Обеспечение безопасных условий труда работников железнодорожного транспорта за счет снижения виброакустического воздействия подвижного состава тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Райлян Дмитрий Анатольевич

• Райлян Дмитрий Анатольевич
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Райлян Дмитрий Анатольевич

ВВЕДЕНИЕ

1. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОЦЕНКИ ВИБРОАКУСТИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ И МЕТОДОВ ЕЕ СНИЖЕНИЯ НА РАБОТНИКОВ, ОСУЩЕСТВЛЯЮЩИХ ПРОФЕССИОНАЛЬНУЮ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ В НЕПОССРЕДСДТВЕННОЙ БЛИЗОСТИ ОТ ЭКСПЛУАТИРУЕМОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

1.1 Анализ условий безопасности труда работников железнодорожного транспорта при воздействие структурного шума от подвижного состава

1.2 Отечественный и зарубежный опыт применения оборудования и материалов для снижения вибрационного воздействия и структурного шума от подвижного состава

1.2.1 Отечественный опыт применения оборудования и материалов для снижения вибрационного воздействия и структурного шума от подвижного состава

1.2.2 Зарубежный опыт применения оборудования и материалов для снижения вибрационного воздействия и структурного шума от подвижного состава

1.3 Выводы по разделу

РАЗДЕЛ 2 РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЯ, АНАЛИЗА И ОЦЕНКИ ВЫБРОАКУСТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ РАБОЧЕЙ СРЕДЫ РАБОТНИКОВ, ОСУЩЕСТВЛЯЮЩИХ ТРУДОВУЮ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ В НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ БЛИЗОСТИ К ЛИНЕЙНЫМ ОБЪЕКТАМ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

2.1 Результаты измерения и анализа факторов трудового процесса

2.2 Результаты измерения, анализа и оценки уровней шума и общей вибрации

2.3 Выводы по разделу

РАЗДЕЛ 3. РАЗРАБОТКА СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ -МАТОВ ПОДБАЛЛАСТНЫХ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ НА СЕТИ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ В ЦЕЛЯХ СНИЖЕНИЯ ВИБРАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ И СТРУКТУРНОГО ШУМА ОТ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

3.1 Обоснование и разработка технических условий для подбалластных матов

3.2 Результаты санитарно-гигиенической оценки матов подбалластных

3.3 Результаты исследования долговечности матов подбалластных

3.4 Выводы по разделу

РАЗДЕЛ 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЯ И ПРОГНОЗА УРОВНЕЙ ВИБРАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ В ЗДАНИЯХ И СООРУЖЕНИЯХ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ МАТОВ ПОДБАЛЛАСТНЫХ

4.1 Расчет изменения уровней вибраций в зависимости от расстояний до ж/д путей

4.2 Расчет изменения уровней шума в зависимости от расстояний до ж/д путей

4.3 Результаты экспериментального исследования эффекта шумо- и виброгашения подбалластными матами

4.4 Оценка уровня снижения экологического риска при использовании подбалластных матов

4.5 Выводы по разделу

РАЗДЕЛ 5. СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРЕДЛОЖЕННЫХ МЕРОПРИЯТИЙ

5.1 Предотвращенный вред населению, проживающему вблизи линейных объектов железнодорожного транспорта

5.2 Обоснование мероприятий шумовиброглушения на примере

использования объекта- аналога

5.3 Выводы по разделу

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ПРИЛОЖЕНИЕ В

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

ПРИЛОЖЕНИЕ Д

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обеспечение безопасных условий труда работников железнодорожного транспорта за счет снижения виброакустического воздействия подвижного состава»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Многочисленные отечественные и зарубежные исследования показали, что виброакустическое воздействие, вызванное движением рельсового транспорта, являются одной из главных причин раздражения и вредного воздействия на здоровье и работоспособность специалистов, осуществляющих свою профессиональную деятельность в непосредственной близости к линейным объектам железнодорожного транспорта. К таким профессиональным группам относятся дежурные стрелочных постов и дежурные по переезду. Установлено, что хронический стресс, вызванный длительным воздействием сверхнормативного уровня виброакустических факторов, может привести к снижению работоспособности, утрате соматического здоровья и профессиональной пригодности для выполнения работ с повышенными требованиями к безопасности.

В мировой практике существует большой спектр вибро- и шумозащитных мероприятий. К ним относятся группы мероприятий снижающих виброакустическое воздействие в источнике его образования, на пути распространении и на воспринимающем объекте. Эффективность мер вибро- и шумозащиты, используемых для снижения виброакустического дискомфорта работников, осуществляющих круглосуточную профессиональную деятельность в непосредственной близости к источнику, исчерпана. В настоящее время в практику виброзащиты от транспортных средств при строительстве и реконструкции верхнего строения железнодорожного пути стали внедряться материалы зарубежного производства.

Отсутствие в Российской Федерации материалов отечественного производства и единичные случаи применения виброзащитных материалов зарубежного производства не покрывают возрастающую потребность в применении данных материалов.

Степень разработанности темы исследования.

В основу работы положены результаты исследований известных отечественных ученых: Г. В. Бутаков, Э.И Денисов, В.Г. Демченко, Н. И. Иванов, Н.Ф. Измеров, И. В. Колесников, Д. А. Куклин, Н.А. Куралесин, П. В. Матвеев, С. Ф. Подуст, Ю. В. Пронников, Г.А. Суворов, Л.Э. Шварцбург, Т. А. Финоченко, И. Е. Цукерников, А. Н. Чукарин, А. Е. Шашурин, И. Л. Шубин, И. А. Яицков, Ю.В. Новак и др. и зарубежных ученых: С. Л. Вульфе, Л. Г. Курцвайль, П. Дж. Ремингтон, Р. Симокура, Ю. Соэта, К. Стэнуорф, Д. Томпсон и др. Объектом исследования являются: условия труда работников, осуществляющих трудовую деятельность в непосредственной близости к железнодорожным путям, таких как дежурных сменных помощников начальника станции, дежурных стрелочных постов и железнодорожных переездов.

Предмет исследования. Использование подбалластных матов, с различными характеристиками виброгашения, для снижения неблагоприятного воздействия виброакустических факторов рабочей среды дежурных сменных помощников начальника станции, дежурных стрелочных постов и дежурных железнодорожных переездов.

Цели и задачи исследования. Обоснование обеспечения безопасных условий труда дежурных сменных помощников начальника станции, дежурных стрелочных постов и дежурных железнодорожных переездов за счет использования виброзащитных матов для снижения виброакустического воздействия от подвижного состава.

Для реализации цели были поставлены следующие задачи:

1. Провести анализ интенсивности воздействия виброакустических факторов условий труда дежурных сменных помощников начальника станции, дежурных стрелочных постов и железнодорожных переездов.

2. Изучить отечественный и зарубежный опыта применения оборудования и материалов для снижения вибрационного воздействия и структурного шума от рельсового транспорта.

3. Разработать Технические условия на изделие «маты подбалластные» для применения на сети железных дорог в целях снижения вибрационного воздействия и структурного шума от подвижного состава.

