимодействия пути и подвижного состава / К. В. Шапетько, В. В. Третьяков, И. Н. Максимов. - Текст : непосредственный // Известия Транссиба. - 2022. - № 4 (52). - С. 115 - 123.

Maksimov Igor Nikolarvich

STM Center of Innovation Development.

Marshal Zhukov st., 6, Ekaterinburg, 620026, the Russian Federation.

Ph. D. in Engineering, chief researcher, STM Center of Innovation Development.

Phone: +7 (910) 409-88-95.

E-mail: [email protected]

BIBLIOGRAPHIC DESCRIPTION

Shapetko K.V., Tretyakov V.V., Maksimov I.N. Passenger comfort as an indicator of the interaction of the track and rolling stock. Journal of Transsib Railway Studies, 2022, no. 4 (52), pp. 115-123 (In Russian).

УДК 625.098: 504.055

Б. В. Мусаткина, А. А. Кообар

Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС), г. Омск, Российская Федерация

ОЦЕНКА ШУМА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА НА ТЕРРИТОРИИ ЖИЛОЙ ЗАСТРОЙКИ

Аннотация. В статье показана актуальность проблемы шумового загрязнения окружающей среды железнодорожным транспортом. Цель исследований - оценить расчетными и инструментальными методами соответствие существующих уровней шума на селитебной территории вблизи железнодорожных путей санитарным нормам, предложить комплекс шумозащитных мероприятий и обосновать их акустическую эффективность. Применяемые методики измерений и расчетов эквивалентных и максимальных уровней шума подвижного состава соответствуют требованиям нормативных документов. Учтены особенности

распространения и экранирования звуковых волн в существующей застройке, фоновые шумы, интенсивность движения поездов различных категорий на рассматриваемом участке. Представлены результаты измерений, расчетов и оценок шума, создаваемого грузовыми и пассажирскими поездами, моторвагонным подвижным составом на территории жилой застройки в г. Омске. Установлено значительное превышение предельно допустимых эквивалентных и максимальных уровней шума в жилой застройке. Сравнение расчетных и измеренных значений шума, учитывая стандартную неопределенность расчетных методов и расширенную неопределенность измерений, показало вполне удовлетворительную сходимость полученных результатов и подтвердило значительное превышение санитарных норм шума. Предложен комплекс мероприятий по снижению шума железнодорожного подвижного состава в источнике возникновения и на пути его распространения в сложившейся жилой застройке. Габариты насыпей двух участков железнодорожных путей могут позволить установку экранов малой высоты - до 38 см, геометрия которых спроектирована так, чтобы по отражению излучаемого подвижным составом шума они были по меньшей мере эквивалентны стандартной шумозащитной стенке высотой 2 м. Для участка путей, расположенного в выемке, предлагается установка шумозащитного экрана высотой 6 м и протяженностью не менее 1 км, выполнен расчет его акустической эффективности.

Ключевые слова: шум, железнодорожный путь, подвижной состав.

Bela V. Musatkina, Alexander A. Koobar

Omsk State Transport University (OSTU), Omsk, the Russian Federation

ASSESSMENT OF THE NOISE IMPACT OF ROLLING STOCK ON THE RESIDENTIAL AREA

Abstract. The article shows the relevance of the problem of noise pollution of the environment by railway transport. The purpose of the research is to assess by calculation and instrumental methods the compliance of the existing noise levels in the residential area near the railway tracks with sanitary standards, to propose a set of noise protection measures and to substantiate their acoustic efficiency. The applied methods for measuring and calculating the equivalent and maximum noise levels of the rolling stock comply with the requirements of regulatory documents. The authors took into account the features of the propagation and shielding of sound waves in the existing residential area, background noise, and the traffic intensity of trains of various categories. The results of measurements, calculations and estimates of the noise generated by the rolling stock in the residential area in Omsk are presented. A significant excess of the maximum permissible equivalent and maximum noise levels in residential areas has been established. Comparison of the calculated and measured noise values, taking into account the standard uncertainty of the calculation methods and the expanded measurement uncertainty, showed quite satisfactory convergence of the results obtained and confirmed a significant excess of the sanitary noise standards. A set of measures is proposed to reduce the noise of railway rolling stock at the source of its occurrence and on the path of its propagation in the existing residential area. The dimensions of the embankments of the two sections of the railway tracks allow the installation of screens of low height up to 38 cm, the geometry of which is designed so that, in terms of reflection of the noise emitted by the rolling stock, they are at least equivalent to a standard noise protection wall 2 m high. For the track section located in the recess, it is proposed to install a noise barrier 6 m high and at least 1 km long. Its acoustic efficiency was calculated.

