СП 338.1325800.2018 Действует

- проектирование бесстыкового пути;

- перенос шумного оборудования, такого как кондиционеры, с крыши поезда в его нижние части;

- шлифование рельсов (обеспечивает эффект снижения шума в ИШ от 3 до 7 дБА);

- использование вибродемпфирующих накладок и амортизаторов на шейку рельса и колесные пары (обеспечивается эффект снижения шума в ИШ до 1–2 дБА);

- применение в межрельсовом и околорельсовом пространствах звукопоглощающих материалов;

- облицовка поверхности тележки, дна поезда виброшумопоглощающим материалом для снижения многократного отражения между кузовом поезда и устанавливаемым вдоль трассы ВСМ ШЭ (обеспечивается эффект снижения шума до 2–3 дБА). Схема размещения шумопоглощающего материала на тележке представлена на рисунке 7.1.

Рисунок 7.1 – Схема облицовки шумопоглощающим материалом тележки поезда

Все конструкционные решения по снижению шума в ИШ должны пройти испытания и быть допущены к применению на высокоскоростных железных дорогах (с максимальной скоростью движения поезда 400 км/ч).

7.1.3 Организационные мероприятия снижения шума

К организационным мероприятиям по снижению шума в окружающей среде относятся:

- рациональное и оптимальное расположение трассы ВСМ с точки зрения минимизации изымаемых площадей земель поселений, сельскохозяйственного назначения, особо охраняемых территорий и объектов, на территории существующей и перспективной застройки;

- введение технических норм по максимально допустимому уровню звука, излучаемого подвижным составом при различных режимах работы, соответствие требованиям которых должно быть соблюдено и документально подтверждено до ввода подвижного состава в эксплуатацию;

- ограничение времени железнодорожного движения, например исключение ночных поездов;

- рациональная организация движения железнодорожных потоков;

- обновление парка подвижного состава.

7.1.4 Методы снижения шумов на пути их распространения

Для снижения шума на пути распространения используют два принципа: защита расстоянием, обеспечивающая затухание звука в пространстве, и установка на пути распространения сооружений, обеспечивающая отражение звука. В частности, при удвоении расстояния от точечного источника звука шум уменьшается на 6 дБА. Если ИШ протяженный, линейный, то на расстояниях, сравнимых с его длиной, действует закон снижения шума на 3 дБА при удвоении расстояния.

Принцип защиты расстоянием осуществляется путем создания санитарно-защитной зоны и санитарного разрыва между ИШ и жилой застройкой.

Методами, снижающими шум на пути распространения, являются:

- применение ШЭ (обеспечивает эффект снижения шума до 20 дБА);

- устройство выемок и насыпей (обеспечивает эффект снижения шума до 15 дБА);

- проектирование тоннелей (полностью исключает шумовое загрязнение территории);

- проектирование галерей (обеспечивает эффект снижения шума до 30 дБА);

- устройство шумозащитных полос зеленых насаждений (в зависимости от частоты октавной полосы и протяженности плотного лесного массива обеспечивает эффект снижения шума до 0,12 дБ/м).

Для снижения уровня шума в тоннеле и притоннельных сооружениях следует применять звукоизолирующие и звукопоглощающие ограждения. В вентиляционных системах тоннеля следует предусматривать установку глушителей шума на всасывании и выхлопе. Для снижения уровней шума, создаваемого высокоскоростным поездом, на выходе из тоннеля необходимо применять звукопоглощающие облицовки либо иные средства (резонаторы Гельмгольца и др.).

На практике основными конструкциями, снижающими шум на пути от ИШ до защищаемого объекта (жилого района), являются ШЭ или иные сооружения, которые могут дать экранирующий эффект, например дома.

Принцип работы ШЭ основан на создании зоны акустической тени за ним в результате частичного отражения звука от его поверхности. Схема формирования зоны акустической тени представлена на рисунке 7.2.

Рисунок 7.2 – Формирование зоны акустической тени

Эффективность ШЭ или экранирующего сооружения ухудшается из-за огибания звуковыми волнами препятствия (дифракции звуковых волн) между источником звука и защищаемым от шума объектом. Дифракция возрастает с увеличением длины звуковой волны и снижается при увеличении размеров ШЭ.

