EN 16727 Железнодорожное применение. Пути. Шумозащита и сопутствующие устройства, влияющие на распространение звука в воздухе. Неакустические характеристики

Европейский стандарт «EN 16727 Железнодорожные применения. Пути. Шумозащитные экраны и сопутствующие устройства, влияющие на распространение звука в воздухе. Неакустические характеристики» состоит из следующих подразделов, опубликованных под тем же названием:

• Стандарт «EN 16727-1 Часть 1: Механические характеристики при статических нагрузках. Метод расчёта и испытаний» распространяется только на шумоизолирующие экраны, состоящие из стоек в качестве конструктивных элементов и панелей в качестве акустических элементов (например, изготовленных из металла, дерева, пластика или бетона). Он также распространяется на звукоизоляцию существующих стен и частичную или полную звукоизоляцию железнодорожных путей.

Важно, чтобы акустические элементы испытывались совместно с конструктивными элементами, чтобы гарантировать соответствие шумозащитного экрана предполагаемому применению. Настоящий стандарт устанавливает критерии проверки шумозащитных экранов и связанных с ними устройств на основе основных механических характеристик в стандартных условиях воздействия, независимо от используемых материалов.

Настоящий стандарт включает ряд условий и дополнительных требований, обеспечивающих широкий спектр применения в Европе. Отдельные аспекты эксплуатационных характеристик рассматриваются отдельно в приложениях. Настоящий стандарт устанавливает методы испытаний и критерии оценки механических характеристик и устойчивости шумозащитных экранов для железнодорожного транспорта при статической нагрузке.

Шумозащитный экран и связанные с ним устройства, влияющие на распространение звука по воздуху, подвержены постоянным, переменным или случайным воздействиям, как указано в стандарте EN 1990. Этот стандарт позволяет оценить воздействие сил, возникающих от собственного веса, давления воздуха и ударных нагрузок, которые могут действовать на шумозащитный экран и его компоненты. Крайне важно оценить структурные свойства шумозащитного экрана при сочетаниях постоянных, переменных и случайных воздействий, чтобы предотвратить чрезмерное напряжение материала, отслоение элементов от несущих конструкций и чрезмерный прогиб, которые могут повлиять на его акустическую эффективность и долговечность.

Различные материалы, используемые в конструкции шумозащитного экрана, должны быть химически совместимы и не оказывать отрицательного влияния друг на друга. Незначительные повреждения, особенно от щебня или другого мусора от проходящих поездов, допустимы, но при этом необходимо учитывать требования безопасности, экологичности и функциональности.

Свойства защиты от фрагментации рассматриваются в стандарте EN 16727-3. При отсутствии проектной информации или наличии сомнений относительно параметров, необходимых для испытаний или расчётов для подтверждения правильности конструкции, требуются дополнительные исследования и геотехнические изыскания для получения значений, необходимых для обеспечения безопасности и удобства эксплуатации всего шумозащитного экрана. В некоторых странах необходимо учитывать динамическую силу снега, выбрасываемого оборудованием для расчистки путей зимой.

• В стандарте EN 16727-2-1, Часть 2-1: Механические характеристики при динамических нагрузках, вызванных проходящим поездом. Сопротивление усталости, описаны основные требования к проверке предельных состояний по несущей способности и работоспособности, а также сопротивления усталости шумозащитных экранов или их компонентов с помощью аналитических методов и испытаний. Аналитические методы могут использоваться для определения характерных и проектных значений. В случаях, когда недостаточно информации, аналитическая процедура может быть объединена с результатами испытаний.

Настоящий стандарт предусматривает следующие типы процедур испытаний:

• Испытания на небольших выборках для выявления детальных категорий, которые могут не охватываться Еврокодами (процедура проверки А).
• Испытание универсального элемента для определения предельного состояния усталости (процедура проверки B).
• Натурные испытания под заданной репрезентативной нагрузкой для определения усталостной прочности компонентов шумозащитного экрана при заданных условиях нагружения (процедура валидации C). Данная процедура предлагается в качестве альтернативы процедурам валидации A и B.

Проходящие поезда создают воздушную волну, которая воздействует на шумоизолирующие экраны, установленные вдоль рельсов. Важно, чтобы шумоизолирующие экраны выдерживали это воздействие без опасного смещения или смещения каких-либо компонентов. Они должны быть спроектированы в соответствии с требованиями, указанными в предельных состояниях по предельным значениям прочности, работоспособности и усталости. При отсутствии правил проектирования или достаточного опыта работы с компонентами проектирование должно основываться на расчетах и ​​испытаниях, проведенных для получения информации о свойствах компонента и его усталостной прочности для проектирования в предельных состояниях по предельным значениям прочности и работоспособности. Настоящий стандарт распространяется на компоненты шумоизолирующих экранов или на шумоизолирующие экраны в целом.

Если проектирование возможно с использованием аналитических моделей, проверка фундаментов, колонн и панелей должна осуществляться согласно соответствующим Еврокодам или европейским документам по оценке. Стальные и алюминиевые элементы должны проектироваться в соответствии со стандартами серии EN 1993 и серии EN 1999.

• В стандарте EN 16727-2-2 Часть 2-2: Механические характеристики при динамической нагрузке, вызванной проходящим поездом. Метод расчета определяет нагрузку на шумозащитный экран, обусловленную волной давления воздуха, указанной в EN 1991-2, соответствующими схемами распределения нагрузки и внутренними силами. Учитываются вертикальная и горизонтальная формы волны давления воздуха и динамические эффекты. Метод расчета, описанный в настоящем стандарте, был разработан для шумозащитных экранов со столбчатой ​​и панельной конструкцией на свайном фундаменте. Он также может быть использован, когда материал покрытия крепится к жесткой конструкции. Для конструкций со свайным фундаментом эмпирическая формула для определения собственной частоты включена в приложение к стандарту (Приложение A). Приложение B также содержит пример применения метода расчета для определения внутренних сил и моментов, действующих на центральную колонну. Проектирование шумозащитных экранов (например, сопротивление усталости) не является частью настоящего стандарта.