Keywords: noise, railway track, rolling stock.

Снижение негативного воздействия транспортного комплекса на окружающую среду и климат в соответствии с принципами устойчивого развития является одной из базовых задач Транспортной стратегии Российской Федерации на период до 2030 года с прогнозом на период до 2035 года. Несмотря на то, что железнодорожный транспорт является самым экологичным видом транспорта, имеет наименьшие удельные показатели негативного воздействия на экосистему, его шумовое воздействие на прилегающие территории весьма существенно. В Государственном докладе «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2021 году» шум отмечается как «наиболее значимый из физических факторов, оказывающих негативное влияние на среду обитания человека» [1]. Согласно Государственному докладу [1], в 2021 г. 66,4 % обращений россиян в Роспотребнадзор были связаны с шумом (в 2020 г. - 62 %); доля измерений шума на территории жилой застройки, значения которых не соответствовали санитарным нормам, составила 17 % (в 2020 г. -15,7 %). Повышенная заболеваемость, нетрудоспособность, преждевременная смертность населения, спровоцированная акустическим загрязнением среды обитания, придают проблеме борьбы с шумом не только экологическую, но и социально-экономическую значимость.

Предельно допустимые уровни (ПДУ) шума для населения в РФ устанавливают Санитарные нормы СН 2.2.4/2.1.8.562-96 [2]: для территорий, непосредственно прилегающих к жилым домам, зданиям и учебным заведениям, эквивалентный уровень звука Хлэкв не должен превышать 55 дБА днем (с 7 до 23 ч) и 45 дБА ночью (с 23 до 7 ч), максимальный уровень звука La max не должен превышать 70 дБА днем и 60 дБА ночью. Требования санитарных норм соблюдаются в том случае, когда фактически как максимальные, так и эквивалентные уровни шума на местности не превышают соответствующие ПДУ.

Для разработки экологически и экономически целесообразных мер защиты требуются достоверные данные об уровнях шума на территориях жилой застройки. Авторами в мае 2022 г. проведены исследования акустической обстановки и измерения шума железной дороги на территории Ленинского административного округа г. Омска на ул. Калинина, прилегающей к остановочной платформе (ОП) «Труд» пригородных электропоездов. Цель исследований -оценить расчетными и инструментальными методами соответствие существующих уровней шума на селитебной территории вблизи железнодорожных путей санитарно-гигиеническим требованиям, предложить комплекс шумозащитных мероприятий и обосновать (спрогнозировать) их акустическую эффективность.

Измерения проводились шумомером 1-го класса «Экофизика-110А» (свидетельство о поверке ООО «ПКФ Цифровые приборы» № 21-6836 от 03.06.2021); обработка результатов и оценка - в соответствии с нормативными документами [2 - 5]. Расширенная неопределенность измерений для уровня доверия 95 % составила не более 2 дБА. Вблизи обследуемого участка отсутствуют автодороги (кроме внутриквартальных проездов), которые могли бы создать фоновые шумовые помехи. Измерение параметров фонового шума (вне прохождения поездов) в дневное время показало, что эквивалентный уровень звука La экв составил 54 дБА, максимальный уровень звука La max - 60 дБА; в ночное время - 42 и 56 дБА соответственно, и это соответствует санитарным нормам [2].