7.1.5 Снижение шумов в жилых помещениях

Для обеспечения снижения шума внутри жилых помещений рекомендуется установка оконных блоков со спаренными створками и установкой клапанов проветривания, которые обеспечивают необходимый воздухообмен внутри помещений и позволяют осуществлять вентиляцию помещений при закрытых окнах, не допуская при этом снижения звукоизоляции окна в силу своей конструкции. Оконные блоки в зависимости от своей конструкции должны соответствовать ГОСТ 24700, ГОСТ 30734, ГОСТ 24699, ГОСТ 11214 или ГОСТ 30674. Изоляция воздушного шума железнодорожного потока окна должна соответствовать расчетной.

Число устанавливаемых в помещении приточных шумозащитных устройств и клапанов проветривания определяется исходя из технических характеристик устройств и объема помещения.

При установке шумозащитного остекления в жилых домах данные здания могут быть отнесены к категории «шумозащитные». В этом случае согласно СН 2.2.4/2.1.8.562–96 (примечание 2 к таблице 3) эквивалентные и максимальные уровни звука на прилегающих к ним территориях допускается принимать на 10 дБА выше уровней, указанных в позициях 9 и 10 таблицы 3 СН 2.2.4/2.1.8.562–96.

Так, для территорий, прилегающих к шумозащитным жилым домам, допустимые уровни примут следующие значения:

- эквивалентный уровень звука в дневной период суток – 65 дБА;

- максимальный уровень звука в дневной период суток – 80 дБА;

- эквивалентный уровень звука в ночной период суток – 55 дБА;

- максимальный уровень звука в дневной период суток – 70 дБА.

7.2 Порядок подбора мероприятий по обеспечению требуемого снижения шума

Разработка и выбор вариантов шумозащиты должны осуществляться в соответствии с процедурой, показанной на рисунке 7.3.

::

Рисунок 7.3 – Основные этапы проектирования шумозащитных мероприятий

Сопоставление критериев выбора шумозащиты следует проводить с соблюдением условий в следующем порядке приоритетности условий:

4) оценка сопутствующих критериев выбора (таких, как эстетическая составляющая, удобство расположения объекта и строительства и др.).

Для оценки качества выполненных работ по реализации запроектированных шумозащитных мероприятий и последующего контроля их функционирования эксплуатирующей высокоскоростную железную дорогу организацией необходимо проведение экологического аудита рассматриваемых участков трассы.

Жилую застройку и общественно-деловую застройку, не относящуюся к инфраструктуре железнодорожного транспорта, необходимо отделять от железнодорожных путей на участках движения поездов со скоростями свыше 200 км/ч санитарным разрывом, размер которого определяется на основании акустических расчетов, проводимых по настоящему своду правил, но не может составлять менее 50 м, считая от оси крайнего железнодорожного пути.

8.1 Требования к исходным данным для проектирования шумозащитных экранов

8.1.1 Шумозащитные экраны являются средством защиты от шума прилегающих селитебных территорий и устанавливаются вдоль железнодорожных путей по мере необходимости, не нарушая целостности инфраструктуры железнодорожного хозяйства при установке на определенном участке.

8.1.2 Для обеспечения требования, изложенного в 8.1.1, проектирование ШЭ (разработку конструкции фундамента, конструкции шумозащитной части и пр.) следует вести на основании принятых проектных решений по земляному полотну, балластной призме, верхнему строению железнодорожного пути, расположению опор электропередачи, прокладке кабелей связи и других элементов инфраструктуры железнодорожного хозяйства.

В свою очередь проектирование элементов инфраструктуры железнодорожного хозяйства на участке, где акустическими расчетами определена необходимость установки ШЭ, необходимо вести с учетом увязки с дополнительным объектом капитального строительства (ШЭ).

8.1.3 Основными и обязательными исходными материалами для проектирования ШЭ являются:

- топографические данные участка территории, на котором осуществляется проектирование ШЭ (инженерно-геодезические изыскания);

- инженерно-геологические изыскания;

- сводная таблица ШЭ на участке территории, включающая в себя пикетные привязки начала и конца ШЭ, протяженность ШЭ с учетом плановых особенностей трассы, высоты и формы ШЭ, материала шумозащитного заполнения (тип расчетных панелей со ссылкой на перспективного производителя);

- проектные решения участка железной дороги, включающие: план с элементами инфраструктуры железнодорожного хозяйства, в том числе коммуникациями; продольный профиль железнодорожного пути, ближе расположенного к ШЭ; типовые поперечные профили, выполненные с учетом требований 8.1.2.

