EN 16727 کاربردهای راه‌آهن - ریل - موانع صوتی و دستگاه‌های مرتبط مؤثر بر انتشار صدای هوابرد - عملکرد غیر آکوستیک

استاندارد اروپایی «EN 16727 کاربردهای راه‌آهن - ریل - موانع صوتی و دستگاه‌های مرتبط مؤثر بر انتشار صدای هوابرد - عملکرد غیر آکوستیک» شامل زیربخش‌های زیر است که تحت همین عنوان منتشر شده‌اند:

• استاندارد "EN 16727-1 بخش 1: عملکرد مکانیکی تحت بارهای استاتیک - روش محاسبه و آزمایش" فقط برای موانع صوتی متشکل از ستون‌ها به عنوان عناصر سازه‌ای و پانل‌ها به عنوان عناصر صوتی (مثلاً ساخته شده از پانل‌های فلزی، چوبی، پلاستیکی یا بتنی) اعمال می‌شود. همچنین برای روکش آکوستیک دیوارهای موجود و روکش آکوستیک جزئی یا کامل مسیرهای راه‌آهن نیز کاربرد دارد.

مهم است که عناصر آکوستیک همراه با عناصر سازه‌ای آزمایش شوند تا اطمینان حاصل شود که مانع صوتی نمایانگر کاربرد مورد نظر آن است. این استاندارد معیارهایی را برای اعتبارسنجی موانع صوتی راه‌آهن و دستگاه‌های مرتبط بر اساس عملکرد مکانیکی اولیه تحت شرایط مواجهه استاندارد، صرف نظر از مواد مورد استفاده، ارائه می‌دهد.

این استاندارد شامل تعدادی شرایط و الزامات اختیاری است تا امکان استفاده از طیف گسترده‌ای از کاربردها در اروپا را فراهم کند. جنبه‌های عملکردی جداگانه در پیوست‌ها مورد بررسی قرار گرفته‌اند. این استاندارد روش‌ها و معیارهای آزمایش برای ارزیابی موانع صوتی راه‌آهن از نظر عملکرد مکانیکی و پایداری آنها تحت بارگذاری استاتیک را ارائه می‌دهد.

موانع صوتی و دستگاه‌های مرتبط که بر انتشار صدای هوابرد تأثیر می‌گذارند، همانطور که در استاندارد EN 1990 مشخص شده است، در معرض اثرات دائمی، متغیر یا تصادفی قرار دارند. این استاندارد امکان ارزیابی اثرات نیروهای ناشی از وزن خود، بارهای فشار هوا و بارهای ضربه‌ای را که ممکن است بر مانع صوتی و اجزای آن اعمال شوند، فراهم می‌کند. ضروری است که رفتار سازه‌ای مانع صوتی تحت ترکیبی از ضربات دائمی، متغیر و تصادفی ارزیابی شود تا از تنش بیش از حد مواد، جداسازی عناصر از ستون‌های سازه‌ای و انحراف بیش از حد که می‌تواند بر اثربخشی و دوام صوتی آنها تأثیر بگذارد، جلوگیری شود.

مواد مختلفی که در طراحی مانع صوتی استفاده می‌شوند باید از نظر شیمیایی سازگار باشند و بر خواص یکدیگر تأثیر منفی نگذارند. آسیب‌های جزئی، به ویژه ناشی از سنگ‌های بالاست یا سایر بقایای قطارهای عبوری، قابل تحمل هستند، اما الزامات ایمنی، زیست‌محیطی و عملکردی باید در نظر گرفته شوند.

خواص خردشدگی در استاندارد EN 16727-3 مورد بررسی قرار گرفته است. در مواردی که اطلاعات طراحی کم است یا در مورد پارامترهای مورد نیاز برای آزمایش یا محاسبه برای اعتبارسنجی طرح تردید وجود دارد، تحقیقات و مطالعات ژئوتکنیکی بیشتری برای به دست آوردن مقادیر لازم برای اطمینان از ایمنی و قابلیت استفاده کل مانع صوتی مورد نیاز است. در برخی کشورها، نیروی دینامیکی برف خارج شده توسط تجهیزات مورد استفاده برای پاکسازی مسیرها در زمستان باید در نظر گرفته شود.