Источниками техногенного шума на обследуемой территории являются один двухпутный и три однопутных участка железной дороги, примыкающие с востока к железнодорожному мосту через р. Иртыш. Два участка (линии 1 и 2) с южной стороны отделены от многоэтажной жилой застройки насыпью с ОП «Труд», по которой проходит однопутная линия 3. Однопутный участок линии 4 (подъездные пути) между насыпью линии 3 и жилыми домами является малодеятельным, за время измерений шума движения поездов по нему не зафиксировано. По линиям 1 и 2 осуществляется преимущественного грузовое движение по оперативному расписанию. По линии 3 проходят поезда трех категорий: 1 (пассажирские), 2 (грузовые) и 3 (электропоезда). Все линии проходят вдоль южного фасада жилого дома № 12 по ул. Калинина, расположенного ближе всех других жилых строений к путям. Данный дом не относится к категории шумозащитных зданий, описанных в Своде правил [3], и подвергается существенному акустическому воздействию. Оценка влияния шума в жилой многоэтажной застройке, согласно рекомендациям Свода правил [3], должна проводиться для точек, расположенных на уровне середины окон верхних этажей, и для точек на высоте 2 м над уровнем земли. Принципиальная схема взаимного расположения железнодорожных путей и жилой застройки с указанием расстояний, м, и точек контроля шума 1 и 1а с учетом рельефа местности показана на рисунке 1.

Расчет шумовых характеристик потоков поездов выполняется по п. 6 ГОСТ 33325-2015 [6]. Исходные данные и результаты расчета уровней звука, создаваемых отдельными поездами различных категорий на расстоянии 25 м от оси ближнего железнодорожного пути на высоте 1,5 м над уровнем головки рельса согласно п. 6.1.1 стандарта [6], приведены в таблице 1. В расчетах количество грузовых поездов в дневное и ночное время усреднено по результатам наблюдений авторов; количество поездов 1-й и 3-й категорий приведено согласно расписанию поездов ст. Омск-Пассажирский. Скорость движения поездов перед въездом на мост через р. Иртыш не превышает 40 км/ч. Суммарная стандартная неопределенность расчета оцениваемых параметров шума, дБА (дБ), согласно приложению В ГОСТ 33325-2015 [6]

|о 4(52) 2022

составляет: для Та экв поездов категорий 1 и 3 не менее 3 дБА, для категории 2 - не менее 4 дБА; для Ьа шах поездов всех категорий - не менее 3 дБА.

точка 1а

/юная 1

лишя 3

шшш ш ш ш □ шшшш шшиш шшшш шшшш ш ш шш ш ш гош

шш

Рисунок 1 - Принципиальная схема взаимного расположения железнодорожных путей и жилой застройки с указанием расстояний, м

Таблица 1 - Исходные данные и результаты расчета уровней звука поездов на расстоянии 25 м от оси ближнего железнодорожного пути [6]

Категория и тип поезда Длина поезда, м Среднее количество поездов Расчетные уровни звука, дБА

с 7 до 23 ч с 23 до 7 ч La экв25 La max25

1 (пассажирский) 500 16 6 75,6 81,0

2 (грузовой) 1200 100 50 80,5 85,7

3 (электропоезд) 200 32 - 75,8 80,5

Эквивалентный уровень звука и звукового давления в расчетной точке, создаваемый проходящим поездом категории i, дБА, рассчитывается согласно п. 8.4 стандарта [6] по формуле

Т = Т _ А _ А _ А _ А _ А _ А _ А _ А (1)

i,экв .,экв25 див атм грунт экр а ж.з з. н отр ' V /

где Т. экв25 - шумовая характеристика поезда категории i (. = 1, 2, 3), дБА;

Адив - снижение уровня звука из-за геометрической дивергенции (из-за расхождения энергии при излучении в свободное пространство), дБА;

Аатм - снижение уровня звука из-за поглощения звука атмосферой, дБА;

Агрунт - снижение уровня звука вследствие поглощения звука поверхностью грунта, дБА;

Аэкр - снижение уровня звука из-за экранирования, дБА;

Аа - снижение уровня звука из-за ограничения угла видимости, дБА;

Аж.з - снижение уровня звука в жилой застройке, дБА; Аз. н - снижение уровня звука в зеленых насаждениях, дБА;

Аотр - коррекция на отражение звука от зданий, вблизи которых расположена расчетная

точка, дБА.

