Obciążenia dynamiczne

Mechanikę powstania obciążeń dynamicznych przy przejeździe pojazdów szynowych. Wchodzą tu w grę jako źródła drgań następujące czynniki:

• zmiana położenia środka nacisku na powierzchnię (przesuwanie się obciążenia),
• uderzenia pionowe kół na nierównościach,
• uderzenia poziome kół o nierówności,
• poziome uderzenia obrzeży kół o szyny (rzucanie na boki),
• poziome siły powierzchniowe przy hamowaniu pojazdu lub jeździe po łuku (program uprawnienia budowlane na komputer).

Wszystkie te źródła można ograniczyć przez odpowiednie zabiegi konstrukcyjne lub organizacyjne. Ważnym czynnikiem wpływającym na poziom wytwarzanych drgań jest rodzaj i stan techniczny torowiska. Topowy przekrój przez torowisko umieszczone w jezdni ulicy. Wadą tego rozwiązania jest dość wysoki poziom drgań przekazywanych z główki szyny na podłoże (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

W celu zilustrowania wykorzystania modelu do oceny efektywności zastosowanego przedstawiono także wyniki obliczeń dotyczące przyjętego modelu, a uzyskane komputerowo z wykorzystaniem systemu MES- BOMES. Wymuszenie (źródło drgań) opisano funkcją harmoniczną o dwóch różnych częstotliwościach wymuszenia f = 8 Hz i f = 25 Hz. Podobnie pokazano wykresy funkcji A_r (f,ł_s) uzyskane ze wzoru Dollinga a odnoszące się do tego samego podłoża. Już z tego przykładu widać, iż przegrody w gruncie tym skuteczniej redukują drgania im wyższa jest częstotliwość tych drgań. I tak np. amplitudę drgań o częstotliwości 25 Hz redukuje przegroda o głębokości 4 m w takim procencie w jakim przegroda o głębokości 12 m redukuje drgania o częstotliwości 8 Hz (uprawnienia budowlane).

Analiza ekonomiczna

Przedstawiony sposób redukcji drgań, ze względu na położenie przegrody, może być stosowany przy powierzchniowych lub przypowierzchniowych źródłach drgań parasejsmicznych. Na drodze propagacji drgań ze źródła do odbiornika można zastosować ekrany wibracyjno - akustyczne (por. Ciesielski, Kawecki, 1992). Położenie ekranów wibracyjnych i akustycznych jest przydatne i możliwe tylko w pewnych sytuacjach przestrzennych (program egzamin ustny) .

Dla ochrony akustycznej ekran powinien znajdować się możliwie jak najbliżej źródła, a dla ochrony wibracyjnej - jak najbliżej obiektu chronionego (budynku). Są też przypadki, gdy chronione obiekty znajdują się blisko drogi (źródła). Schematy połączonego ekranu. Są to przykłady możliwych rozwiązań, które poddawane są jeszcze optymalizacjom konstrukcyjnym. Najprostszy pionowy typ I stanowi połączenie części akustycznej (nadziemnej) z częścią wibracyjną (podziemną) (opinie o programie). Oszczędza to m.in. oddzielnego fundamentu dla ekranu nadziemnego i pozwala też na jego dowolne kształtowanie w rzucie pionowym i w planie. Typ II to przesunięta przegroda w podłożu, połączona ażurowo lub (w razie potrzeby) poziomą konstrukcją ciągłą. Typ ten pozwala na maksymalne zbliżenie przegrody w podłożu do obiektu chronionego i jest przydatny szczególnie w przypadkach potrzeby ochrony typu “punktowego" to znaczy przy ciągłym ekranie akustycznym potrzebne są na mniejszych odcinkach przegrody w podłożu. Typ III umożliwia rozbudowanie części podziemnej - co przy odpowiednim ukształtowaniu konstrukcyjnym zwiększa redukcję drgań pionowych (segregator aktów prawnych).

Wymiary i konstrukcje ekranów są dobierane do każdego praktycznego przypadku i powinny być sprawdzone analitycznie, a możliwie też doświadczalnie. Analiza ekonomiczna tych urządzeń wykazuje wysokie koszty budowy i eksploatacji, dlatego rozwiązania te stosować się będzie tylko wyjątkowo. Można jednak wskazać i w Polsce rozpoczęte tego typu przedsięwzięcia. Pewnym wzorem są rozwiązania japońskie (m.in. ochrona linii kolejowej Shinkansen, której koszt wynosi ok. 15% kosztu całej budowy) (promocja 3 w 1). Oczywiście ochrona wibracyjno-akustyczna jest jednym z elementów ochrony środowiska. Dodatkowo jednak dochodzą tu: strona estetyczna, szczególnie przy ekranach akustycznych oraz infrastrukturalna (szczególnie przy przegrodach podziemnych). Okoliczności te mogą zwiększyć koszty oraz utrudnić budowę i eksploatację.