4. Изучить, оценить и проанализировать санитарно-гигиенические и токсикологические характеристики образцов материала подбалластных матов.

5. Разработать технологический процесс применения подбалластных матов при новом строительстве, реконструкции, проведении капитальных и средних ремонтов железнодорожного пути всех уровней.

6. Провести натурные измерения вибрации, оценить и проанализировать результатов натурных испытаний и моделирования снижения вибрационного воздействия за счет применения подбалластных матов.

7. Оценить эффективность использования подбалластных матов для снижения вибрационной нагрузки на работающих в непосредственной близости от железнодорожных путей.

Научная новизна.

Впервые, при оценке условий труда дежурных сменных помощников начальника станции, дежурных стрелочных постов и дежурных железнодорожных переездов воздействие виброакустических факторов в условиях напряженности трудового процесса определено как основной фактор снижения работоспособности.

Проведенные исследования впервые позволили установить физико-механические, санитарно-гигиенические и токсикологические характеристики материала, используемого для производства подбалластных матов. Измерение, оценка и анализ результатов натурных испытаний и моделирования распространения вибрационного воздействия, в условиях применения подбалластных матов, впервые позволили получить сведения о вибро- и шумозащитных свойствах материалов отечественного производства.

Комплекс проведенных исследований позволил рекомендовать использование подбалластных матов для снижения неблагоприятного

воздействия виброакустических факторов рабочей среды дежурных стрелочных постов и железнодорожных переездов.

Теоретическая и практическая значимость работы заключается в разработке санитарно-гигиенических и физико-механических требований к матам подбалластным для производства работ по новому строительству, реконструкции, капитальному и среднему ремонту пути с использованием щебнеочистительных машин тяжелого типа в целях снижения вибрационного воздействия и структурного шума от подвижного состава.

Разработаны и внедрены нормативно-технические документы, регламентирующие опытный технологический процесс применения (укладку) подбалластных матов при новом строительстве, реконструкции, проведении капитальных и средних ремонтов железнодорожного пути всех уровней.

По результатам исследований и натурных измерений на железнодорожных путях при применении подбалластных матов доказано снижение вибрационного воздействия на частотах 16, 31,5 и 63 Гц. Ранее данная технология не применялась на территории РФ ввиду отсутствия требований к материалам такого вида.

Методология и методы исследования.

Для решения поставленных задач был использован комплекс методов -физико-механические, токсикологические, санитарно-гигиенические исследования образцов; исследования виброакустического воздействия; расчет показателей и оценка риска для здоровья работников на участках с использованием и без использования подбалластных матов, статистическая обработка результатов исследования и математическое моделирование с использованием программного комплекса АРМ- Акустика.

Положения, выносимые на защиту: 1. Использование подбалластных матов на земляном полотне и искусственных сооружениях в створе зданий железнодорожных переездов и стрелочных постов позволит улучшить условия труда, работников за счет

снижения структурного шума и вибрационного воздействия от подвижного состава на частотах 16, 31, 63 Гц.

2. Технические условия на маты подбалластные, включающие физико-механические, токсикологические и санитарно-гигиенические требования, а также технологию их укладки.

3. Разработанные и согласованные нормативные документы обеспечат широкий полигон внедрения матов подбалластных для снижения виброакустического воздействия на работников ОАО «РЖД» и жителей прилегающих территорий до норм [1].

Степень достоверности и апробация результатов:

Достоверность научных положений и рекомендаций подтверждается: достаточным объемом аналитических, лабораторных и экспериментальных исследований; использованием утвержденных методов физико-механических, гигиенических и токсикологических исследований и современных поверенных приборов; применением адекватных методов обработки полученных материалов.

Основные положения и результаты диссертации были представлены и обсуждались на форуме по реализации Экологической стратегии РЖД на полигоне Октябрьской железной дороги (26.10.2022), I Международной практической конференции СибНИИ мостов «Исследование, проектирование, строительство и эксплуатация мостов: проблемы и пути их решения на протяжении жизненного цикла» (18.04.2022), Современные подходы к обеспечению гигиенической, санитарно-эпидемиологической и экологической безопасности на железнодорожном транспорте (15.12.2023, Москва), XIV Всероссийской научно-практическая интернет-конференция молодых ученых и специалистов Роспотребнадзора «Гигиена, окружающая среда и риски здоровью в современных условиях» (25.04.2024), II Международной научно-практической конференции СибНИИ Мостов (20.04.2024), Питч сессии НЦИР Октябрьской железной дороги по отбору инновационных проектов для тиражирования, соответствующих запросам на инновации ОАО «РЖД» (15.04.2024).

1. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОЦЕНКИ ВИБРОАКУСТИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ И МЕТОДОВ ЕЕ СНИЖЕНИЯ НА РАБОТНИКОВ, ОСУЩЕСТВЛЯЮЩИХ ПРОФЕССИОНАЛЬНУЮ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ В НЕПОССРЕДСДТВЕННОЙ БЛИЗОСТИ ОТ ЭКСПЛУАТИРУЕМОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Развитие железнодорожной инфраструктуры с увеличением пассажиропотока и грузоперевозок как источник увеличения вибрационного воздействия и структурного шума от подвижного состава

Распоряжением Правительства РФ от 17.06.2008 № 877-р «О Стратегии развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 года» утверждена стратегия развития железнодорожного транспорта. Стратегия предусматривает полную модернизацию железнодорожной инфраструктуры, обновлением парка подвижного состава, строительство высокоскоростных линий. Виброакустическое воздействие, в связи с этим значительно возрастет и отразится на условия труда работающих вдоль железнодорожных магистралей [2].

В соответствии с [3] в отношении железнодорожного транспорта планируется комплексная модернизация железнодорожной инфраструктуры Байкало-Амурской и Транссибирской железнодорожных магистралей с развитием пропускных и провозных способностей, начало работ по строительству северного широтного хода, запуск скоростных пригородных поездов ("Ласточка" и "Иволга") на ряде направлений, запуск пассажирского движения на Московском центральном кольце, создание с запуском Московских центральных диаметров единой системы пригородно- городского рельсового транспорта в Москве.

Настоящее исследование направлено на изучение нагрузки виброакустических факторов рабочей среды на профессиональные группы дежурных стрелочного поста, дежурных сменных помощников начальника станции (ДСП) и дежурных железнодорожных переездов. Численность этих профессиональных групп составляет до 40 000 сотрудников, и несмотря на

развитие систем автоматизации с увеличением протяженности железных дорог будет увеличиваться.

Анализ нормативно-технической, методической документации и научной литературы [4-16] показал, что фактору вибрационной нагрузки на рабочие места, расположенных вблизи линейных объектов железнодорожного транспорта, уделяется большое внимание. Однако, распространение и длительное воздействие структурного шума от подвижного состава на безопасность труда работников железнодорожного транспорта изучена недостаточно, меры защиты работающих не обоснованы.

1.1 Анализ условий безопасности труда работников железнодорожного транспорта при воздействие структурного шума от подвижного состава.