Максимальный уровень звука в расчетной точке, создаваемый проходящим поездом категории i, дБА, рассчитывается по формуле

L.a = L A - A - A - A - A , (2)

i,A max i,A max25 див атм экр з. н ' v s

где LiAmax25 - шумовая характеристика поезда категории i (i = 1, 2, 3), дБА;

Адив - снижение уровня звука из-за геометрической дивергенции, дБА; Аатм - снижение уровня звука из-за поглощения звука атмосферой, дБА; Аэк - снижение уровня звука из-за экранирования, дБА;

Аз. н - снижение уровня звука в зеленых насаждениях, дБА.

Значения Агрунт, Аа , Аж. з, Аз. н для конкретных рассматриваемых условий жилой застройки (акустически жесткая подстилающая поверхность грунта; отсутствие строений и зеленых насаждений, ограничивающих угол видимости поездов и рассеивающих звуковые волны) и в соответствии с рекомендациями стандарта [6] принимаются равными нулю. Значение Аотр по указаниям п. 8.7 стандарта [6] принимаем равным 3 дБА. Значение снижение уровня звука из-за поглощения звука атмосферой Аатм рассчитывается согласно п.8.4 стандарта [6] с учетом

расстояний от путей до расчетных точек 1 и 1а (см. рисунок 1) и составляет 0,76 дБА для звука, излучаемого поездами на линии 1; 0,75 дБА - на линии 2; 0,5 дБА - на линии 3.

Снижение уровней шума поездов в зависимости от расстояния от железнодорожных путей до расчетных точек 1 и 1а, дБА, вычисляют по формулам, приведенным в п. 8.5 [6], для эквивалентных уровней звука и звукового давления:

Адив = 101е

ал

агС£

V 25 у

101ё

аг^

1Л R /

для максимальных уровней звука поездов:

Адив = 201в

21

1п

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Г / л

1 +

1 V R ;

2 Л

101ё

25

V R ;

(3)

(4)

где R - расстояние от оси ближнего железнодорожного пути до расчетной точки, м, учитывающее высоты источника шума и расчетной точки (акустический центр источника шума принят на высоте 0,5 м над уровнем земляного полотна).

Значение Аэкр необходимо определить для оценки шума поездов в расчетной точке 1 (на пути распространения звуковых волн между линиями 1 и 2 и точкой 1 имеется экранирующая насыпь с ОП «Труд»); для точки 1а экранирования шума сооружениями и строениями нет и Аэкр = 0. Согласно п.11.1 Свода правил [3] акустическая эффективность (т. е. снижение уровня звука, дБА) протяженного экрана зависит от разности длин путей звукового луча 3, м, определяемой в соответствии со схемой, представленной на рисунке 2, по формуле

8 = а + Ь - с, (5)

где а - кратчайшее расстояние от акустического центра транспортного потока до верхней кромки экрана, м;

Ъ - кратчайшее расстояние от верхней кромки экрана до расчетной точки, м;

с - кратчайшее расстояние от акустического центра транспортного потока до расчетной точки, м.

На рисунке 2 обозначено: ш - высота источника шума над поверхностью проезжей части или земляного полотна; hэкр - высота экрана; hр.т - высота расчетной точки над поверхностью земли; Ниш - отметка источника шума; Нэкр - отметка верха экрана; Нр. т - отметка расчетной точки.

При выполнении расчетов положение

И

¡кр

н

н

ти

иш

^.РТ

___________ ..ъ_

РТ

РТ

Рисунок 2 - Расчетная схема определения разности длин путей звукового луча 3 для экрана-стенки [3]

акустического центра источника транспортного потока выбирают на высоте 1,0 м над уровнем головки рельса и на оси пути движения, наиболее удаленной от расчетной точки.

Подставляя в формулу (5) расчетные значения а, Ь и с, находят разность хода звуковых лучей 3, а по ней число Френеля:

N = 28/Я, (6)

где Я - длина звуковой волны, принимаемая при расчетах уровней звука потоков железнодорожных поездов равной 0,42 м.