• استاندارد EN 16727-2-1 بخش 2-1: عملکرد مکانیکی تحت بارگذاری دینامیکی ناشی از عبور قطارها - مقاومت در برابر خستگی، الزامات اساسی برای تأیید حالت‌های حدی نهایی و قابل استفاده و مقاومت در برابر خستگی موانع صوتی یا اجزای آنها را از طریق روش‌های تحلیلی و آزمایش شرح می‌دهد. روش‌های تحلیلی می‌توانند برای تعیین مقادیر مشخصه و طراحی استفاده شوند. در مواردی که اطلاعات کافی در دسترس نباشد، می‌توان روش تحلیلی را با نتایج آزمایش ترکیب کرد.

این استاندارد انواع روش‌های آزمون زیر را ارائه می‌دهد:

• آزمایش روی نمونه‌های کوچک برای شناسایی دسته‌بندی‌های دقیقی که ممکن است توسط یوروکدها پوشش داده نشوند (روش اعتبارسنجی A).
• آزمایش روی یک المان عمومی برای تعریف حالت حدی خستگی (روش تأیید B).
• آزمایش‌های کامل تحت بارگذاری نمونه خاص برای تعیین مقاومت خستگی اجزای مانع صوتی برای شرایط بارگذاری تعریف‌شده (روش اعتبارسنجی C). این روش به عنوان جایگزینی برای روش‌های اعتبارسنجی A و B ارائه شده است.

عبور قطارها موج فشار هوا ایجاد می‌کند که به موانع صوتی قرار داده شده در امتداد ریل‌ها برخورد می‌کند. ضروری است که موانع صوتی این ضربه را بدون اینکه هیچ قطعه‌ای به طور ناامن از جای خود خارج یا جابجا شود، تحمل کنند. آنها باید مطابق با الزامات مشخص شده در حالت‌های حدی نهایی، قابل استفاده و خستگی طراحی شوند. در مواردی که قوانین طراحی یا تجربه کافی با اجزا در دسترس نباشد، طراحی باید بر اساس محاسبات و آزمایش‌های انجام شده برای ارائه اطلاعات در مورد خواص اجزا و مقاومت در برابر خستگی برای طراحی در حالت‌های حدی نهایی و قابل استفاده باشد. این استاندارد در مورد اجزای مانع صوتی یا موانع صوتی به عنوان یک کل اعمال می‌شود.

در مواردی که طراحی با استفاده از مدل‌های تحلیلی قابل انجام است، تأیید صحت فونداسیون‌ها، ستون‌ها و پنل‌ها باید مطابق با یوروکدهای مربوطه یا اسناد ارزیابی اروپایی باشد. اعضای فولادی و آلومینیومی باید مطابق با سری استانداردهای EN 1993 و سری استانداردهای EN 1999 طراحی شوند.

• استاندارد EN 16727-2-2 بخش 2-2: عملکرد مکانیکی تحت بارگذاری دینامیکی ناشی از عبور قطارها - روش محاسبه، بارگذاری روی موانع صوتی ناشی از موج فشار هوای مشخص شده در استاندارد EN 1991-2، مکان‌های الگوی بار مربوطه و نیروهای داخلی را تعریف می‌کند. شکل‌های عمودی و افقی موج فشار هوا و اثرات دینامیکی در نظر گرفته شده‌اند. روش محاسبه شرح داده شده در این استاندارد برای موانع صوتی با ساختار ستونی و پنلی بر روی پایه‌های شمعی تدوین شده است. همچنین می‌توان از آن زمانی استفاده کرد که ماده پوششی به یک سازه صلب متصل باشد. برای سازه‌هایی با پایه‌های شمعی، یک فرمول تجربی برای تعیین فرکانس طبیعی در پیوست استاندارد (پیوست الف) گنجانده شده است. پیوست ب همچنین شامل مثالی از کاربرد روش محاسبه برای تعیین نیروها و گشتاورهای داخلی وارد بر ستون مرکزی است. طراحی موانع صوتی (به عنوان مثال، مقاومت در برابر خستگی) بخشی از این استاندارد نیست.