8.1.4 Для увязки проектных решений шумозащитных конструкций с элементами инфраструктуры ВСМ в ходе проектирования необходимые исходные данные запрашиваются дополнительно. Также необходимо информировать заинтересованные стороны о принятых проектных решениях по конструкции ШЭ для своевременного выявления возможных проблем.

8.2 Требования к расположению шумозащитных экранов

8.2.1 Расположение ШЭ должно строго соответствовать их расположению, принятому в акустических расчетах.

8.2.2 На двухпутных и многопутных участках (в том числе на станциях) ШЭ размещают с внешней стороны крайних путей. На станциях допускается устанавливать ШЭ на платформе с внешней стороны.

В случае, когда на двухпутных и многопутных участках (в том числе на станциях) установка ШЭ с внешней стороны не приносит желаемого результата, следует проектировать шумозащитную тоннельную галерею для выделенных под высокоскоростное движение путей.

8.2.3 Допускается увеличивать протяженность ШЭ по его обоим концам максимум до 2 м, если этого требует конструкция ШЭ (сохранение принятого шага несущих стоек ШЭ для благоприятного восприятия, увеличение ШЭ для совмещения его конструкции с другими элементами инфраструктуры железнодорожного хозяйства и пр., см. рисунок 8.1, где L – принятый шаг установки несущих стоек, N – число шагов, L1 и L2 – шаги установки крайних стоек). Уменьшение протяженности ШЭ без обоснования не допускается.

max+2,00max+2,00max+2,00max+2,00

Рисунок 8.1 – Определение максимальной и минимальной длин шумозащитного экрана

8.2.4 Допускается изменение расстояния в плане от железнодорожного пути до ШЭ в пределах нескольких пролетов для обхода возможных препятствий (опоры линий электропередачи, коммутационные колодцы и пр.), при этом необходимо изменить высоту данных пролетов на рекомендованную при акустических расчетах (увеличить, если ШЭ отдаляется от ИШ, или уменьшить, если ШЭ приближается к ИШ, см. рисунок 8.2, где L – принятый шаг установки несущих стоек, N – число шагов, H1 – участок ШЭ с высотой, принятой по акустическому расчету, H2 – участок ШЭ с измененной высотой). Конструкция части ШЭ при изменении ее высоты должна удовлетворять требованиям прочности и устойчивости для данной высоты.

Рисунок 8.2 – Схема обхода препятствий

Указанные случаи обходов должны быть согласованы со всеми службами, осуществляющими проектирование на данном участке, при их заинтересованности (уширение земляного полотна, устройство опор и пр.).

8.2.5 При проектировании плановых решений должны быть четко определены и обозначены на соответствующих чертежах границы ШЭ, проходящих по насыпям и ИССО (подпорным стенам, мостам).

8.2.6 Размещение ШЭ за пределами полосы отвода не допускается. В случае если отсутствует возможность размещения ШЭ в пределах полосы отвода земель необходимо предусмотреть иные мероприятия для защиты от шума. Если никакие мероприятия, кроме установки ШЭ, невозможны, при разработке проектной документации участка ВСМ в части обоснования размеров полосы отвода следует учесть необходимость его установки.

8.2.7 Максимальная ширина отвода земель под ШЭ в пределах полосы отвода не должна превышать 1,5 м.

Рисунок 8.3 – Схема определения габаритных размеров отвода земель под шумозащитный экран

8.2.8 В пределах ШЭ протяженностью 400 м и более необходимо устраивать технологические проходы в виде разрывов в ШЭ с устройством контрэкранов (или дверные проемы с дверными полотнами из аналогичных ШЭ панелей без устройства контрэкранов). Наличие подобных технологических проходов должно быть отражено в акустических расчетах в виде подбора наиболее подходящих с точки зрения снижения шума мест для размещения прохода и разработки схемы его устройства.

Число технологических проходов определяется длиной ШЭ:

- при длине ШЭ до 400 м технологические проходы допускается не устраивать;

- при длине ШЭ от 401 до 1000 м устраивается не менее одного и не более двух технологических проходов;

- при длине ШЭ от 1001 до 1500 м устраивается не менее двух и не более трех технологических проходов;

- при длине ШЭ более 1501 м технологические проходы устраивают каждые 350–550 м (шаг разбивки на участки может зависеть от необходимости прохода обслуживающего персонала к отдельным элементам инфраструктуры ВСМ).