По числу Френеля и на основании графика Маекавы находят акустическую эффективность экрана (кривая 3 на рисунке 11.4 Свода правил [3]). Расчет эффективности экранирования шума в точке 1 трапецеидальным валом (насыпью) с шириной верхней площадки более 4 м, но менее 10 м выполняется по аналогии с расчетом двух тонких шумозащитных экранов, расположенных под вершинами вала. По методике п. 11 Свода правил [3] определяются значение акустической эффективности насыпи Аэкр1 при экранировании звуковых волн, излучаемых поездами на линии 1, равное 6,2 дБ, и значение акустической эффективности насыпи Аэкр2 при экранировании звуковых волн от линии 2, равное 7,2 дБ.

Результаты расчетов по формулам (1) - (4) эквивалентных и максимальных уровней звука в жилой застройке, создаваемых проходящими поездами категорий 1 - 3, приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Эквивалентные и максимальные уровни звука, создаваемые проходящими поездами категорий 1 - 3 в расчетных точках жилой застройки, дБА

Участок движения Категория и тип поезда Уровни звука в точке 1 Уровни звука в точке 1а ПДУ

LA экв LA max LA экв LA max LA экв LA max

Линия 1 2 (грузовой) 64,74 69,94 70,73 75,93 55 (день) 45 (ночь) 70 (день) 60 (ночь)

Линия 2 2 (грузовой) 63,55 68,75 70,75 75,95

Линия 3 1 (пассажирский) 2 (грузовой) 3 (электропоезд) 66,10 71,00 66,30 71,50 76,20 71,00 66,10 71,00 66,30 71,50 76,20 71,00

Сравнение приведенных в таблице 2 расчетных уровней звука, создаваемых проходящими поездами, с ПДУ показывает значительное превышение норм - в ночное время до 26 дБА для La экв и до 16,2 дБА для La max; в дневное время до 16 дБА для La экв и до 6,2 дБА для La max. Особенно неблагополучная акустическая обстановка сложилась в точке 1а и, соответственно, на рядом расположенных верхних этажах южного фасада здания, лишенных экранирующего эффекта насыпи линии 3 с ОП «Труд».

Для экспериментальной проверки расчетов акустического загрязнения территорий, прилегающих к железнодорожным путям, авторы провели инструментальный контроль шума вблизи южного фасада дома № 12 по ул. Калинина, обращенного к железнодорожным путям, на различных расстояниях R от оси линии 3. Выбор точек измерений на высоте 2 м над уровнем земли с учетом исключения зон акустической тени и методика замеров определялись нормативными документами [3 - 5]. Точка измерения шума 1 расположена на расстоянии 2 м от фасада дома № 12 и 99 м от оси линии 3 (совпадает с расчетной точкой 1); точки 2, 3 и 4 -на расстояниях 45, 25 и 2 м от оси линии 3 соответственно. Все точки измерений расположены на одной прямой, ориентированной с юга на север.

На рисунке 3 приведены результаты измерений эквивалентных La экв и максимальных La max уровней шума поездов в жилой застройке, выполненных в дневное и ночное время. Максимальные измеренные уровни шума подвижного состава регистрировались как в дневное, так и в ночное время при прохождении грузовых поездов. В ночное время суток на рассматриваемом участке нет движения электропоездов (см. таблицу 1), что выразилось в незначительном (в пределах 1 дБА) снижении эквивалентного уровня шума в ночное время.

№ 4(5 2022

85 дБА 80

75

60

ч

N N ПДУ LAma, ^"Amax ;

* b экв

ПДУ ^Аэнн

1

85 дБЛ

70

65

50

45

40

ч

ч ч J/Amax

ч __ ^ L Азкв

- ПДУЬАта;

- иду ^Аэкв

50 R -

50 R

а б

Рисунок 3 - Результаты измерений эквивалентных LA экв и максимальных LA max уровней шума поездов в жилой застройке: а - в дневное время; б - в ночное время

Оценка измеренных значений уровней шума поездов на высоте 2 м над уровнем земли показала в точке 1 (на расстоянии 2 м от фасада жилого дома № 12 по ул. Калинина) существенное превышение ПДУ эквивалентных уровней шума для дневного и ночного времени суток (на 7 и 17 дБА); превышение ПДУ максимального уровня шума в ночное время суток (на 8 дБА). В целом сравнение расчетных и измеренных значений шума, учитывая стандартную неопределенность расчетных методов (3-4 дБА) и расширенную неопределенность измерений (не более 2 дБА), показало вполне удовлетворительную сходимость полученных результатов и подтвердило значительное превышение санитарных норм шума в жилой застройке.

