Peter Červenka, Ing.,

REMING CONSULT a.s., Trnavská cesta 27, 831 04 Bratislava

Michal Bugala, Mgr., Ing. , Lenka Pechancová, Ing.; Ján Šimo, Ing., CSc., 

Klub ZPS vo vibroakustike, s.r.o., Vojtecha Tvrdého 23, 010 01 Žilina

1. ÚVOD

Pri návrhu technického riešenia električkových tratí v slovenských mestách Košice, Bratislava boli použité progresívne prvky a nové technológie, u ktorých sa predpokladá, že prinesú podstatné zlepšenie emisných hodnôt hluku a vibrácií z prejazdov električiek a ich následného šírenia vzduchom a konštrukciou do chránených objektov v záujmovom území riešeného projektu. Koľajový zvršok s aplikáciou pružných a absorbčných prvkov má minimalizovať  rizikové faktory hluku a vibrácií. Ďalším príspevkom k zníženiu emitovaného hluku a vibrácií je uvedenie moderných trakčných vozidiel Škoda 29T ForCity Plus a Škoda 30T ForCity Plus v Bratislave, resp. električiek Vario LF2+ v Košiciach dodaných spoločnosťou PRAGOIMEX . Vyhodnotenie uvedených prínosov je predmetom nasledujúcich kapitol. 

2.  MERANIA HLUKU A VIBRÁCIÍ V REÁLNYCH PREVÁDZKOVÝCH PODMIENKACH

Obr. 1 Trakčné vozidlo Škoda, prevádzkované v meste Bratislava. 

Obr. 2 Trakčné vozidlo Vario LF2+, prevádzkované v meste Košice.

 Ch1 – nová koľaj, zrýchlenie a (RMS) = 0,111 m.s^-2

Ch2 – stará koľaj, zrýchlenie a (RMS) = 0,316 m.s^-2

Obr. 3 FFT analýza zrýchlenia vibrácií  v smere osi „z“ vo vzdialenosti 1m od koľaje pre smer idúcej električky Vario LF2+ od križovatky ČS. Armády na ul. Zimná v Košiciach. Merací bod A kanál č.1 (Ch1) je umiestnený pri novej koľaji a merací bod B kanál č.2 (Ch2) je umiestnený pri starej koľaji.

Obr. 4 Zábery z postupu výstavby koľajového zvršku električkových tratí  na Námestí osloboditeľov (8.9.2015) a na Kuzmányho ulici (21.7.2015) v Košiciach.

Obr. 5 Umiestnenie meracích bodov hluku a vibrácií na pôvodnej a na modernizovanej trati na Štefanovičovej ulici v Bratislave. Meracie stanovište M1 –pôvodná trať v oblúku na priecestí  so Šancovou ulicou.

(SEL (7,5m) = L_pAeq,T + 10 log10 (T/T0) = 97,4 dB. )

(Vrcholová hodnota rýchlosti vibrácií V_peak,z (7,5m) = 0,40 mm.s^-1)

Obr. 6  Časový priebeh hladín zvuku L_pAeq,200ms (zelená stopa) a rýchlosti vibrácií v_peak,200ms (červená stopa) na meracom stanovišti M1 vo výške 1,2m nad temenom koľajnice a vo vzdialenosti 7,5 m od osi koľaje pri prejazde električky rýchlosťou 30 km.h^-1. Výskyt rušivej tónovej zložky. Jazda vozidla typu K2 so zakrytovanými podvozkami.

(SEL (7,5m) = L_pAeq,T + 10 log10 (T/T0) = 79,4 dB. )

(Vrcholová hodnota rýchlosti vibrácií V_peak,z (7,5m) = 0,35 mm.s^-1)

Obr. 7  Časový priebeh hladín zvuku L_pAeq,200ms (zelená stopa)  a rýchlosti vibrácií v_peak,200ms  (modrá stopa) na meracom stanovišti M2 vo výške 1,2 m nad temenom koľajnice a vo vzdialenosti 7,5 m od osi koľaje pri prejazde električky rýchlosťou 30 km.h^-1. Jazda vozidla typu K2 so zakrytovanými podvozkami.