Пример устройства прохода (разрыва) с контрэкраном показан на рисунке 8.4, длина контрэкрана должна быть не менее чем lпр + 6d (например, при длине прохода 3 м и расстоянии до контрэкрана 1,5 м, его длина должна составлять не менее 12 м, максимальная длина определяется из учета длин применяемых секций).

Lкэ Lкэ2244 lпр lпр 3 3 d d1122

d – расстояние до контрэкрана; Lкэ – длина контрэкрана; lпр – длина прохода

Рисунок 8.4 – Устройство технологических разрывов с устройством контрэкранов

8.2.9 При проектировании ШЭ для предотвращения возможных несчастных случаев и актов вандализма необходимо, чтобы оборудование и элементы инфраструктуры железнодорожного хозяйства размещались в зоне между ШЭ и железнодорожными путями.

8.3 Определение и классификация нагрузок на шумозащитные экраны, сочетание нагрузок

8.3.1 Выбор и расчет нагрузок на ШЭ и их фундаменты проводят в соответствии с СП 20.13330 с учетом уточнений и рекомендаций, изложенных в настоящем своде правил.

8.3.2 В зависимости от продолжительности действия нагрузок для ШЭ и их фундаментов следует различать нагрузки:

- постоянные;

- временные.

8.3.3 К постоянным нагрузкам при расчете конструкций ШЭ и их фундаментов следует относить:

- вес несущих конструкций ШЭ;

- вес шумозащитного заполнения ШЭ (панелей);

- вес дополнительных элементов, закрепленных на несущих конструкциях;

- вес и давление грунтов.

8.3.4 К временным нагрузкам при расчете конструкций ШЭ и их фундаментов следует относить:

- ветровую и (или) снеговую (кратковременные) нагрузки;

- аэродинамическую (особую) нагрузку от проходящего высокоскоростного поезда.

8.3.5 Расчет конструкции ШЭ и их фундаментов следует вести с учетом наиболее неблагоприятных сочетаний нагрузок:

, (8.1)

где Cs – нагрузка для особого сочетания для расчета ШЭ;

Pd – постоянные нагрузки для расчета ШЭ (весовые характеристики);

ψt – коэффициент сочетаний, соответствующий основной по степени влияния кратковременной нагрузке, ψt = 0,8;

Pt – кратковременные нагрузки для расчета ШЭ (ветровые или другие климатические нагрузки);

Ps – особые нагрузки для расчета ШЭ (аэродинамическая нагрузка от прохождения высокоскоростного поезда).

8.4 Требования к определению весовых нагрузок

8.4.1 Расчет весовых нагрузок на ШЭ проводят в пределах расчетного элемента ШЭ:

- для расчета верха конструкции в пределах секции ШЭ (от стойки до стойки ШЭ);

- для расчета фундамента ШЭ в пределах двух несущих конструкций (при точечном фундаменте – свай, блоков и пр.) или в пределах секции ШЭ (при ленточном монолитном фундаменте).

8.4.2 Расчет нагрузок от собственного веса конструкции ШЭ следует выполнять для каждого основного элемента ШЭ (фундамент, стойки, панели) в зависимости от материала элемента (бетон, металл и др.). Суммарная расчетная весовая нагрузка выглядит следующим образом:

, (8.2)

где i = 1, … , n – число учитываемых элементов;

γf – коэффициент надежности по нагрузке в зависимости от материала элемента.

8.4.3 Для панелей ШЭ при расчете необходимо принимать их массу во влажном состоянии, но с учетом того, что она не должна превышать более чем на 10 % массу панели, заявленную производителем.

8.4.4 При расчете крепления несущих конструкций ШЭ к фундаменту (стоек на фундаментные болты) в случае, когда не выбран окончательный вариант панелей, рекомендуется для расчета использовать весовые характеристики наиболее легких элементов, как менее устойчивых к горизонтальным нагрузкам. При этом общую весовую нагрузку следует принимать с понижающим коэффициентом надежности по нагрузке γf = 0,9.

8.5 Требования к расчету аэродинамического воздействия на шумозащитные экраны от высокоскоростных поездов

8.5.1 Для инженерных расчетов при проектировании ШЭ прямой формы в поперечном сечении аэродинамическую нагрузку от проходящего высокоскоростного поезда допускается принимать по графику на рисунке 8.5, где P – величина максимального давления на единицу площади ШЭ, кг/м2, L – расстояние от оси ближайшего пути до оси установки ШЭ, м.