Проходящие поезда создают изменения давления в виде воздушных волн, которые воздействуют на шумозащитные экраны, установленные по краю путей. Шумозащитные экраны должны выдерживать это воздействие без разрушения или смещения каких-либо компонентов, что может представлять угрозу безопасности для проходящих поездов или людей. Настоящий стандарт предоставляет метод расчета для оценки способности столбовых и панельных шумозащитных экранов со свайным фундаментом противостоять этим изменениям давления и учитывает динамическую реакцию конструкции. Воздушная волна, создаваемая проходящим поездом, описывается в терминах двухблочных нагрузок в EN 1991-2. Для расчета реалистичных статических и динамических воздействий на шумозащитные экраны необходимо учитывать форму воздушной волны и ее динамические эффекты.

• В стандарте EN 16727-3 «Часть 3: Общие требования к безопасности и охране окружающей среды» описаны минимальные требования и другие критерии оценки общих характеристик безопасности и охраны окружающей среды шумозащитных экранов и связанных с ними устройств, влияющих на распространение звука в воздухе в типичных условиях железнодорожного полотна. Требования к более сложным условиям оцениваются проектировщиком. При необходимости предоставляются соответствующие методы испытаний, но для некоторых аспектов может потребоваться декларация свойств материала для информирования проектировщиков. Рассмотрение каждого аспекта рассматривается отдельно в приложениях к настоящему стандарту (Приложения A–G).

Шумозащитные экраны и сопутствующие устройства, устанавливаемые вдоль железнодорожных путей и влияющие на распространение шума в воздухе, не должны, выполняя свою основную функцию, представлять опасность для пользователей железнодорожного транспорта, других наблюдателей или окружающей среды в целом. Шумозащитные экраны и сопутствующие устройства не должны способствовать распространению огня с прилегающих сторон или с прилегающей территории. Кроме того, для минимизации риска для соседних зданий или пользователей железнодорожного транспорта в узких коридорах может потребоваться соответствие определенным стандартам огнестойкости. Шумозащитные экраны и сопутствующие устройства не должны отражать свет в сторону машинистов таким образом, чтобы это ставило под угрозу безопасность на железной дороге. Они должны быть изготовлены из материалов, не выделяющих вредных паров или продуктов выветривания, будь то в результате естественных или промышленных процессов или в результате пожара. Шумозащитные экраны должны обеспечивать возможность эвакуации для пользователей железнодорожного транспорта и доступ для операторов в случае возникновения чрезвычайной ситуации. Шумозащитные экраны и сопутствующие устройства, влияющие на распространение шума в воздухе, как правило, не должны выдерживать удар транспортного средства; однако проектировщики могут использовать информацию о последствиях таких ударных нагрузок для определения требований к защите пользователей железнодорожного транспорта и прохожих.

Стандарты EN 16727 считаются важными по следующим причинам:

• Безопасность и структурная целостность: Шумозащитные экраны должны выдерживать значительные статические и динамические нагрузки, включая воздушные волны, создаваемые проезжающими поездами. Без стандартной конструкции эти конструкции могут неожиданно выйти из строя, представляя опасность для пассажиров, обслуживающего персонала и близлежащих населенных пунктов.
• Долговечность и сопротивление усталости: Многократные циклы нагрузки (от проезжающих поездов) могут повредить компоненты ограждения. Раздел 2-1 гарантирует, что ограждения сохранят свою эффективность в течение длительного времени без отказов, связанных с усталостью.
• Единообразие между странами: являясь европейской нормой, она обязательна для всех государств-членов CEN и обеспечивает гармонизированные технические подходы и функциональную совместимость на всей европейской железнодорожной сети.
• Информированная инженерная практика: эти стандарты содержат расчетные рецепты, процедуры испытаний и дополнительные примеры, которые помогут проектировщикам и инженерам работать с различными ситуациями и материалами, снижая неопределенность и повышая надежность.

Практические преимущества этих стандартов заключаются в следующем:

• Безопасная, долговечная и эффективная конструкция шумозащитных экранов на железной дороге с точки зрения механических характеристик.
• Предотвращение разрушений конструкций, которые могут поставить под угрозу движение поездов или близлежащую инфраструктуру.
• Гармонизированные технические спецификации в разных странах упрощают трансграничные железнодорожные проекты.
• Четкие требования как к проектным расчетам, так и к физическим испытаниям помогают производителям соблюдать нормативные требования.

В результате стандарты EN 16727 гарантируют, что шумопоглощающие конструкции вдоль железных дорог не только акустически эффективны, но и механически прочны и безопасны на протяжении всего срока эксплуатации, что является важнейшим требованием к проектированию современной железнодорожной инфраструктуры и соблюдению нормативных требований.

Наша организация, которая уже много лет оказывает поддержку предприятиям всех секторов, предлагая широкий спектр мероприятий по испытаниям, измерениям, анализу и оценке, может похвастаться сильной командой сотрудников, которые внимательно следят за мировыми достижениями в области науки и технологий и постоянно совершенствуются. В связи с этим мы также предоставляем услуги по испытаниям в соответствии со стандартом «EN 16727 Железнодорожное применение. Пути. Шумозащитные экраны и сопутствующие устройства, влияющие на распространение звука в воздухе. Неакустические характеристики».