عبور قطارها باعث ایجاد تغییرات فشار به شکل امواج فشار هوا می‌شود که به موانع صوتی قرار داده شده در لبه ریل‌ها برخورد می‌کند. موانع صوتی باید بدون شکستن یا جابجایی هیچ قطعه‌ای که می‌تواند خطری برای قطارهای عبوری یا افراد ایجاد کند، در برابر این ضربه مقاومت کنند. این استاندارد یک روش محاسبه برای ارزیابی ظرفیت موانع صوتی ستونی و پنلی با پایه‌های شمعی برای مقاومت در برابر این تغییر فشار ارائه می‌دهد و پاسخ دینامیکی سازه را در نظر می‌گیرد. موج فشار هوای ایجاد شده توسط قطار عبوری بر اساس دو بار بلوکی در استاندارد EN 1991-2 شرح داده شده است. برای محاسبه اثرات استاتیکی و دینامیکی واقع‌بینانه بر موانع صوتی، لازم است شکل موج فشار هوا و اثرات دینامیکی آن در نظر گرفته شود.

• استاندارد EN 16727-3 بخش 3: الزامات عمومی ایمنی و زیست‌محیطی، حداقل الزامات و سایر معیارها را برای ارزیابی عملکرد کلی ایمنی و زیست‌محیطی موانع صوتی و دستگاه‌های مرتبط مؤثر بر انتشار صدای هوابرد در شرایط معمول کنار پیست توصیف می‌کند. الزامات شرایط دشوارتر توسط طراح ارزیابی می‌شود. در صورت لزوم، روش‌های آزمون مناسب ارائه شده است، اما برای برخی جنبه‌ها، ممکن است برای اطلاع طراحان، اعلام خواص مواد لازم باشد. نحوه برخورد با هر جنبه به طور جداگانه در پیوست‌های این استاندارد (پیوست‌های A تا G) مورد بحث قرار گرفته است.

موانع صوتی و دستگاه‌های مرتبط که در امتداد خطوط راه‌آهن نصب می‌شوند و بر انتشار صدای هوابرد تأثیر می‌گذارند، نباید در حین انجام وظیفه اصلی خود، خطری برای کاربران راه‌آهن، سایر افراد حاضر در محل یا محیط زیست به طور کلی ایجاد کنند. موانع صوتی و دستگاه‌های مرتبط نباید به گسترش آتش از کناره‌های مجاور یا زمین‌های مجاور کمک کنند. علاوه بر این، مقاومت در برابر آتش مطابق با استانداردهای خاص ممکن است برای به حداقل رساندن خطر برای ساختمان‌های مجاور یا کاربران راه‌آهن در راهروهای باریک مورد نیاز باشد. موانع صوتی و دستگاه‌های مرتبط نباید نور را به سمت رانندگان قطار به گونه‌ای منعکس کنند که ایمنی راه‌آهن را به خطر بیندازد. آنها باید از موادی ساخته شوند که بخارات یا شیرابه‌های مضر، چه از فرآیندهای طبیعی یا صنعتی و چه در نتیجه آتش‌سوزی، منتشر نکنند. موانع صوتی باید در صورت بروز شرایط اضطراری، راه فرار برای کاربران راه‌آهن و دسترسی برای اپراتورها را فراهم کنند. موانع صوتی و دستگاه‌های مرتبط که بر انتشار صدای هوابرد تأثیر می‌گذارند، معمولاً انتظار نمی‌رود که در برابر ضربه وسایل نقلیه مقاومت کنند. با این حال، طراحان می‌توانند از اطلاعات مربوط به پیامدهای چنین بارهای ضربه‌ای برای تعیین الزامات حفاظت از کاربران راه‌آهن و عابران استفاده کنند.