Наращивание объемов грузовых и пассажирских перевозок невозможно без увеличения количества пропускаемых поездов, что в свою очередь ведет к повышению уровней вибрационного воздействия.

Анализ, проведенный на объектах Московской железной дороги, показал, что объем грузоперевозок за последние 10 лет увеличился почти в полтора раза (с 1 797 326 000 000 т-км в 2004 году до 2 523 800 000 000 т-км в 2024 году).

Увеличение количества пар поездов в рамках с 2004 по настоящее время (2025 г.) МЦД-1, МЦД-2, МЦД-3 и МЦД- 4 приведено в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Характеристика интенсивности движения поездов на объектах МЦД, (пар/сутки)

Московский транспортный узел

Год Количество пар Увеличение интенсивности движения, (%)

поездов/сутки

1 2 3

МЦД-1

2004 179 39

2024 249

Продолжение таблицы 1.1

1 2 3

МЦД 2, 4

2004 193 103

2024 383

МЦД-3

2004 146 53

2024 224

Кроме развития Московского транспортного узла планируется во всех городах с населением свыше 300 000 чел. развитие внутреннего железнодорожного сообщения (электрички) с интервалом движения 25-30 минут.

К 2035 году планируется построить около 7 тыс. км высокоскоростных путей [2]:

1. Москва - Санкт-Петербург - 700 км

2. Москва - Минск - 650 км

3. Москва - Нижний Новгород - Казань - Екатеринбург - 1420 км

4. Москва - Воронеж - Ростов-на-Дону - Адлер - 1 380 км

Развитие инфраструктуры и интенсивности эксплуатации железнодорожного транспорта сопровождается увеличением виброакустической нагрузки и распространением ее на более дальние расстояния от источника образования.

Результаты сравнительной оценки показателей вибрации на различных участках пути при прохождении поезда приведены в таблице 1.2. Акустические характеристики различных видов железнодорожного транспорта приведены в таблицах 1.3- 1.6.

Таблица 1.2 - Значения показателей вибрации при прохождении разных участков [17, 18]

Эквивалентные уровни виброускорения (дБ),по октавным полосам со среднегеометрическими частотами, Гц Фон, дБ При движении поезда, дБ

х У ъ х У ъ

1 2 3 4 5 6 7

Начало участка на расстоянии 8м от ж/д пути

2 69,1 64,4 70,1 92,1 78,9 75,5

4 69,8 60,5 64,4 80,7 61,5 68,4

8 67,7 58,7 58,8 73,9 72,2 68,6

16 64,1 60,2 57,9 104,7 99,0 98,1

31,5 62,4 61,3 59,9 108,0 105,7 105,0

63 59,5 59,3 59,9 95,3 92,9 100,7

Эквивалентные корректированные уровни виброускорения, дБ 74 68 72 110 107 107

Середина участка на расстоянии 8м от ж/д пути

2 67,3 64,1 78,1 92,1 78,9 75,5

4 64,1 59,2 71,9 80,7 61,5 68,4

8 60,6 57,4 68,4 73,9 72,2 68,6

16 59,0 58,7 67,5 104,7 99,0 98,1

31,5 60,1 61,3 67,4 108,0 105,7 105,0

63 59,0 60,4 64,6 95,3 92,9 100,7

Эквивалентные корректированные уровни виброускорения, дБ 70 68 80 110 107 107

Конец участка на расстоянии 8 м от ж/д пути

2 74,9 63,9 68,7 92,1 78,9 75,5

4 66,7 60,8 64,8 80,7 61,5 68,4

8 63,3 60,0 60,4 73,9 72,2 68,6

16 62,4 63,3 59,4 104,7 99,0 98,1

31,5 60,5 60,3 59,8 108,0 105,7 105,0

63 58,2 58,8 57,3 95,3 92,9 100,7

Продолжение таблицы 1.2

1 2 3 4 5 6 7

Эквивалентные

коррекпрованные 76 69 71 110 107 107

уровни

виброускорения, дБ

Таблица 1.3 - Акустические характеристики основных источников шума [19]

Источник шума Расстояние от источника, м Уровень звука, дБА

Движение поезда по мосту со скоростью 60-80 км/ч 25 80-90

Движение подвижного состава 25 85-95

Электровозы 25 75-80

Тепловозы 25 80-95

Таблица 1.4 - Акустические характеристики основных источников шума в вагонах при движении со скоростью 60-80 км/ч (25 м) [20]

Вагоны Уровень звука, дБА

Пассажирские поезда 60-70

Электроподвижной состав 70-85

Таблица 1.5 - Характеристики шума поездов при движении с различными скоростями (25м) [21]

Тип поезда Скорость, км/час Уровни звука, дБА

Грузовые 30-90 78-88

Электропоезда 40-120 76-90

Пассажирские 40-130 78-88

Высокоскоростные поезда «Сапсан» 100-220 68-86

Высокоскоростные 100-150 62-88

Таблица 1.6 - Результаты измерения внешнего шума трамваев на расстоянии 7,5 м [22, 23]

Тип верхнего строения пути Эквивалентный уровень звука, дБА (дБА)

При интенсивности движения потока трамваев, ед./ч

6 8 10 12 16 20 26 30

Монолитно-бетонное 69 71 72 72 74 74 77 80

Шпально-щебеночное 65 66 68 68 69 72 73 74

Шпально-щебеночное на монолитной основе 61 63 66 66 67 69 70 71

Шпалы на песочной основе 61 62 64 65 66 68 70 71

Внешний шум поезда создается главным образом взаимодействием колеса с рельсом. Этот шум зависит от скорости движения поезда, состояния рельсов и колесной пары, типа подвижного состава (величины осевой нагрузки), типа тормозных систем, конструкции железнодорожного пути. Упрощенно процесс излучения шума при взаимодействии колеса с рельсом можно представить как удар одного массивного тела (колеса) о микронеровности другого (рельса) [24].

Взаимное соударение вызывает излучение звука в месте силового контакта, а также возбуждение всех собственных частот в обоих ударяющихся телах и, следовательно, излучение ими звука. Характерные процессы шумообразования системы «колесо-рельс» описывает теория П. Дж. Ремингтона. По полученным в теории и подтвержденным экспериментами данным вклад шумового излучения от рельса в диапазоне частот 500-8000 Гц на 3-15 дБ превышает вклад шумового излучения от колеса. В низкочастотном диапазоне 160-400 Гц колесо вносит определяющий вклад в процессы шумообразования (его шум на 2-7 дБ больше, чем шум рельса) [25].

Таким образом, в средне- и высокочастотном диапазонах внешний шум полностью определяется звуковым излучением рельса.

Так как основным источником внешнего шума поезда является система «колесо - рельс», генерирующая при движении шум качения, рассмотрим некоторые меры по снижению шумоизлучения этой системы. Методы снижения шума можно разделить на две большие группы:

— снижение шума в источнике шумообразования;

— снижение шума на пути распространения от источника до расчетной точки.

