A cikk szerzője:

Csortos Gabriella PhD-hallgató
BME

Dr. Augusztinovicz Fülöp egyetemi tanár
BME

A vasúti közlekedés zajvédelme (3. rész) – Helyszíni vizsgálatok

Cikksorozatunk előző részeiben átfogóan ismertettük a vasúti infrastruktúra zaj- és rezgéshatásait, azok csökkentésének módjait és a műszaki megoldások lehetőségeit. Bemutattuk a laboratóriumban megépített, kísérleti szerkezeten végzett vizsgálatainkat és a pályaszerkezeti elemek rezgésátviteli eredményeit. Ezúttal – a sorozat utolsó részében – a laboratóriumi vizsgálatokat kiegészítő helyszíni méréseket részletezzük, illetve összefoglaljuk kutatásunk megállapításait.


A füzesabonyi mérés feldolgozása során a Geo és a W14 rendszerű sínleerősítés rezgés- és zajjellemzői között nem találtunk jelentős eltérést. A rezgésamplitúdó-különbségek +5 és –5 dB között mozognak, nagyjából azonos mértékben. Mivel ezek az értékek kiegyenlítik egymást, így zajkeltés szempontjából a két leerősítés hatása is kiegyenlítődik, ezáltal az eredő zajban gyakorlatilag nem tapasztalható eltérés, ahogy ezt az 1. táblázat számadatai is mutatják.
Dinnyésnél a már korábban beépített kamraelemeket vizsgáltuk, azonban ott csak zajméréseket végeztünk. A sín kamrájába helyezett elemek – nagy belső súrlódásuk révén – a rezgésbe került síngerinc rezgésenergiáját alakítják át hővé. Közvetlenül a pálya fő zajforrására, a sínre fejtik ki hatásukat, így várható volt a zajcsökkentés (1. táblázat).
A táblázat helyes értékeléséhez érdemes megjegyezni, hogy 2 dB(A) különbséget akkor lehet füllel érzékelni, ha az érzékelés közvetlenül egymás után történik. 3 dB(A) már hallható, 5 dB(A) pedig igen jelentős zajcsökkenés lenne. Ennek az erősen változó értékelésnek az az alapja, hogy az emberi fül nemlineárisan érzékel, és ezt az összefüggést a logaritmikusan képzett hangnyomásszinttel fejezzük ki. Ebből következik az, hogy kis dB(A)-csökkenés szinte semmilyen hatást nem eredményez, miközben 5 dB(A) már elég jelentős, egy 20 dB(A)-s csökkenés pedig gyakorlatilag a forrás kikapcsolásával egyenértékű. Mindezek tudatában szembetűnő, hogy a hatások csekélyek, több esetben pedig az elvárt csökkenés helyett erősítés volt kimérhető.
Az adatok szórása meglehetősen nagy, ami a nemhomogén járműállományból adódik. Az eredmények igazolják azt, hogy bármilyen jól és hibamentesen megépíthetjük a pályát, egy tehervonat elhaladása során keletkezett zajokra minimálisan vagy egyáltalán nem tudunk befolyással lenni, ugyanis ott a mértékadó zajforrás a jármű. Fontos megjegyezni, hogy a pálya állapotával az eredő zajszint egyetlen részzajforrására, a gördülési zajra lehetünk csak hatással. Abban az esetben érhető el a pályában történő intézkedésekkel zajcsillapítás, ha a mértékadó zajforrás a gördülésből származik, például motorvonatok esetén.

CNOSSOS-metodika számítási eljárása

A vasutak által keltett zaj mérése Európában a többször átdolgozott, jelenleg 2013-as kiadású ISO szabvány [1] alapján történik. 2008-ban az Európai Bizottság elindította a közös zajértékelési módszertani keret kidolgozását a Közös Kutatóközpontja (Joint Research Centre; JRC) által irányított „Közös zajértékelési módszerek az EU-ban” (továbbiakban: CNOSSOS) projekten keresztül. A projekt eredményeit a JRC CNOSSOS-EU-ról szóló referenciajelentésében [3] tették közzé. Ennek a jelentésnek az alapján az Európai Bizottság 2015. május 19-én közzétette 996. sz. irányelvét [4].
Az új CNOSSOS-metodika jelentős eltéréseket tartalmaz a korábbi, a tagálla­mokban jelenleg széles körben alkalma­zott, eltérő, de viszonylag egyszerűen megvalósítható eljárásokhoz képest. A legfontosabb változás az, hogy a zajforrások értékelését a jövőben nem egyszerű hangnyomásmérések, hanem a mért hangnyomásokból származtatható mennyiség, a hangteljesítmény meghatározására alapozzák. A változás hatásainak feltárása érdekében egy hazai szakértőkből álló munkaközösség tanulmányt készített [5], amelynek néhány fontos megállapítását cikksorozatunk első részében ismertettük.