(SEL (7,5m) = L_pAeq,T + 10 log10 (T/T0) = 84,0 dB. )

(Vrcholová hodnota rýchlosti vibrácií V_peak,z (7,5m) = 0,55 mm.s^-1)

Obr. 8  Časový priebeh hladín zvuku L_pAeq,200ms (zelená stopa) a rýchlosti vibrácií v_peak,200ms (červená stopa) na meracom stanovišti M3 vo výške 1,2 m nad temenom koľajnice a vo vzdialenosti 7,5 m od osi koľaje pri prejazde električky rýchlosťou 50 km.h^-1 Jazda vozidla typu K2 so zakrytovanými podvozkami.

Obr. 9  Záber z postupu modernizácie električkovej trate  na Štefanovičovej ul. V Bratislave. Stav k 26.6.2015.

 3. VYHODNOTENIE NAMERANÝCH HODNÔT

Obr. 3 predstavuje typický príklad nameraných hodnôt vibrácií v Košiciach. Vyplýva z neho podstatné zníženie úrovne zrýchlenia vibrácií na modernizovanej koľaji oproti pôvodnej koľaji. Je predpoklad, že hodnoty vibrácií novej koľaje budú vyhovovať limitom stanovených Vyhl. MZ SR č. 549/2007 Tab. č. 4. Parametre hluku nebolo možné vzhľadom na počasie vyhodnotiť.

Obr. 6 z meracieho stanovišťa M1 (pôvodná trať) poukazuje na vysoké prekročenie úrovne hluku (tónová zložka pri prejazde oblúkom na priecestí)a dosiahnutie prvého medzného stavu vrcholovej hodnoty rýchlosti vibrácií v zmysle STN EN 1998-1/NA/Z1.

Obr. 7 z meracieho stanovišťa M2- hodnoty hluku a vibrácií sú znížené oproti pôvodnej trati, avšak ich zníženie vzhľadom na pomalú rýchlosť električiek nie je výrazné.

Obr. 8 z meracieho stanovišťa M3 – hodnota hluku je znížená oproti pôvodnej trati. Vrcholová hodnota rýchlosti vibrácií výrazne prekročila prvý medzný stav v zmysle STN EN 1998-1/NA/Z1.

4. ZÁVEREČNÉ ODPORÚČANIA

Ďalšie znižovanie úrovne hluku a vibrácií z koľajovej dopravy je významným cieľom Európskej komisie, železníc a mestských dopravných podnikov. Preto na základe výsledkov meraní v Bratislave nie je možné považovať konštrukciu trate za štandardnú, ale je potrebné pokračovať v prijímaní ďalších protihlukových a protivibračných opatrení.

V prípade tzv. zelených tratí je potrebné technicky zvládnuť retenciu dažďovej vody a tak prispieť k ďalšiemu skvalitňovaniu životného prostredia.

K elementárnym povinnostiam železníc a dopravných podnikov patrí aj údržba koľají v hlukovo vyhovujúcom stave. V prípade električiek v Bratislave je potrebné pokračovať vo vývoji a nasadení optimálnych profilov jazdných plôch kolies.

Významným prostriedkom na zníženie hluku je aj postupné nahradenie zastaralých električiek novovyrobenými vozidlami, vybavenými  opatreniami na obmedzenie hluku, vibrácií a zníženie požiadaviek na údržbu (napr. inštalované zariadenie na mazanie okolesníkov, účinná protisklzová a protišmyková ochrana kolies).

Ďalšie zlepšenia v konštrukcii vozidiel a tratí je možné očakávať od výsledkov národných vývojových projektov, ako aj európskej iniciatívy Shift2Rail, kde environmenálne faktory koľajovej dopravy hrajú významnú rolu.