Снизить шум в источнике шумообразования можно следующим образом:

— максимально уменьшить волнистость колеса и рельса;

— демпфировать колеса;

— улучшить динамические характеристики пути;

— установить акустический экран в виде фартука, прикрывающего тележки;

— установить акустические экраны вдоль железнодорожного пути [26].

К числу мер по снижению звука на пути распространения следует отнести расположение пути в выемке, увеличение расстояния между поездом и расчетными точками, применение зеленых насаждений [27, 28].

Уменьшение степени волнообразного износа колес достигается путем применения дисковых тормозов или заменой стальных (чугунных) колодок колодками из композитных материалов (эти меры снижают внешний шум до 10 дБА) [29-33]. При обнаружении дефектов на поверхности катания колеса проводится его обточка на колесно-токарных станках (уменьшение шума при этом так же достигает до 10 дБА). Волнообразный износ рельсов устраняют с помощью специального рельсошлифовального поезда, который регулярно выполняет профилактическое шлифование поверхности катания рельсов. Эта мера является едва ли не самой эффективной для снижения излучения внешнего шума и в определенных случаях может уменьшить его на 10-20 дБА. Виброизоляция верхнего строения железнодорожного пути менее эффективна, но дает определенное снижение внешнего шума до 3-7 дБА [34].

Влияние вибрации на акустический дискомфорт на рабочих местах, расположенных близко к железной дороге, очень значительно. Вибрации, передаваемые через фундамент на конструкции зданий, воспринимаются как неприятные низкочастотные колебания, ухудшающие самочувствие людей и работу контрольных приборов, или как беспокоящий шум (гул). Спектр вибрации, возбуждаемой движением поездов, имеет ярко выраженный низкочастотный характер. Основные составляющие находятся в диапазоне 10250 Гц при максимуме на частоте 80 Гц. Вторичный воздушный шум возникает вследствие отражения шума от конструкции, в которой, например, при движении проходящего поезда, возбуждаются вибрации. Это относится, в первую очередь, к металлическим конструкциям, таким как стальные мосты и виадуки [35].

Следовательно, металлическая конструкция, имеет тенденцию излучать низкочастотный шум во время проезда тяжелых транспортных средств. Кроме того, совместное прохождение и качение возбуждения вызывают шум в диапазоне средних частот. Это часто вызывает раздражение или нарушение работоспособности работающих на близлежащих участках территории.

Шум негативно влияет на нервную систему, становится причиной возникновения заболеваний сердечно-сосудистой системы. Исследованиями установлено, что длительное воздействие низкочастотного шума, в диапазоне 68-92 дБ, становится причиной возникновения заболеваний вегетативной и центральной нервной системы. При воздействии шума продолжительностью более 12 часов негативно отражается на состоянии центральной нервной системы, возникает недомогание, регистрируются головные боли, чрезмерная раздражительность, головокружение, быстрая утомляемость, человек становится беспокойным, что в результате может привести к снижению работоспособности и это безусловно отражается на безопасности железнодорожного движения. Воздействие шума на вегетативную нервную систему способствует сужению капилляров слизистых оболочек и кожного покрова, что приводит к возникновению нарушения периферического кровообращения. Длительное воздействие низкочастотного шума может привести к повышению к концу

смены уровня артериального давления и временному снижению остроты слуха

[36].

При постоянном воздействии виброакустической нагрузки замедляются зрительно-моторные реакции, нарушаются подвижность нервных процессов и биоэлектрическая активность мозга, электроэнцефалографические показатели и биопотенциалы головного мозга изменяются в худшую сторону [9].

Шум активизирует выработку адреналина, кортизона, норадреналина, которые являются гормонами стресса. Этот процесс так же усугубляется во время ночных смен. Чем выше уровень этих гормонов в организме и чем дольше они циркулируют по кровеносной системе, тем больше серьезных проблем физиологического характера могут возникнуть у работающего в процессе увеличения стажа.

Стальные мосты с безбалластной конструкцией пути в кривых и прямых участках являются одними из самых шумных типов железнодорожных мостов

[37]. Так на немецкой железной дороге фВ AG) этот тип мостовой конструкции больше не используется для новых линий. Однако такие конструкции предусмотрены в проектах ВСМ РФ.

1.2 Отечественный и зарубежный опыт применения оборудования и материалов для снижения вибрационного воздействия и структурного шума от подвижного состава

Увеличение количества и типов транспортных средств, постоянная необходимость совершенствования и переустройства транспортной сети приводит к повышенным факторам воздействия вредных выбросов, увеличения шумового и вибрационного воздействия на работающих.

Рельсовый транспорт при передвижении создает не только шумовое воздействие, но и вибрационное воздействие возникающее в результате контакта «колесо-рельс» [38].

На рисунке 1.1 схематично представлены пути распространения вибрации от линейного объекта железнодорожного транспорта.

Рис. 1.1 - Схемы распространения вибрации 1 - источник вибрации; 2 - путь распространения (2а - волны внутри тела: сжатия, сдвига;2Ь - поверхностные волны: Рэлея, Лява; 2с - волны на границе сред: Стоунли);3 - объект воздействия (вибрация, переизлученный шум); 4 - поверхность грунтовых вод. [39]

Причинами возникновения вибрации являются:

— Движущиеся нагрузки, вследствие которых возникают прогиб пути и опорной системы.

— Неровности поверхностей катания колес и рельса.

— Параметрическое возбуждение, вызванное колебанием рельсового пути за счет его дискретной структуры

— Рельсовые стыки и стрелочные переводы

— Подвеска транспортного средства

Значение уровней вибрации определяется конструкцией верхнего строения пути, земляного полотна, характеристиками грунта.

1.2.1 Отечественный опыт применения оборудования и материалов

для снижения вибрационного воздействия и структурного шума от

подвижного состава

Мероприятия по снижению вибрации от железнодорожного подвижного состава в России до 2020 года практически не применялись. Было разработано несколько проектных решений по снижению вибрационного воздействия от подвижного состава метро и трамвая в г. Москва с применением материалов зарубежного производства (подбалластные и демпфирующие маты Getzner, Calenberg) [40].

Снижение вибрации от магистральных железнодорожных линий применялось исключительно в тоннелях с конструкцией пути безбалластного типа (демпфирующие маты Calenberg) с целью снижения воздействия на обделку тоннеля. Снижение вибрации как способ защиты людей не проводилось. В 2020 году был уложен первый участок, предусматривающий снижение вибрационного воздействия на людей (строительство III и IV главного пути перегона Москва Курская - Москва Каланчевская, с подбалластными матами отечественного производства) [41].

1.2.2 Зарубежный опыт применения оборудования и материалов для снижения вибрационного воздействия и структурного шума от подвижного

состава

За рубежом, в странах Европы, применяют различные методы снижения вибрации - это и упругие рельсовые скрепления, подшпальные прокладки и подбалластные маты [42-51].

В результате анализа источников, описывающих зарубежные мероприятия по снижению вибрации, был выбран доклад Пола де Вос опубликованный в 2017 году Международным Союзом Железных Дорог (UIC) [52].