Наиболее эффективными мерами по снижению шума (СШ) применительно к рассматриваемой территории сложившейся жилой застройки являются шлифование рельсов (СШ в источнике от 3 до 7 дБА); использование вибродемпфирующих накладок и амортизаторов на шейку рельса и колесные пары (СШ от 1 до 2 дБА); облицовка поверхности тележки, дна поезда виброшумопоглощающим материалом для снижения многократного отражения звука между кузовом подвижного состава и устанавливаемым вдоль трассы шумозащитным экраном (СШ от 2 до 3 дБА); звукоизолирующее остекление (СШ от 20 до 30 дБА); использование акустических экранов (СШ до 20 дБА) [7 - 10].

Установка шумозащитного экрана высотой до 6 м и длиной не менее 1 км возможна вдоль линии 2. Габариты насыпей линий 1 и 3 могут позволить установку экранов малой высоты -до 38 см (разработка Технологического института в Карлсруэ (KIT), Германия, в проекте «FiL-Rail MSW - низкая шумозащитная стенка»). Геометрия FiL-Rail MSW спроектирована так, чтобы она по отражению излучаемого подвижным составом шума была по меньшей мере эквивалентна стандартной шумозащитной стенке высотой 2 м [8].

Расчет акустической эффективности протяженного экрана высотой 6 м, установленного на расстоянии 5 м от крайнего рельса линии 2, по указаниям п. 11 Свода правил [3] и формулам (5) и (6) для точки 1а (см. рисунок 1) дал результат 15,7 дБА. Целесообразно предусмотреть в верхней части экрана полку, предпочтительно Г- или Т-образной формы, что дополнительно увеличит его эффективность на 2 - 3 дБА [3].

Более точный расчет акустической эффективности предлагаемого экрана осуществляется в октавных полосах частот при использовании относительных спектров шума железнодорожного транспорта (п. 6.3, таблица 5 ГОСТ 33325-2015 [6]), для 2-й категории поездов (грузовых), ведь именно грузовое движение осуществляется по линии 2 и создает

|о 4(52) 2022

максимальное шумовое загрязнение окружающей среды. На рисунке 4 показаны результаты расчета прогнозируемого снижения уровней звукового давления (УЗД) в октавных полосах частот в точке 1а на уровне середины окна верхнего этажа дома № 12 по ул. Калинина при условии установки шумозащитного экрана вдоль линии 2. Существенное снижение УЗД достигнуто в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 1 - 8 кГц; шумы этих частот вызывают у людей наибольшее беспокойство и утомляемость.

75 дБ 65 60 * 55 £ 50 45 40 35 30 25

\

_ УЗД до экр.

ЧУЗД после экр. л

-

- V ППУипт, \ ПДУ день

-

-

- 1 |

чО г-* ОС С^О

Гц

/

Рисунок 4 - Снижение уровней звукового давления в октавных полосах частот в расчетной точке 1а после установки акустического экрана высотой 6 м вдоль линии 2

По итогам выполненных исследований можно сделать следующие выводы:

установлено акустическое загрязнение территории жилой застройки вблизи железнодорожных путей;

измерения и расчеты показали существенное превышение ПДУ эквивалентных и максимальных уровней шума на территории жилой застройки для дневного и ночного времени суток более чем на 7 дБА;

предложен комплекс мероприятий по снижению шума железнодорожного подвижного состава в источнике возникновения и на пути распространения, применимый в сложившейся застройке;

проведен расчет акустической эффективности протяженного шумозащитного экрана высотой 6 м;

показана прогнозируемая эффективность экранирования, особенно в октавных полосах частот 2, 4 и 8 кГц, где ожидается уменьшение шума в расчетной точке на расстоянии 2 м от фасада жилого дома ниже ПДУ как для дневного, так и для ночного времени суток.

