MASSAVEERSYSTEMEN
BESCHERMING TEGEN CONTACTGELUID EN TRILLINGEN
 

Trillingsbescherming voor railinfra



In de spoorsector is bescherming tegen trillingen een belangrijk onderwerp, omdat er scheuren in gebouwen naast het spoor of boven spoortunnels kunnen ontstaan als er geen beschermende maatregelen worden genomen. Deze beschermingsmaatregelen verminderen voor het grootste deel het doorgeven en de grootte van trillingen en geluidsgolven via de bodem die anders ook tot secundair luchtgeluid en daardoor tot geluidshinder kunnen leiden. Trillingen worden bijvoorbeeld veroorzaakt als treinen over niet volledig juist gesitueerde rails rijden. Elke keer dat een wielstel over deze rails rijdt, wordt de rail met een klap tegen de dwarsligger gedrukt, waardoor trillingen en geluidsgolven ontstaan die dan door de ballast of het ballastloze spoor aan de bodem worden overgedragen waar ze zich voortplanten.
Een andere bron van deze trillingen zijn onvolkomenheden van het wiel, waarbij beschadigingen per asrotatie onregelmatigheden veroorzaken in de krachten bij het contact tussen wiel en rails. Deze zijn ook pulsvormig van aard en veroorzaken, net als onjuist gesitueerde rails, trillingsgolven in de bodem. Extreme trillingsgrootten worden voorkomen door het ballastbed of ballastloze spoor van de bodem te isoleren.


De isolatie wordt door een elastische laag gerealiseerd die tussen de bodem en de spoorbovenbouw wordt aangebracht. De eigenschappen van deze laag (doorgaans een elastomeer materiaal) moeten zo worden ontworpen dat de eigenfrequentie van deze laag veel lager is dan de frequenties die door passerende treinen worden veroorzaakt. Hoe groter het verschil tussen deze twee frequenties, hoe effectiever de isolatie is. Zo worden trillingen niet door demping uit het systeem verwijderd, maar door het isoleren van de bron. De afmetingen van de trillingsbescherming hangen af van de massa van de bovenbouw en de asdrukken van de treinen die over de lijn rijden. Als de afmetingen onjuist zijn, kunnen trillingen en de resulterende, ongewenste negatieve effecten zelfs in de spooromgeving worden versterkt (resonantie-effecten). De beschermingsmaatregelen kunnen als een volvlakse, lijnvormige of puntvormige oplossing worden ontworpen, maar bij de aanleg moet ervoor worden gezorgd dat er geen geluidsbruggen ontstaan. De bovenkant van de elastische elementen absorberen de trillingen. Botsingsenergie moet worden voorkomen, iets wat door beproefde producten wordt verzekerd.




Hoe werken massaveersystemen?



De samenstelling van de spoorbovenbouw inclusief de rails en dwarsliggers, het elastische element en de stijve ondergrond, worden ook wel een massaveersysteem (MVS) genoemd, waarbij het elastische element als een veer werkt. Massaveersystemen kunnen met betrekking tot hun veerwerking over het volledige oppervlak, lijnvormig of puntvormig worden ontworpen. Dit biedt grote kansen ten aanzien van bescherming tegen schokken en een MVS kan optimaal op plaatselijke omstandigheden worden afgestemd.


Als er zeer kritische eigenfrequenties van minder dan zeven Hertz nodig zijn voor trillingsbescherming, kan er een dubbellaags MVS of zelfs afzonderlijke opleggingen worden gebruikt. Voor de trillingstechnische loskoppeling van de sporen en de omgeving, moeten de massa en de stijfheid van het spoor (ballastbed of ballastloos spoor) exact op de veerstijfheid van het elastomeer element worden afgestemd.




 
 

MASSAVEERSYSTEMEN

 

Korte beschrijving

Deze speciaal ontworpen USM-modellen met een unieke vorm zijn van synthetisch en natuurlijk rubber gemaakt en zijn in verschillende ontwerpen en stijfheden leverbaar voor gebruik met alle treinsnelheden en een asdruk tot 250 kN. De matten met conische noppen worden gebruikt voor een efficiënte demping van trillingen en contactgeluid in massaveersystemen zodat aan de eisen op het gebied van trillingsbeperking wordt voldaan.

De USM-modellen worden met gebruik van hoogwaardige rubberlegeringen gemaakt. Ze hebben een hoog mechanisch draagvermogen en zijn altijd weerbestendig. De matten absorberen vrijwel geen water, blinken uit door hun hoge elektrische isolatieweerstand en zorgen voor afwatering op het oppervlak van de mat.

De USM-serie is geschikt voor zowel geballast als ballastloze spoorsystemen. Modellen met een grotere stijfheid worden ook gebruikt als zogenaamde overgangsmatten voor aanpassing op de stijfheid van verschillende soorten aansluitende baanvakken.

De tests van de USM-serie zijn conform DIN 45673-5 en DIN 45673-7 uitgevoerd.

Avantages

  • Vermindert de dynamische wielkrachten
  • Vermindert de spanningen op spoor en voertuigen
  • Verlaagt de onderhoudskosten van het spoor
  • Geen vervanging noodzakelijk door de hoge vermoeiingssterkte
  • Verwachte levensduur min. 60 jaar
  • Vermindert trillingen, contactgeluid en secundair luchtgeluid
  • Hogere leefkwaliteit voor de omwonenden
  • Groter reiscomfort
  • Bescherming van naastliggende, trillingsgevoelige constructies en gebouwen