Упругие и виброизолирующие рельсовые скрепления. Эта система совершенствовалась на протяжении многих лет и до сих пор применяется. Однако она подходит только для легкорельсового транспорта.

Два примера от Pandrol Vanguard и ORTEC GmbH, В этих системах рельс поддерживается упругими блоками, установленными в полотне рельса. В другой системе рельс поддерживается упругими рельсовыми скреплениями (Pandrol, ORTEC) на полотне с помощью резиновых клиньев. Применение этой системы в проекте Thameslink в Лондоне показало снижение шума на 13 дБА.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Райлян Дмитрий Анатольевич, 2025 год

- 16 с.

77. ГОСТ EN 1606-2011. Изделия теплоизоляционные, применяемые в строительстве. Метод определения ползучести при сжатии. - Введ. 2011-12-08. -М. : Стандартинформ. - 16 с.

78. Засухин И.В. Применение подбалластных виброматов на железнодорожных железобетонных пролетных строениях с ездой на балласте и сопрягаемых участках земляного полотна / И.В. Засухин, А.В. Паторняк, И.В. Чаплин, С.В. Ефимов, Д.А. Райлян // Вестник СГУПС. — 2024. —№4(71). — С. 92-100.

79. Transport Research Laboratory, TRL/ (Greer, 1993

80. Transit Noise and Vibration Impact Assessment, 2006

81. High-Speed Ground Transportation. Noise and Vibration Impact Assessment, 2012

82. Райлян Д.А. Разработка специализированных материалов - матов подбалластных для применения на сети железных дорог в целях снижения вибрационного воздействия и структурного шума от подвижного состава / Д.А. Райлян, В.А. Аксенов, О.С. Сачкова // Актуальные проблемы техносферной безопасности. Сборник научных материалов V национальной научно-практической конференции. — 2023 — С.32-37

83. Сачкова О.С. Анализ результатов санитарно-гигиенических исследований матов подбалластных, предназначенных для снижения вибрационного воздействия от подвижного состава / О.С. Сачкова, В.В. Самойлов, Д.А. Райлян // Проблемы безопасности российского общества. — 2021. — №4. — С. 63-66

84. МР 01.018-07 «Методика определения токсичности химических веществ, полимеров, материалов и изделий с помощью биотеста «Эколюм»

85. ТУ 222130-001-81672649-2018. Маты подбалластные. Технические условия.

86. Единые санитарно-эпидемиологические и гигиенические требования к товарам, подлежащим санитарно-эпидемиологическому надзору (контролю) (Утв. Решением комиссии таможенного союза от 28 мая 2010г. №299) (Глава II, раздел 6)

87. ГОСТ 9.049-91 «ЕСЗКС. Материалы полимерные и их компоненты»

88. ГОСТ 577. Индикаторы часового типа с ценой деления 0,01 мм. Технические условия. - Введ. 1968-07-01. - М. : ИПК Издательство стандартов. - 11 с.

89. Сачкова О.С. Исследование фунгицидных свойств матов подбалластных / О.С. Сачкова, Д.А. Райлян // Современные подходы к обеспечению гигиенической, санитарно-эпидемиологической и экологической безопасности на железнодорожном транспорте. — 2023 —VI выпуск — С. 68-83

90. СП 441. 1325800.2019. Защита зданий от вибрации, создаваемой железнодорожным транспортом. Правила проектирования. - Введ. 2019-07-23. -М. : Стандартинформ. - 42 с.

91. СП 465.1325800.2019. Здания и сооружения. Защита от вибрации метрополитена. Правила проектирования. - Введ. 2020-06-03. - М. : Стандартинформ. - 45 с.

92. DIN 4150 (все части). Вибрация в зданиях.

93. ГОСТ 25100. Грунты. Классификация. - Введ. 2020-04-30. - М. : Стандартинформ. - 41 с.

94. Методические рекомендации по определению динамических свойств грунтов, скальных пород и местных строительных материалов / П01-72, 1972 -37 стр.

95. ГОСТ 9128-2013. Смеси асфальтобетонные, полимерасфальтобетонные, асфальтобетон, полимерасфальтобетон для автомобильных дорог и аэродромов. Технические условия. - Введ. 2013-11-14. -М. : Стандартинформ. - 45 с.

96. Титов Е.Ю., Харитонов С.С. Рациональный выбор параметров виброзащиты пути метрополитена. МИР ТРАНСПОРТА 2017, том 15, № 4, С. 228-235.

97. Буторина М.В., Н.И. Иванов, А.В. Кудаев, Д.А. Куклин, Г.М. Курцев, А.Е. Шашурин. Результаты картирования шума Санкт-Петербурга. Журнал «Безопасность жизнедеятельности», август №8/2009, с. 9-12.

98. Райлян Д.А. Расчет шумовой эмиссии от искусственного сооружения при условии снижения вибродинамического воздействия от подвижного состава/Д.А. Райлян // Наука и техника транспорта. — 2024. — №1. — С. 97-106

99. ГОСТ Р ИСО 10137-2016. Основы расчета строительных конструкций. Эксплуатационная надежность зданий в условиях воздействия вибрации. - Введ. 2016-12-08. - М. : Стандартинформ. - 40 с.

100. V.V. Krylov, Focusing of ground vibrations generated by high-speed trains, Proceedings of ISMA2014 including USD2014, Ground vibration, p. 20072015.

101. Коншин Г.Г. Вибросейсмическая диагностика эксплуатируемого земляного полотна / ВНИИЖТ. - М.: Транспорт, 1994. - 216 с.

102. Инструкции по устройству подбалластных защитных слоев при реконструкции (модернизации) железнодорожного пути, утвержденная распоряжением ОАО «РЖД» №2544 от 12.12.2012 г.

103. Robert D. Blevins PhD. Formulas For Natural Frequency And Mode Shape. - New York: Von Nostrand Reinhold Company - 1979, 492 c

104. Шендеров, Е. Л. Волновые задачи гидроакустики / Е. Л. Шендеров. — Ленинград: Судостроение, 1972. — 343 с.

105. Чукарин, А. Н. Теория и методы акустических расчётов и проектирования технологических машин для механической обработки / А. Н. Чукарин. — Ростов-на-Дону : Изд. центр ДГТУ, 2005. — 152 с.

106. Вибрации в технике: Справочник. В 6-ти т. / Ред. совет: В.Н. Челомей (пред.). Под. ред. В.В. Болотина. - М.: Машиностроение, 1978

107. Апатцев, В.И. Прогноз уровней вибрационного воздействия и структурного шума при реконструкции станция Лобня МЦД-1 / В.И. Апатцев, Д.А. Райлян // Наука и техника транспорта. —2022. — № 2. — С. 83-91.

108. Методика оценки воздействия подвижного состава на путь по условиям обеспечения надежности, утвержденная распоряжением ОАО «РЖД» от 22.12.2017 № 2706р

109. Инструкция по применению конструкции верхнего строения пути в тоннелях, утвержденная распоряжением ОАО «РЖД» от «18» декабря 2012 г. № 2607р.

