Hluk z provozu seřaďovacího nádraží ve městě – v současné době řešitelný problém

• Foto

CHARAKTERISTIKA HLAVNÍCH ZDROJŮ HLUKU VZNIKAJÍCÍHO PŘI PROVOZU SEŘ. NÁDRAŽÍ, KTERÉ BYLO NUTNO REALIZACÍ STAVBY ŘEŠIT

• Brzdění vagonů v kolejových brzdách
Sevřením kol mezi brzdnými trámci vzniká silné tření kovových ploch, doprovázené hlukem s převládajícími vysokými tóny a dosahujícím hodnot až 130 dB v blízkosti zdroje. Vzhledem k extrémním podmínkám, za jakých tento hluk vzniká, je velmi obtížné jej redukovat. Pro dosažení optimálních výsledků snížení hluku z provozu kolejových brzd je proto třeba vždy nejprve provést posouzení stávajícího stavu zařízení spádoviště a následně aplikovat komplexní soubor vzájemně se doplňujících aktivních i pasivních protihlukových opatření.

• Odfuk stl. vzduchu z ventilů pneum. pohonu KB
Při odbrzďování kol. brzd dochází k odfuku stlačeného vzduchu z vypouštěcích ventilů umístěných v ovládacích skříních a na pracovních válcích. Při tomto odfuku dochází k charakteristickému hluku podobnému „výstřelu“.

• Chod kompresorovny
Hluk kompresorovny je dán hlavně hlučností chodu kompresorů (zejména pístových) a provedením skříně kompresorovny.

• Jízda vagonu v kolejišti
Hluk z jízdy vagonů způsobují zejména: nárazy a otřesy při přejezdu přes kol. styky a srdcovky výhybek, pískání při průjezdu oblouky a pískání při tření boků kol o přídržnice.

• Nárazy dojíždějících vagonů na stojící vagony v cílových kolejích
Hluk vzniká při nepřiměřené dojezdové rychlosti vagonů na cílové koleje se stojícími vagony.

POPIS VÝCHOZÍHO STAVU V ŽST. PRAHA-LIBEŇ PŘED REALIZACÍ PROTIHLUKOVÝCH OPATŘENÍ

Spádoviště bylo vybaveno jedním sledem údolních kolejových brzd tvořeným dvěma dvojicemi jednokolejnicových pneumatických brzd typu JKB (5 + 5 článků), starých více jak 20 let a technicky i výkonnostně již nevyhovujících současným potřebám. Brzdy byly vybaveny ovládacími soupravami staršího typu OSJ 2, jako zdroj stlačeného vzduchu sloužila balená kompresorovna typu BAK 460 s pístovými kompresory. Pro řízení provozu byl využíván spádovištní systém KOMPAS-3. Z hlediska optimalizace brzdění, jako jedné z nutných podmínek pro snížení hlukové zátěže vznikající provozem spádoviště, se jednalo o zcela nevyhovující zařízení včetně jeho uspořádání. Toto původní řešení vyžadovalo velkou intenzitu brzdění soustředěnou do jednoho místa (sledu KB) a do jednoho kolejnicového pasu. Kolejové brzdy nebyly vybaveny tlumením (netlumené odfuky stlačeného vzduchu). Kolejové brzdy ani kompresorovna nebyly vybaveny žádným zařízením snižujícím hluk, vznikající jejich provozem.

POPIS REALIZOVANÝCH ŘEŠENÍ V RÁMCI STAVBY „MODERNIZACE SPÁDOVIŠTĚ V ŽST. PRAHA-LIBEŇ VČETNĚ PROTIHLUKOVÝCH OPATŘENÍ“

Termín realizace
Projekt: rok 2015
Ukončení stavby: I. Q. 2017

S využitím zkušeností z předchozího realizovaného projektu v žst. Havlíčkův Brod byla pro spádoviště v Praze-Libni nejprve zpracována hluková studie a provedeno posouzení stávajícího stavu zařízení spádoviště. Poté byla navržena rekonstrukce spádoviště zahrnující jednak obnovu a modernizaci stávajících zařízení a rozšíření o nová zařízení pro vytvoření základních podmínek pro minimalizaci hluku vznikajícího provozem spádoviště, dále pak kombinaci aktivních a pasivních protihlukových opatření pro dosažení nejlepších možných výsledků.