Список литературы

1. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2020 году». - Москва : Минприроды России; МГУ им. М. В. Ломоносова, 2021. -864 с. - Текст : непосредственный.

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. - Москва : Информационно-издательский центр Минздрава РФ, 1997. - 28 с. - Текст : непосредственный.

3. СП 276.1325800.2016. Свод правил. Здания и территории. Правила проектирования защиты от шума транспортных потоков (ред. от 30.05.2022). - Москва : Минстрой России, 2016. - 126 с. - Текст : непосредственный.

4. ГОСТ Р 53187-2008. Акустика. Шумовой мониторинг городских территорий. - Москва : Стандартинформ, 2009. - 34 с. - Текст : непосредственный.

5. ГОСТ 23337-2014. Шум. Методы измерения шума на селитебной территории и в помещениях жилых и общественных зданий. - Москва : Стандартинформ, 2014. - 26 с. -Текст : непосредственный.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

6. ГОСТ 33325-2015. Шум. Методы расчета уровней внешнего шума, излучаемого железнодорожным транспортом (ред. от 19.11.2019). - Москва : Стандартинформ, 2015. -43 с. - Текст : непосредственный.

7. Снижение шума подвижного состава железнодорожного транспорта в источнике образования и на пути распространения / Н. И. Иванов, Д. А. Куклин, П. В. Матвеев, А. Ю. Олейников. - Текст : непосредственный // Защита от повышенного шума и вибрации : доклады V всероссийской научно-практической конференции с международным участием / Балтийский государственный технический университет ; под ред. Н. И. Иванова. - Санкт-Петербург : Айсинг, 2015. - 701 с.- С. 125-145.

8. Инновационные методы снижения уровня шума. - Текст : непосредственный // Железные дороги мира. - 2011. - № 10. - С. 66-71.

9. Kholopov YuA., Lukeniuk E.V., Musatkina B.V., Denisova I.V. Traffic noise analysis in the urban environment, Akustika, 2021, no. 11, vol. 41, pp. 195-199.

10. Kholopov YuA., Musatkina B.V., Denisova I.V. The comparative analysis of the noise characteristics of land rail transport and the efficiency of noise protection measures, Akustika, 2019, vol. 32, no. 3 (211), pp. 299-304.

References

1. O sostoyanii i ob okhrane okruzhayushchey sredy Rossiyskoy Federatsii v 2020 godu : State report (On the state and protection of the environment of the Russian Federation in 2020 : State report), Moscow, Ministry of Natural Resources of Russia; Lomonosov Moscow State University, 2021, 864 p. (In Russian).

2. Sanitarnyye normy SN 2.2.4/2.1.8.562-96 «Shum na rabochikh mestakh, v pomeshcheniyakh zhilykh, obshchestvennykh zdaniy i na territoriizhiloy zastroyki» (Sanitary norms SN 2.2.4/2.1.8.56296 Noise at workplaces, in the premises of residential, public buildings and in residential areas), Moscow, Information and Publishing Center of the Ministry of Health of the Russian Federation, 1997, 28 p. (In Russian).

3. SP 276.1325800.2016. Svodpravil. Zdaniya i territorii. Pravilaproyektirovaniya zashchity ot shuma transportnykhpotokov (red. ot 30.05.2022). (SP 276.1325800.2016. Set of rules Buildings and territories. Rules for the design of traffic noise protection) : as amended on 05/30/2022, Moscow, Ministry of Construction of Russia, 2016, 126 p. (In Russian).

4. Ашш^. Noise monitoring of urban areas, GOST R 53187-2008 ^coustics. Noise monitoring of urban areas, National Standard 53187-2008). Moscow, Standardinform Publ., 2009. 34 p. (In Russian).

5. Shum. Metody izmereniya shuma na selitebnoy territorii i v pomeshcheniyakh zhilykh i obshchestvennykh zdaniy, GOST23337-2014 (Noise. Methods for measuring noise in the residential area and in the premises of residential and public buildings, National Standard 23337-2014). Moscow, Standardinform Publ., 2014, 26 p. (In Russian).