110. Сачкова О.С. Результаты испытаний матов подбалластных с оценкой анализа риска для здоровья людей / О.С. Сачкова, В.В. Самойлов, Д.А. Райлян // X International Scientific Siberian Transport Forum. — 2022. — С. 1853-1860

111. GRIFFIN, M.J. Handbook of human vibration. Academic Press, 1990

112. D. Anderson, Isolation of buildings from railway vibration: a case study, ICSV5, Adelaide, South Australia, 15-18 December, 1997.

113. Pei-wen Chen, Vibration of nearby structures induced by high-speed rail transit, Dissertation, Faculty of the graduate school university of Southern California, December 2008.

114. Interoperability of the Trans-European high-speed rail system - Directive 96/48/EC

Technical specification for interoperability (TSI) relating to high-speed rolling stock - Commission Decision 2002/735/EC;

Technical specification for interoperability (TSI) relating to high-speed railway infrastructures - Commission Decision 2002/732/EC.

115. Федеральный закон «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» от 30 марта 1999 г № 52-ФЗ - Введ. - 1999-03-30. - М. : Президент Российской Федерации. - 48 с.

116. Вильк М.Ф. Прогноз уровней вибрационного воздействия и структурного шума при строительстве III пути на перегоне Хабаровск-1 -Хабаровск-2 / М.Ф. Вильк, О.С. Сачкова, Д.А. Райлян // Современные подходы к обеспечению гигиенической, санитарно-эпидемиологической и экологической безопасности на железнодорожном транспорте. — 2022. — №V. — С. 128-145

117. Приказ от 25 сентября 2020 г. №652н Об утверждении правил по охране труда при эксплуатации объектов инфраструктуры железнодорожного транспорта

118. Рекомендации по учету требований по охране окружающей среды при проектировании автомобильных дорог и мостовых переходов. - М., 1995.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Таблица А.1 - Средства измерений

Наименование контролируемо го показателя Наименование средств измерений (СИ) и испытательного оборудования (ИО) Основные характеристики СИ и ИО Наименование (номер) документа о поверке СИ и ИО

Температура, 0С Влажность, % Измеритель влажности и температуры ИВТМ-7 М2 Зав. № 41602 Относительная влажность: Диапазон измерений: 0-99 % Погрешность: ±2%. Температура Диапазон измерений от -20 до 60 0С, погрешность ±0,2 0С Свидетельство о поверке № 20183 от 03.06.2020 г. Действительно до 02.06.2021 г.

Продукты деструкции материалов Камера климатическая СМ 80/100-250 ТВХ, Зав.№007/2687 Температура от минус 80 до + 1000С Аттестат № АТ 0053684 от 08.06.2020 г. действительно до 08.06.2021 г.

Размеры образцов, мм Рулетка измерительная ОБОБОХ РК2-8, Зав. № 236072 Диапазон измерений от 0 до 8000 мм. Погрешность ±1 мм. 2 класс точности. Свидетельство о поверке № С-ГЧХ/15-03-2021/47746359 от 15.03.2021 г. Действительно до 14.03.2022 г.

Содержание химических веществ, мг/м3 Газоанализатор Универсальный ГАНК-4 № 325 Диапазон (мг/м3) - в атм.в. 0,5ПДКсс-0,5ПДКр.з.; - в воздухе раб. зоны 0, 5ПДКр.з-20 ПДК р.з. Погрешность измерений ±20,0 %. Свидетельство о поверке № 16005006151 от 16.12.2020 г. Действительно до 16.12.2021г.

Обусловленной влиянием температуры и давления, а также содержанием неизмеряемых компонентов газовой смеси от основной погрешности, не более 0,6 Руководство по эксплуатации КПГУ 413322002 версия V 8.18

Таблица Б.1 - Условия определения индекса токсичности

Помещения и точки измерения Требования к испытуемым материалам Требования к испытуемым помещениям Требования к установке измерительной аппаратуры

Лаборатория коммунальной гигиены и эпидемиологии Размер образца (насыщенность) в водорастворимой форме (5 мл. дистиллированной воды на 1 г образца) с выдержкой в течение 24 часов. Температура окружающего воздуха в лаборатории +18 до 220С. В флакон с лиофилизированным биореагентом добавляется 10 мл. охлажденной до 4-80С дистиллированной воды, рН 7,0-7,4. Суспензия выдерживается в холодильнике при температуре +2-+40С в течение 30 мин.

Таблица Б.2 - Методика проведения измерений

Наименование методики Номер методики Дата утверждения

1. Методика определения токсичности химических веществ, полимеров, материалов и изделий с помощью биотеста «Эколюм». МР № 01.018-07 2007г.

Таблица Б.3 - Средства измерений

Наименование контролируе мого показателя Наименование средств измерений (СИ) и испытательного оборудования (ИО) Основные характеристики СИ и ИО Наименование (номер) документа о поверке СИ и ИО

Величина индекса токсичности Прибор экологического контроля «Биотокс-10М» зав. №155 1. Диапазон измерения частоты следования импульсов измеряемого светового излучения, составляет от 1 до 100 000 имп/сек. 2. Уровень собственных шумов прибора (частота следования импульсов Хэ при отсутствии источника светового излучения в кюветном отделении) не превышает 200 имп/сек. 3. Среднеквадратическое отклонение (СКО) случайной составляющей относительной погрешности измерения частоты следования импульсов составляет не более 10%. Свидетельство о поверке № 42994 от 26.11.2020 г. Действительно до 25.11.2021 г.

Наименование контролируе мого показателя Наименование средств измерений (СИ) и испытательного оборудования (ИО) Основные характеристики СИ и ИО Наименование (номер) документа о поверке СИ и ИО

Электронные весы KERN 442-43N Зав. № WCO737192 Цена деления 0,1 г. Диапазон взвешивания от 0 до 300 г. Диапазон тарирования 300 г. Свидетельство о поверке № С-ДИЭ/15-03-2021/47745551 от 15.03.2021 г. Действительно до 14.03.2022 г.

Суспензия бактерий Препарат биосенсор «Эколюм» (изготовлено по ТУ 2639-236-0020979201). Лиофилизированный экстракт из непатогенных бактерий. Паспорт № 01-05-20 Серия 05

Таблица Б.4 - Оценочные показатели

Наименование показателя, характеристики, единицы измерения НД, на соответствие которой проводятся испытания Метод, способ определения (контроля)

Величина индекса токсичности. МР № 01.018-07 «Методика определения токсичности химических веществ, полимеров, материалов и изделий с помощью биотеста «Эколюм» Инструментальный

1. Методика испытаний образцов матов подбалластных на долговечность

Цикл режима испытания на долговечность для различных климатических районов Российской Федерации следующий:

1 цикл - длительность испытаний 12 часов:

- повышение температуры до плюс 60°С ± 3°С и относительной влажности воздуха до 90% ± 3% в течение 3 ч, выдержка образцов при этих условиях: режим работы оборудования (1 ч - повышение, 2 ч - выдержка);

- снижение температуры до минус 60°С ± 3°С и относительной влажности воздуха до 75% ± 3% в течении 3 ч, выдержка при этих условиях: режим работы оборудования (2 ч - снижение, 1 ч - выдержка);

- повышение температуры до плюс 60°С ± 3°С и снижение относительной влажности воздуха до 10% ± 3% в течении 2 ч, выдержка образцов при этих условиях: режим работы оборудования (1 ч - повышение, 1 ч - выдержка);

- воздействие ультрафиолетовым облучением в течение 3 часов при каждом цикле испытаний;

- воздействие слабоагрессивных сред в течение 1 часа при каждом цикле испытаний.