AKTIVNÍ PROTIHLUKOVÁ OPATŘENÍ

• Modernizace stávajícího zařízení kolejových brzd
Základním předpokladem pro snížení hlučnosti provozu kolejových brzd je dobrý technický stav zařízení, a dále:

• snížení intenzity brzdění rozložením potřebného brzdění spouštěných odvěsů do více sledů kol. brzd a do delší brzdné dráhy
• snížení vstupních rychlostí do údolních KB jako hlavního místa zdroje hluku
• možnost co nejpřesnější regulace intenzity brzdění v závislosti na hmotnosti brzděných vozů a požadovaných výstupních rychlostech z KB
• vybavení kolejových brzd a ovládacích souprav tlumícími prvky odfuku stlačeného vzduchu
• kolejové brzdy musí svými parametry a vlastnostmi umožnit účinnou aplikaci protihlukového přípravku upravujícího třecí poměry mezi brzdovou lištou a kolem vagonu

Pro dosažení uvedených podmínek byla v rámci rekonstrukce spádoviště žst. Praha-Libeň provedena náhrada původních údolních jednokolejnicových kol. brzd JKB 5 + 5 čl. dvěma dvojicemi dvoukolejnicových pneumatických kol. brzd DKB 4 + 4 čl. se zvýšeným výkonem (výškou brzdných lišt nad TK 90 mm), navíc byl přidán další sled srázové kol. brzdy DKB 3 čl. Zároveň byla provedena rekonstrukce ovládacích souprav s dosazením tlumicích prvků (tlumení odfuků) a náhrada původní zastaralé hlučné kompresorovny s pístovými kompresory novým typem BAKS 300 se šroubovými kompresory a odhlučněnou skříní, která vykazuje minimální hlučnost. Výrobcem a dodavatelem tohoto technologického zařízení byla specializovaná firma Doska Česká Lípa, s. r. o.

• Nový automatizační systém MODEST MARSHAL
Vhodně zvolený automatizační systém je dalším důležitým prvkem pro vytvoření podmínek ke snížení hlukové zátěže. Pro dosažení přesné regulace procesu brzdění byl stávající spádovištní systém KOMPAS-3 nahrazen novým moderním automatizačním systémem MODEST MARSHAL.

Tento automatizační systém patří mezi špičková technická řešení s vysokou úrovní spolehlivosti a bezpečnosti. Jedná se o plně elektronické spádovištní zařízení, které mj. řídí brzdění tak, aby nájezdová rychlost vozů v cílových kolejích nepřekročila požadovanou rychlost. Systém pracuje na základě automatické detekce hmotnosti a polohy odvěsů. Je vybaven radarovými měřiči rychlosti a měřiči hmotnosti pro řízení intenzity brzdění odvěsu. Systém umožňuje co nejpřesnější regulaci intenzity brzdění, nezbytnou pro dosažení optimálních účinků protihlukových opatření (PHO), zejména pak vytváří vhodné podmínky pro účinné působení protihlukového zařízení Bremex Annsys.

Systém zajišťuje rozložení brzdění do všech KB na cestě spouštěného odvěsu. Upravuje potřebnou intenzitu brzdění v jednotlivých KB v závislosti na hmotnosti odvěsu a rozdílu mezi vstupní, okamžitou a požadovanou výstupní rychlostí. Výstupní rychlosti z poslední KB jsou do systému zadány zvlášť pro každou cílovou kolej v závislosti na jízdních a cestových odporech pro danou kolej. Systém tak vylučuje subjektivní vlivy, které nastávají při ruční obsluze zařízení. Snižuje tak rovněž výrazně četnost a intenzitu nárazů dojíždějících vagonů na stojící vagony v cílových kolejích. Automatizační systém, dodaný firmou První signální, a. s., tak zásadně přispívá k zajištění optimálního provozu spádoviště a tím i k výraznému snížení hluku z provozu spádoviště.

• Protihlukové zařízení kolejových brzd BREMEX ANNSYS „Basic“
Bremex Annsys představuje jedno z nejúčinnějších dostupných opatření pro snížení hlučnosti při brzdění vagonů v kolejových brzdách a při vytvoření vhodných podmínek (dobrý technický stav brzd, optimalizace intenzity brzdění) lze s jeho pomocí dosáhnout mimořádně dobrých výsledků. Pomocí plně automatického aplikačního zařízení Bremex Annsys je před vjezdem vozů do brzd nanášen na boční strany kol kompozitní protihlukový přípravek (modifikátor tření). Ekologicky šetrný přípravek DBM-50 byl vyvinutý speciálně pro použití na kolejových brzdách, kde ošetřuje brzdné plochy proti vzniku hluku a vibrací a účinně tak potlačuje výskyt pískání. Dochází k celkovému výraznému snížení hlučnosti a odstranění tónové složky hluku. Dalším nezanedbatelným účinkem je snížení opotřebení brzdných lišt a prodloužení jejich životnosti.

Zařízení Bremex Annsys „Basic“ v provedení „Double“ pro dvoukolejnicové kolejové brzdy je umístěno mezi srázovou DKB-3 čl. a první rozdělovací výhybkou, tj. před vjezdem do druhého sledu kolejových brzd. První sled kol.brzd DKB-3čl. není tímto zařízením ošetřen, protože z důvodu malé intenzity brzdění v prvním sledu to není zapotřebí a postačí vybavení této kol.brzdy pouze nízkými protihlukovými clonami.

