Webdesign by elf42 Webdesign by elf42

2012 Карлсруэ – Базель, Туннель Катценберг

При установке системы масса-пружина в туннеле Катценберг была использована высококачественная продукция компании Calenberg Ingenieure.

Туннель Катценберг является крупнейшим составным компонентом проекта по модернизации уже существующих и строительству новых участков железнодорожной линии Карлсруэ – Базель. Для того чтобы защитить жителей Бад-Беллингена от шума и вибраций, система масса-пружина была установлена в сплошном подрельсовом основании на участке железной дороги, проходящей под населенным пунктом. В данном случае система должна демонстрировать эксплуатационные качества высокого уровня.

Calenberg Ingenieure проецирует, производит и поставляет эластомерные пружинные опоры, а также статически или динамически нагруженные элементы опор (эластомерные опоры) для зданий и других конструкций, основания песчаной подушки и балластного полотна для строительства рельсовых путей и другую эластомерную продукцию для звукоизоляции и защиты окружающей среды.

Согласно графику немецкой федеральной транспортной сети, в период по 2025 год, туннель Катценберг будет ежедневно пропускать 60 поездов дальнего следования, более 100 региональных и 300 товарных поездов, что эквивалентно прохождению поезда каждые три минуты. Свыше 70 миллионов тонн груза будет ежегодно транспортироваться по данному участку дороги, что станет причиной структурного шума и вибраций в домах над туннелем.

Основная часть железнодорожного пути имеет сплошное подрельсовое основание. Система Bögl, установленная поверх бетонной подушки железнодорожного полотна, имеет толщину 34 см. Бетонная подушка поддерживается ленточными опорами USM 1000 W. Зазоры в местах стыков упругих элементов заполняются волокнистым цементом. Это создает систему масса-пружина с резонансной частотой в 12,50 Гц, которая обеспечивает высокую защиту от шума.

Проблемы, связанные с противоречивыми требованиями для данного сложного участка, были решены квалифицированным подбором материалов для обеспечения дренажа и защиты от вибрации. Вода, проникающая в систему масса-пружина, выводится через боковые маты на опорную плиту. Продольные и поперечные уклоны направляют воду между усеченными коническими стойками в центральный сток. Вода в стоке дренируется через желоба, расположенные с равными интервалами, и выводится в основную водоотводную трубу, проходящую по дну туннеля.

Calenberg Ingenieure проецирует, производит и поставляет эластомерные пружинные опоры, а также статически или динамически нагруженные элементы опор (эластомерные опоры) для зданий и других конструкций, основания песчаной подушки и балластного полотна для строительства рельсовых путей и другую эластомерную продукцию для звукоизоляции и защиты окружающей среды.

Очистные камеры обеспечивают контроль и техническое обслуживание дренажной системы. Для данного проекта были выбраны опоры USM 1000 W. Этот композитный продукт, состоящий из нескольких компонентов, был специально разработан нашими инженерами-проектировщиками.

Усеченные конические стойки изготовлены из натурального каучука, который имеет оптимальное соотношение статической и динамической жесткости. Конусы деформируются под увеличивающейся нагрузкой и принимают форму полусферы, что приводит к нелинейному отношению между нагрузкой и жесткостью. Преимущества очевидны: опора USM демонстрирует практически постоянную частоту собственных колебаний над областью сдавливающих напряжений, что встречается, главным образом, в проектировании железных дорог.

Только таким способом система может обеспечить постоянную защиту от структурного шума и вибраций, создаваемых разными нагрузками. Обратная сторона состоит из двух слоев, каждый из которых выполняет определенную функцию. Резиновая смесь среднего слоя выполняет функцию гасителя колебаний (демпфирующего устройства), который уменьшает любое увеличение частоты собственных колебаний и заставляет амплитуду колебаний затухать гораздо быстрее.

Хлоропреновый каучук используется в защитном покрытии и слое износа, что делает систему в высшей степени прочной и устойчивой к воздействию механических нагрузок. Два вулканизированных кордовых слоя обеспечивают устойчивость и препятствуют нежелательным поперечным деформациям. Ленточные опоры USM могут быть уложены продольно. В промышленном производстве ширина материала равна приблизительно 1,54 м, который нарезается на полосы шириной 64 см.

Для облегчения разгрузки изделий в туннеле, с заказчиком было согласовано поставлять продукцию в рулонах по 50 метров. Опоры USM 2020 и USM 3000 были установлены по всей поверхности в переходных зонах.

После установки опора USM 1000 W покрывается щитами из волокнистого цемента, а также проводится продольная и поперечная герметизация стыков. Это обеспечивает уверенность в том, что свежеуложенный бетон не проникнет в область под упругими элементами. Бетонная плита укрепляется арматурой с тыльной жесткой стороны песчаной подушки. При этом упругим элементам не требуется дополнительный защитный слой.

После затвердения бетона плита готова принять на себя составные элементы сплошного подрельсового основания Bögl. Их выгружают из грузовиков и укладывают с помощью крана, затем на месте заливают цементным раствором и соединяют монолитно с плитой.

Сплошное подрельсовое основание перевозится автодорожным транспортом по специальным подъездным путям в туннеле, которые также используются аварийно-спасательной службой. Для того чтобы выдерживать нагрузку от колес, крышки шлюзов подъездных путей должны иметь правильную опорную конструкцию. Это было достигнуто с помощью общего количества опор bi-Trapez более чем в 2,5 км.

Данный проект требовал комплексных испытаний для определения статической и динамической жесткости и износостойкости. Такие испытания проводились в соответствии с новыми немецкими промышленными стандартами DIN 45673 – часть 7. На стадии проектирования были предусмотрены приемосдаточные испытания для демонстрации пригодности материала и определения норм для проектных расчетов.

Особые требования внутреннего контроля гарантировали учет всех расчетных значений и величин в процессе производства промышленных материалов, отсылаемых в дальнейшем на место работ. В процессе установки проводилась произвольная выборка. Независимая инспекция проверяла соответствие продукции всем требованиям.

В нашем случае проверка проводилась сотрудниками Немецкого федерального института испытания материалов в Берлине. Все это необходимо для обеспечения долговременного и надежного функционирования упругих элементов в системе масса-пружина. Вместе с информацией о других компонентах системы масса-пружина документы были поданы на рассмотрение и утверждение в BD Netz AG.

После проверки было выдано внутреннее разрешение на использование системы масса-пружина. Эти передовые технологические работы произвели на федеральное управление железнодорожных путей и заказчика настолько большое впечатление, что после их завершения модель системы масса-пружина в натуральную величину была установлена в федеральном управлении в отделе для посетителей, а так же в главном офисе заказчика. Теперь посетители могут легко увидеть преимущества такой конструкции.

Web Design by elf42
webdesign by elf42
  • Calenberg Ingenieure GmbH

    Am Knübel 2-4
    D-31020 Salzhemmendorf
  • Телефон
    Факс

    E-Mail
  • +49 5153 9400-0
    +49 5153 9400-49

    info@calenberg-ingenieure.de