2. Методика испытаний грибостойкости материалов

Испытания полимерных материалов на грибостойкость проводили согласно ГОСТ 9.049-91 (по методам 1 и 2). В качестве тест-организмов использовали штаммы 17 видов микроскопических грибов, известных как активные деструкторы различных материалов, из коллекции ВКМ: Aspergillus niger van Tieghem, Aspergillus terreus Thorn, Aspergillus oryzae (Ahlburg) Cohn, Chaetomium globosum Kunze, Paecilomyces varioti Bainier, Penicillium funiculosuin Thorn, Penicillium chrysogenum Thorn, Penicillium cyclopium Westllng, Trichoderma viride Pens, ex Fr.

Метод 1 устанавливает, является ли материал источником питания для развития грибов без дополнительных источников минерального и органического питания.

Метод 2 устанавливает, является ли материал грибостойким материалов в условиях, имитирующих минеральные загрязнения.

В соответствии с методом 1 поверхность образцов, очищенную от внешних загрязнений, заражали водной суспензией спор тест-культур грибов с концентрацией 1-2 млн/мл.

Метод 2 отличается от метода 1 тем, что поверхность образцов заражали вышеуказанной суспензией спор грибов в водном растворе минеральных солей и не проводили очистку поверхности образца от внешних загрязнений. 3. Используемое оборудование.

Испытательная аппаратура обеспечивала воздействие на образцы климатических факторов, имитирующих эксплуатационные характеристики в натурных условиях, а также параметры среды, требуемые при проведении испытаний на грибостойкость образцов (температуры от минус 60°С до плюс 60°С и относительной влажности воздуха от 10 до 100%).

Используемое оборудование обеспечивало автоматическое управление температурными интервалами от минус 60°С до плюс 100°С, относительной влажностью воздуха от 10 до 100%, от температуры +4°С (точка росы) до +85°С (предел работы системы осушения).

Климатическая камера имеет точность поддержания температуры в контрольной точке ±20С; температурный градиент внутри камеры относительно контрольной точки 2,00С; дискретность индикации температуры 0,10С; дискретность установки рабочей температуры 0,10С;

Камера крайне низкой температуры имеет пределы регулируемой температуры от минус 80 до плюс 1000С. (Стабильность поддержания температуры ±0,50С, равномерность температуры в камере ± 1,00С; время понижения температуры от 20 до минус 700С около 60 мин.; время разогрева от 20 до 1000С около 20 мин.);

Оборудование (в том числе кассеты или другие устройства для закрепления образцов) не оказывали влияние на результат испытания. Расстояние между

образцами, а также между образцами и стенками камеры было меньше удвоенного размера толщины образцов.

Применяемое испытательное оборудование и приборы поверены и аттестованы в установленном порядке: ВНИИМ им. Менделеева, Федеральном агентстве по техническому регулированию и метрологии ФГУ Ростест-Москва.

4. Предварительная оценка стойкости к воздействию плесневых грибов образцов матов подбалластных

Проведены следующие испытания:

- испытания образцов на стойкость к воздействию плесневых грибов при отсутствии минеральных и органических загрязнений (метод 1, ГОСТ 9.049-91);

- испытания образцов на стойкость к воздействию плесневых грибов в условиях, имитирующих минеральные загрязнения (метод 2, ГОСТ 9.049-91).

Зараженные образцы помещали в открытой чашке Петри в эксикатор и выдерживали в условиях, оптимальных для роста грибов: температуре (29±2) оС и влажности более 90 % в течение 60 суток. Промежуточные осмотры образцов (визуально и с микроскопированием) проводили через 14 и 28 суток. Каждые 7 суток крышку эксикатора приоткрывали на 3 мин для притока свежего воздуха.

После испытаний образцы извлекали из камеры или эксикатора и тотчас осматривали при освещенности 200 - 300 лк невооруженным глазом, затем под микроскопом при увеличении 56 - 60' и оценивали интенсивность развития грибов.

Образец считался грибостойким, если получил оценку 0-2 балла.

5. Определение стойкости образцов матов подбалластных к периодическому

замораживанию и оттаиванию

Испытания проведены в следующей последовательности:

- предварительные испытания;

- испытания образцов материалов после циклических режимов воздействия в климатической камере.

При проведении предварительных испытаний определяли следующие показатели образцов:

- изменение линейных размеров после теплового воздействия по ГОСТ 30673;

- цвет по координатному методу.

Целью проведения предварительных испытаний являлось установление эргономических характеристик образцов и подтверждение их соответствия требованиям ГОСТ 30673.

При проведении испытаний образцов материалов после циклических режимов воздействия в климатической камере определяли:

- стойкость к периодическому замораживанию/оттаиванию образцов;

- определение сохранения технической фиксации и формоустойчивости (сохранение геометрических размеров);

- санитарно-химические свойства образцов материала с целью оценки стабильности химического состава и качества образцов.

Во время проведения испытаний осуществляли постоянный визуальный осмотр образцов на наличие дефектов внешнего вида (вздутия, трещины, раковины, цветовые пятна и другие деформации).

В таблице представлены режимы циклов испытаний образцов матов подбалластных.

Таблица В.1 - Режимы циклов испытаний, ч.

Режим Орошение соляным раствором Облучение УФ Орошение щелочным раствором Замораживание Орошение кислым раствором Нагрев Время цикла

I - 1,0 0,3 - - 6,0 7,3

II 0,4 4,0 0,3 10,5 0,3 15,0 30,5

III 0,4 3,0 0,3 10,5 0,3 15,0 29,5

IV 0,4 3,0 0,3 10,5 0,3 15,0 29,5

Примечания

1. Температура выдержки при замораживании:

для режима II - минус 40 °С;

для режима III - минус 40 °С; минус 50 °С - каждый шестой цикл;

для режима IV - минус 40 °С; минус 60 °С - каждый шестой цикл

Режим

Орошение соляным раствором

Облучение УФ

Орошение щелочным раствором

Замораживание

Орошение

кислым раствором

Нагрев

Время цикла

2. Температура выдержки при нагреве для всех режимов - (60 - 2) °С, при относительной влажност ха (90 - 100) %.

3. Уровень интенсивности УФ облучения для всех режимов устанавливают 80 Вт/м2.

4. В качестве солевого раствора применяют 3 %-ный водный раствор КаС1.