При проектировании двух ШЭ, находящихся друг напротив друга, для каждого из них при расчете прочности и устойчивости принимают аэродинамическое давление по верхнему графику.

Рисунок 8.5 – График учета аэродинамической нагрузки для прямого шумозащитного экрана

8.5.2 В случае, когда форма ШЭ в поперечном сечении отличается от прямой (прямая с козырьком, парусообразная, наклонная и пр.) значение дополнительного давления должно быть установлена специальными расчетами применительно к конкретно заданным условиям. При этом учитывают только максимальную нагрузку из полученных расчетом (в зоне сжатия или разряжения).

8.5.3 В случае, когда ШЭ выполнен в виде замкнутого шумозащитного тоннеля, значение дополнительного давления также должно быть установлено расчетами. При этом расчет следует проводить применительно к двум условиям:

- с учетом нагрузки от снега и наледи на поверхности шумозащитного тоннеля, рассчитанного согласно СП 20.13330;

- без учета нагрузки от снега и наледи на поверхности шумозащитного тоннеля.

Значение учитываемого давления выбирают с учетом требований 8.3.5 (исходя из самых неблагоприятных условий работы конструкции).

8.5.4 Расчет аэродинамического давления рекомендуется проводить с помощью профильных программ, предоставляющих возможность моделирования подвижных тел с применением динамических сеток, осуществляющих расчет стационарных и нестационарных течений.

8.6 Требования к расчетам ветровых и снеговых нагрузок на шумозащитные экраны

8.6.1 Расчет ветровых и снеговых нагрузок ведут так же, как и расчет весовых нагрузок, – в пределах расчетного элемента ШЭ:

- для расчета верха конструкции в пределах секции ШЭ (от стойки до стойки ШЭ);

- для расчета фундамента ШЭ в пределах двух несущих конструкций (при точечном фундаменте – свай, блоков и пр.) или в пределах секции ШЭ (при ленточном монолитном фундаменте).

8.6.2 Для ШЭ необходимо учитывать следующие воздействия ветра:

- расчетную ветровую нагрузку (нормативную ветровую нагрузку для района проектирования с учетом коэффициента надежности по ветровой нагрузке);

- пиковую ветровую нагрузку.

Максимальную по модулю из учтенных нагрузок принимают для расчета согласно 8.3.5.

8.6.3 При расчете нормативной ветровой нагрузки согласно СП 20.13330 пульсационную составляющую для ШЭ любого типа допускается рассчитывать по формуле для сооружений, у которых первая частота собственных колебаний больше предельного значения собственной частоты.

8.6.4 Для ШЭ прямой формы в поперечном сечении, а также отклоняющихся от вертикали не более чем на 30°, снеговые нагрузки допускается не учитывать (это касается также надстроек ШЭ в верхней части, например козырьков, см. рисунок 8.6).

Рисунок 8.6 – Формы шумозащитных экранов, для которых допускается не учитывать снеговые нагрузки

8.7 Требования к выбору и расчету несущих элементов конструкции шумозащитного экрана

8.7.1 К несущим элементам конструкции ШЭ относятся:

- каркас верхней части ШЭ (скелетная часть ШЭ без учета шумозащитного заполнения);

- фундамент ШЭ.

8.7.2 В качестве материала элементов каркаса верхней части ШЭ следует применять строительную сталь, допускается железобетон.

Расчет стального каркаса проводят в соответствии с требованиями СП 16.13330, расчет железобетонного каркаса – в соответствии с требованиями СП 63.13330.

8.7.3 Требования к фундаменту ШЭ подробно рассмотрены в 8.9.2.

8.7.4 Каркас верхней части ШЭ в зависимости от расчетных нагрузок, рассчитанных согласно 8.3–8.6, и предельных перемещений конструкции, заданных при проектировании, может быть:

- расчлененным (отдельные несущие элементы – стойки не соединены конструкционными связями, см. рисунок 8.7, а);

- сочлененным (отдельные несущие элементы – стойки объединены конструкционными связями, образуя единую систему, см. рисунок 8.7, б).

а)а)б)б)

а) – расчлененная конструкция несущего каркаса; б) – сочлененная конструкция несущего каркаса;

L – принятый шаг установки несущих стоек; H – высота ШЭ; h – высота ростверка фундамента