edroga.pl - portal drogowy

W związku z modernizacją układu torowego w obrębie stacji Katowice przewidziano w projekcie wykonywanym przez Przedsiębiorstwo Projektowania Realizacji i Wdrożeń „BPK Katowice” Sp. z o.o. zastosowanie mat wibroizolacyjnych. Celem prac wykonanych w Instytucie Mechaniki Budowli Politechniki Krakowskiej było przeprowadzenie pomiarów drgań i określenie na tej podstawie dotychczasowych oddziaływań drgań od ruchu pociągów na stacji Katowice na konstrukcję peronów i przejść podziemnych a następnie sporządzenie analizy rozwiązań wibroizolacyjnych torów na stacji.

Nawierzchnia kolejowa dworca PKP w Katowicach

Analiza dotyczy doboru parametrów maty wibroizolacyjnej (sztywność, tłumienie, grubość) zapewniających obniżenie dotychczasowych oddziaływań dynamicznych na konstrukcję peronów i przejść podziemnych.
Dworzec składa się z peronów połączonych trzema tunelami przejść podziemnych o konstrukcji żelbetowej usytuowanymi poprzecznie do układu torowego. Przykładowo przekrój przez konstrukcję dworca w miejscu usytuowania tunelu przedstawiono na rys. 32.

Boki peronów wykonane są ze ścian oporowych, pomiędzy którymi znajduje się grunt zagęszczony. Nawierzchnia szynowa to klasyczna nawierzchnia podsypkowa: tłuczeń i drewniane podkłady. W celu poprawy stanu technicznego dworca jak również ograniczenia wpływu drgań od przejeżdżających pociągów obiekt poddany zostanie modernizacji. W jej ramach przewidziano wprowadzenie wibroizolacji w postaci maty wibroizolacyjnej (pokrytej geowłókniną) pod warstwami tłucznia, na którym spoczywać będą podkłady żelbetowe; przy czym maty powinny również być ułożone pionowo do góry wzdłuż bocznych ścian peronów (rys.33).

Obliczenia symulacyjne, których celem było dobranie maty wibroizolacyjnej o określonych parametrach sztywności, tłumienia i grubości (przyjęto maty o grubościach 15 i 25 mm) w konstrukcji toru kolejowego na dworcu PKP w Katowicach, polegały na określeniu (na podstawie wyników pomiarów) wymuszenia kinematycznego, jakiemu podlegać będą elementy konstrukcyjne analizowanej budowli. Przyjęto model obliczeniowy MES rozważanego układu, a jego wycinek przedstawiono na rys. 34. Rys. 35 przedstawia podział konstrukcji na elementy skończone.

Analizy wykonano przyjmując dwie grubości maty wibroizolacyjnej: 15 i 25 mm. Wyniki uzyskane przy zastosowaniu maty o grubości 15 mm były w niektórych pasmach częstotliwości niezadowalające (mała lub ujemna wartość skuteczności) stąd konieczne było przeprowadzenie obliczeń modelu z matą o grubości 25 mm. Poniżej przedstawiono wybrane wyniki obliczeń uzyskane przy zastosowaniu maty o grubości 25 mm. Wyrażono je w postaci najniekorzystniejszego spektrum drgań (FFT) uzyskanych w punktach pomiarowych na konstrukcji po przejściu przez wibroizolację. Przyjmując w obliczeniach jednakowe wejście (wibrogram przejazdu pociągu podczas przejazdu nr 8) na podstawie obliczenia modelu z wibroizolacjią uzyskano informacje o wyjściu (spektrum drgań w punkcie po przejściu przez wibroizolację). Wyniki analiz FFT przedstawiono na rys. 36 - 38 w odniesieniu do punktu na nawierzchni peronu (punkt na peronie 1 przy wyjściu z peronu do tunelu zachodniego). Umożliwiają one porównanie wpływu nowego układu wibroizolacyjnego ze stosowanym dotychczas.