6. Shum. Metody rascheta urovney vneshnego shuma, izluchayemogo zheleznodorozhnym transportom, GOST 33325-2015 (Noise. Calculation methods for external noise emitted by railway transport, National Standard 33325-2015) : ed. from 11.19.2019. Moscow, Standardinform Publ., 2015, 43 p. (In Russian).

7. Ivanov N.I., Kuklin D.A., Matveev P.V., Oleinikov A.Yu. Reducing the noise of the rolling stock of railway transport at the source of formation and on the path of propagation. Doklady V Vserossiiskoi nauchno-prakticheskoi konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem «Zashchita ot povyshennogo shuma i vibratsii» (Reports of the V All-Russian scientific and practical conference with international participation «Protection from increased noise and vibration»). St. Petersburg, Icing Publ., 2015, pp. 125-145 (In Russian).

8. Innovative noise reduction methods. Zheleznyye dorogi mira - Railways of the world, 2011, no. 10, pp. 66-71 (In Russian).

9. Kholopov Yu.A., Lukeniuk E.V., Musatkina B.V., Denisova I.V. Traffic noise analysis in the urban environment, Akustika, 2021, vol. 41, no. 1 , pp. 195-199.

10. Kholopov Yu.A., Musatkina B.V., Denisova I.V. The comparative analysis of the noise characteristics of land rail transport and the efficiency of noise protection measures, Akustika, 2019, vol. 32, no. 3 (211), pp. 299-304.

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ

INFORMATION ABOUT THE AUTHORS

Мусаткина Бэла Владимировна

Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС).

Маркса пр., д. 35, г. Омск, 644046, Российская Федерация.

Старший преподаватель кафедры «Безопасность жизнедеятельности и экология», ОмГУПС. Тел.: +7 (3812) 31-07-94. E-mail: [email protected]

Musatkina Bela Vladimirovna

Omsk State Transport University (OSTU).

av.,

Omsk, 644046, the Russian

35, Marx Federation.

Senior lecturer of the department «Life safety and ecology», OSTU.

Phone: +7 (3812) 31-07-94. E-mail: : [email protected]

Кообар Александр Александрович

Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС).

Маркса пр., д. 35, г. Омск, 644046, Российская Федерация.

Старший преподаватель кафедры «Безопасность жизнедеятельности и экология», ОмГУПС. Тел.: +7 (3812) 31-07-94. E-mail: [email protected]

Koobar Alexander Alexandrovich

Omsk State Transport University (OSTU).

av.,

Omsk, 644046, the Russian

35, Marx Federation.

Senior lecturer of the department «Life safety and ecology», OSTU.

Phone: +7 (3812) 31-07-94. E-mail: koobar_a_a@mail. ru

БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ

BIBLIOGRAPHIC DESCRIPTION

Мусаткина, Б. В. Оценка шума железнодорожного подвижного состава на территории жилой застройки / Б. В. Мусаткина, А. А. Кообар. - Текст : непосредственный // Известия Транссиба. - 2022. - № 4 (52). -С. 123 - 132.

Musatkina B.V., Koobar A.A. Assessment of the noise impact of rolling stock on the residential area. Journal of Transsib Railway Studies, 2022, no. 4 (52), pp. 123-132 (In Russian).

УДК 625.1

У. Э. Эргашев, Н. И. Бегматов

Ташкентский государственный транспортный университет (ТГТрУ), г. Ташкент, Республика Узбекистан

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ЗАМЕНЫ РЕЛЬСОВЫХ ПЛЕТЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НАВЕСНЫХ ОСНАСТОК

Аннотация. В статье рассмотрены вопросы применения технологии замены инвентарных рельсов на рельсовые плети бесстыкового пути. Для производства работ по замене рельсовых плетей в качестве ведущих машин выбраны экскаваторы на комбинированном ходу, которые в последние годы широко применяются при производстве работ для текущего содержания и ремонта железнодорожного пути. В работе представлены результаты сравнительный оценки применения технологии замены рельсовых плетей с использованием

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.