Systém Bremex Annsys je vybaven elektronickým programem dávkování, jehož nastavení lze podle potřeby kdykoliv upravit na základě poznatků provozního sledování a optimalizovat tak nejen protihlukový účinek, ale zároveň i spotřebu provozní náplně. Provozní stavy zařízení jsou indikovány na ovládací obrazovku obslužného stanoviště. Z té je také možno zařízení v případě potřeby vypínat a zapínat. Dalším protihlukovým účinkem tohoto aplikačního zařízení je snížení tření boků kol o přídržnice na jízdní cestě spouštěných vagonů a tím i potlačení vzniku pískání. Současně dochází ke snížení opotřebení těchto přídržnic. Protihlukové zařízení kol. brzd vyrábí Slovinská firma ELPA, d. d. o., výhradním dodavatelem pro ČR je firma Doska Česká Lípa, s. r. o.

PASIVNÍ PROTIHLUKOVÁ OPATŘENÍ

• Nízké protihlukové clony kolejových brzd
Nízké protihlukové clony (PHC) jsou koncipovány a schváleny jako doplňková součást kolejových brzd typu DKB a JKB. Jedná se o pasivní protihlukové opatření, které zčásti pohlcuje vzniklý hluk a zabraňuje jeho šíření ve směru k zasaženým lokalitám. Clony jsou osazeny po obou stranách každé brzdy do výšky 1 m nad TK a příčně co nejblíže k ose koleje (1 790 mm) při zachování průjezdného průřezu. Přesahy PHC přes konce KB jsou stanoveny v závislosti na místních podmínkách každé kol. brzdy. PHC jsou vybaveny protihlukovými panely s neprůzvučností Rw 36 dB a příčnými oboustranně pohltivými panely, v horní části clonu uzavírá deflektor hluku. Nízkými PHC, dodanými fy Doska Česká Lípa, s. r. o., jsou vybaveny oba sledy kolejových brzd.

• Vysoká protihluková stěna
Jedná se o další protihlukové opatření, které zabraňuje šíření hluku ve směru k zasaženým lokalitám. V žst. Praha-Libeň byla provedena rekonstrukce původní protihlukové stěny. Stěna je tvořena oboustranně pohltivými železobetonovými panely, celková rozvinutá délka stěny činí 113 m, efektivní výška je 4,5 m nad temenem kolejnice, na obou koncích stěna navazuje na stávající objekty.

DOSAŽENÝ VÝSLEDEK – SNÍŽENÍ HLUKOVÉ ZÁTĚŽE PO REALIZACI UVEDENÉ STAVBY

Před realizací PHO byla v místě nejbližšího obytného domu v ulici Českomoravská 1181/23 naměřena hladina hluku L_Aeq,1h = 74,7 dB. Jednalo se o hluk s tónovou složkou (pískáním brzd), přičemž nejhlučnější naměřená hluková událost byla L_AE = 102,8 dB.

Po realizaci souboru všech výše zmíněných PHO byla na stejném místě naměřena průměrná hodnota L_Aeq,1h = 38,2 dB. Jednotlivé výsledné hodnoty se pohybovaly v rozmezí 36,1 až 41,7 dB, přičemž v průběhu celého měření nebyl zaznamenán výskyt tónové složky hluku (pískání). Jako zásadní faktor bránící vzniku pískání se jeví funkční protihlukové zařízení kolejových brzd Bremex Annsys.

Noise Emissions Produced by a Marshalling Yard in the City – Currently a Solvable Problem
Praha-Libeň marshalling yard is situated in Prague, Prague 8 city district. When this marshalling yard was built here in the late 1980s, the area was dominated by industrial buildings, with the industrial company of ČKD Lokomotivka being the closest one. The noise emissions produced by operating the railways, including the marshalling yard, was not a social problem at that time. After building other civil buildings (apartment buildings) in 2006 at the site of the decommissioned factory of ČKD Lokomotivka, i.e. at the place of then existing noise emissions, the problem of noisy operation of the marshalling yard transpired to be an issue. The citizens living in the houses close to the place started to complain about the annoying noise produced mainly by operating rail breaks. A measurement of the noise level in 2012 in a protected outdoor area of the closest apartment house in Českomoravská Street no. 1181/23 then confirmed that the hygiene limits had been exceeded by more than 25 dB. Following the decision of the Hygienic Station of Prague, Správa železniční dopravní cesty, s.o. (Railway Infrastructure Administration, state organization) started the modernization of the marshalling yard to minimize the noise emissions produced by its operation. The modernisation was carried out in 2016 by means of building: “Modernisation of the Hump Praha-Libeň Including Noise Measures”. It is the second project of such a nature that has been carried out in the past few years within the railway network administered by SŽDC, s. o.

Autor

• Ing. Jaroš Jan