استانداردهای EN 16727 به دلایل زیر مهم تلقی می‌شوند:

• ایمنی و یکپارچگی سازه: موانع صوتی باید در برابر فشارهای استاتیک و دینامیکی قابل توجه، از جمله امواج فشار هوای ایجاد شده توسط قطارهای عبوری، مقاومت کنند. بدون طراحی استاندارد، این سازه‌ها می‌توانند به طور غیرمنتظره‌ای دچار شکست شوند و خطری برای مسافران، پرسنل تعمیر و نگهداری و جوامع اطراف ایجاد کنند.
• دوام و مقاومت در برابر خستگی: چرخه‌های بارگذاری مکرر (ناشی از عبور قطارها) می‌تواند به اجزای مانع آسیب برساند. بخش 2-1 تضمین می‌کند که مانع‌ها در طول زمان بدون خرابی‌های مرتبط با خستگی، مؤثر باقی می‌مانند.
• هماهنگی در سراسر کشورها: به عنوان یک هنجار اروپایی، این امر برای همه کشورهای عضو CEN الزامی است و رویکردهای فنی هماهنگ و قابلیت همکاری را در کل شبکه راه‌آهن اروپا تضمین می‌کند.
• رویه‌های مهندسی آگاهانه: این استانداردها دستورالعمل‌های محاسباتی، رویه‌های آزمایش و نمونه‌های تکمیلی را برای راهنمایی طراحان و مهندسان در موقعیت‌ها و مواد مختلف ارائه می‌دهند و عدم قطعیت را کاهش و قابلیت اطمینان را افزایش می‌دهند.

مزایای عملی این استانداردها به شرح زیر است:

• طراحی ایمن، بادوام و مؤثر موانع صوتی راه‌آهن از نظر عملکرد مکانیکی
• جلوگیری از خرابی‌های ساختاری که می‌تواند عملیات قطار یا زیرساخت‌های مجاور را به خطر بیندازد.
• مشخصات مهندسی هماهنگ در کشورهای مختلف، پروژه‌های ریلی فرامرزی را ساده می‌کند.
• الزامات شفاف برای محاسبات طراحی و آزمایش‌های فیزیکی به تولیدکنندگان کمک می‌کند تا چارچوب‌های نظارتی را رعایت کنند.

در نتیجه، استانداردهای EN 16727 تضمین می‌کنند که سازه‌های کاهش نویز در امتداد راه‌آهن نه تنها از نظر آکوستیکی مؤثر هستند، بلکه از نظر مکانیکی نیز در طول عمر عملیاتی خود مقاوم و ایمن هستند - یک الزام حیاتی برای طراحی زیرساخت‌های راه‌آهن مدرن و رعایت مقررات.

سازمان ما که سال‌هاست از طریق طیف گسترده‌ای از فعالیت‌های آزمایش، اندازه‌گیری، تجزیه و تحلیل و ارزیابی، از کسب‌وکارها در تمام بخش‌ها پشتیبانی می‌کند، دارای تیمی قوی از کارکنان است که از نزدیک پیشرفت‌های جهانی در علم و فناوری را دنبال می‌کنند و دائماً در حال بهبود خود هستند. در این زمینه، ما همچنین خدمات آزمایشی را مطابق با استاندارد "EN 16727 کاربردهای راه‌آهن - ریل - موانع صوتی و دستگاه‌های مرتبط مؤثر بر انتشار صدای هوابرد - عملکرد غیر آکوستیک" ارائه می‌دهیم.