8. ábra. A T méraési idő meghatározása az [1] szabvány alapján
A vasúti járművek zajának mérését előíró szabvány [1] előírja, hogy miként kell megválasztani a teljes vasúti szerelvények zaját jellemző egyszámadatos értéket, az elhaladás egyenértékű A-hangnyomásszintjét és – igény esetén, hasonló módon – a frekvenciaspektrumokat. A 8. ábrán sematikusan ábrázoltuk egy teljes szerelvény elhaladása közben mérhető és ingadozó hangnyomásszinteket. A jármű elhaladását megfelelő eszköz (pl.: az általunk alkalmazott és bemutatott fénykapu) segítségével megfigyelve meghatározható az az időtartam, amely az első jármű elejétől a mérőmikrofonig mért távolság legkisebb értéke pillanatától az utolsó jármű végének a hasonló módon mért távolság legkisebb értéke pillanatáig eltelik. Ezt az időt elhaladási időnek nevezzük, és Tp-vel jelöljük. A T mérési időt úgy kapjuk meg, hogy az elhaladási idő kezdő- és végpontjának pillanatában meghatározott hangnyomásszintet 10 dB-lel csökkentve elmetsszük a hangnyomásszintek időfüggvényét. A K+F projekt összes helyszínen végzett méréseit e módszer alkalmazásával végeztük.

9. ábra. Az si részforrások hozzájárulása a teljes elhaladási zajszinthez [6]
A CNOSSOS-metodika lényegét jelentő, helyettesítő hangforrásokkal operáló módszer mérésekre adaptált vázlatát a 9. ábra alapján mutatjuk be [6]. Az elhaladó vasúti szerelvényt si szakaszokra bontjuk, melyek hossza, lo ≥ 1 m. Az i-edik szakasz által keltett hangnyomásszintet az (1) egyenlet, a teljes szerelvény elhaladásának eredő egyenértékű hangnyomásszintjét pedig a (2) egyenlet írja le.


Az egyenletekben az Aexcess (φi ) mennyiség az si szakaszoktól a mikrofonpontig terjedő átviteli út frekvenciaátviteli függvényének környezeti tényezőktől, geometriától és a pálya környezetének akusztikai impedanciájától függő értékét adja meg.
Az eredő egyenértékű hangnyomásszint és a forrás hangteljesítményszintje közötti kapcsolat az elemzés [6] szerint (a részletes levezetést itt mellőzve) a gyakorlat számára fontos esetekben, végeredményben az LWA
összefüggésre (3) egyenletre degradálódik, ahol (1m) a szerelvény 1 m hosszúságú darabja által kisugárzott hangteljesítmény és Aline,propagation(Tp) mennyiség állandó, és a terjedési viszonyok ismeretében, megfelelő számítási eszközök birtokában előre meghatározható.
Ez az összefüggés akkor igaz, ha a vizsgált szerelvény legalább 70 m hosszú, a mérési távolság 7,5 m, a pálya egyenes, a lejtésviszonyok minimálisak, környezete sík és mentes erősen hangvisszaverő vagy hangelnyelő felületektől (pl.: magas növényzet, hó stb.). Ha mérési távolságnak a szabványos 25 m-es pontot választjuk, a szerelvény lesugárzásának függőleges síkban vett iránykarakterisztikáját is ismernünk kell. Ebben az esetben már a hangterjedést a pálya és a mérőpont közötti talaj hangelnyelési tulajdonságai is erősen befolyásolják, ezért a fenti egyszerű közelítés nem alkalmazható.

A cikk folytatódik, lapozás:« Előző1234Következő »

Irodalomjegyzék

  • [1] MSZ EN ISO 3095:2013 Akusztika. Vasúti alkalmazások. Sínpályához kötött járművek zajkibocsátásának mérése (ISO 3095:2013 Acoustics – Railway applications – Measurement of noise emitted by railbound vehicles).
  • [2] Magyarország vasúti személyszállítási térképe – MÁV-Start Vasúti Személyszállító Zrt. https://www.mavcsoport.hu/file/34181/download?token=upxjrfmY, letöltve: 2018.05.20.
  • [3] Common Noise Assessment Methods in Europe (CNOSSOS-EU) – JRC Reference Report, EUR 25379 EN. Luxembourg, Az Európai Unió Kiadóhivatala, 2012 (ISBN 978-92-79-25281-5).
  • [4] A Bizottság (EU) 2015/996 Irányelve (2015. május 19.) a 2002/49/EK európai parlamenti és tanácsi irányelv szerinti közös zajértékelési módszerek meghatározásáról. Az Európai Unió Hivatalos Lapja, L 168/1-822, 2015.7.1.
  • [5] Anon: Tanulmány a stratégiai zajtérképek készítéséhez kidolgozott közösségi zajszámítási eljárás (CNOSSOS) hazai bevezetésének feltételeiről, feladatairól. Budapest, 2017.
  • [6] X. Zhang, To evaluate the sound power level LWA by using LpAeq, Tp of a train pass-by – A possible way to simplify the measurement procedure. Draft Technical Report No. IMA6TR-040415-SP03 of the IMAGINE project, WP 6, May 25, 2004.
A teljes cikket megtalálja a folyóirat 2018 / 3. számában.
Ha szeretne rendszeresen hozzájutni a legfrisebb számokhoz, fizessen elő a folyóiratra.
A hozzászólások megtekintéséhez vagy új hozzászólás írásához be kell jelentkeznie!
Sínek Világa A Magyar Államvasútak Zrt. pálya és hídszakmai folyóirata
http://www.sinekvilaga.hu | ©