В качестве щелочного раствора применяют 3 %-ный водный раствор №НСОз. В качестве кислого раствора применяют 3 %-ный водный раствор Температура растворов при испытании - (22 ± 2) °С.

После каждого вида воздействия образцы промывают дистиллированной водой.

5. Допускается замена орошения образцов погружением в емкость с соответствующим раствором.

6. Время повышения и снижения температуры при замораживании и нагреве образцов входит во временные интервалы, указанные в таблице, и должно составлять не более 40 мин. Изменение температуры не должно превышать 2°С/мин.

Испытания образцов матов подбалластных, предназначенных для эксплуатации в климатических районах со среднемесячной температурой воздуха в январе минус 20°С - проводили по режиму III.

Определение стабильности химического состава образцов оценивали по основным химическим веществам, представленным в таблице 2. Таблица В.2 - оценка стабильности химического состава образцов матов подбалластных

Наименование химических веществ ПДК м.р. Класс опасности Наименование методики

1. Акролеин (Проп-2-ен-1 -аль) 0,03 2 Методика выполнения измерений массовой концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе газоанализатором

2. Фенол (Гидроксибензол) 0,01 2

3.Формальдегид 0,035 2

4. Аммиак 0,2 4

5. Бензол 0,3 2

6. Ацетон (Пропан-2-он) 0,35 4

7. Углеводороды по гексану (С1-С10) 60 4

8. Сероводород 0,008 2 Методика выполнения измерений массовой концентрации кислых и основных паров в атмосферном воздухе газоанализатором

ПДК м.р. - максимально - разовые предельно допустимые концентрации. После каждого цикла испытаний в климатической камере производился осмотр

внешнего вида образцов и его сравнение с контрольным. Если образец разрушился или

заметно ухудшился его внешний вид, то испытания прекращались. Образец считался

выдержавшим испытания при отсутствии отслаивания, растрескивания, вздутий,

значительного изменения цвета и других дефектов.

6. Проверка стойкости к воздействию плесневых грибов образцов матов

подбалластных после 73 циклов испытания на долговечность

Испытания проводились аналогично п. 4.

Таблица Г.1 Результаты исследования снижения вибрационного воздействия за счет применения матов подбалластных на примере строительства III и IV пути в рамках МЦД-4 на перегоне Москва-Курская - Москва Каланчевская

Наименование места проведения испытаний: Участок Москва пассажирская Курская-Москва Каланчевская IV главный путь с уложенными подбалластными виброматами

Точки измерения Участок ж/д пути с уложенными подбалластными матами: -начало участка на расстоянии 5,8 м от пути; -середина участка на расстоянии 5,8,16 м от пути; -конец участка на расстоянии 5,8,16, 32 м от пути; Участок ж/д пути, без подбалластных матов на расстоянии 8,16 м от пути

Условия окружающей среды Температура наружного воздуха: 14,0 - 20,0°С. Относительная влажность наружного воздуха: 80-85 %. Атмосферное давление: 99,1-99,6 кПа.

Режимы работы объекта: При движении составов со скоростями: 25-45 км/ч

Требования к установке измерительной аппаратуры Акселерометр был жёстко закреплен винтами на промежуточной платформе: - по ГОСТ 31319-2006 (ЕН 14253:2003) (п.6.1.3.3)

Таблица Г.2 - Метод испытаний (оценивания):

Наименование методики Номер методики Дата утверждения

Вибрация. Шум и вибрация, создаваемые движением рельсового транспорта. Часть 1 ГОСТ Р ИСО 14837-1-2007 27.12.2007

Таблица Г.3 - Средства измерений:

Наименование контролируемого показателя Наименование СИ Основные характеристики СИ Наименование (номер)документа о поверке СИ

Эквивалентные- уровни виброускорений, дБ ОКТАВА-101ВМ. Виброметр общей и локальной вибрации с акселерометром АР2038. Зав. № 8207 и датчик вибрации, Зав. № 04 В 348 Диапазон измерений в октавных полосах частот(1Гц-1кГц) при усилении 30 дБ: 70-145 дБ; Погрешность ±0,5 дБ. Класс 1 по МЭК 61260 Свидетельство о поверке № 20/10297 от 10.08.2020 г. Действительно до 09.08.2021 г.

Температура воздуха, °С Термогигрометр «ТКА-ПКМ» Зав. № 20-10496 Диапазон измерений -30-60 °С погрешность ±0,2 °С Свидетельство о поверке № 0183321 от 15.10.2020 г. Действительно до 14.10.2021 г.

Относительная влажность воздуха, % Термогигрометр «ТКА-ПКМ» Зав. № 20-10496 Диапазон измерений: 5-98 % Погрешность измерений: ±3 %. Свидетельство о поверке № 0183321 от 15.10.2020 г. Действительно до 14.10.2021 г.

Атмосферное давление, кПа Барометр-анероид метеорологический БАММ-1 Л82.832.001 ПС. Зав. № 219 Диапазон измерений: 80-106 кПа. Погрешность не более: основная: ±0,2 кПа, дополнительная: ±0,5 кПа Свидетельство о поверке № С-ГЧХ/15-01-2021/37715189 от 16.02.2021 г. Действительно до 15.02.2022 г.

Линейные размеры, мм Рулетка измерительная GEOBOX РК2-8. Зав. № 236072 Диапазон измерений 0-8000 мм. Погрешность ±1 мм. 2 класс точности Свидетельство о поверке № С-ГЧХ/15-03-2021/47746359 от 15.03.2021 г. Действительно до 14.03.2022 г.

Таблица Д.1 - Нормативные уровни по СанПиН 1.2.3685-21

Назначение помещения Уровни виброускорений 1я в октавных полосах частот, дБ ^я кор , дБ ■^яэкв дБ

2 Гц 4 Гц 8 Гц 16 Гц 31,5 Гц 63 Гц

Помещения жилых зданий с 7 до 23 77 78 80 86 92 98 77 67

с 23 до 7 72 73 75 81 87 93 72 62

Помещения образовательных учреждений 77 78 80 86 92 98 77 67

Помещения общественных зданий 80 81 83 89 95 101 80 70

Примечания:

кОр - корректированные уровни виброускорения. 1яэкв - эквивалентные корректированные уровни виброускорения.

Уровни в жилых помещениях приведены с учетом поправки на допустимое превышение нормативных уровней на «5 дБ» в дневное время, а для образовательных учреждений с учетом поправки «-3 дБ».

Допустимые уровни ¿яэкв приведены с поправкой на непостоянные вибрации (-10 дБ).

Таблица Д.2 - Допустимые уровни непостоянного шума в помещениях жилых и общественных зданий согласно СанПиН 1.2.3685-21

Время суток Эквивалентные Максимальные

Назначение помещений уровни звука ¿А экв (дБА) уровни звука ¿А макс (дБА)

Жилые комнаты квартир с 7 до 23 с 23 до 7 40 30 55 45

Классные помещения, учебные кабинеты,

учительские комнаты, аудитории школ и других учебных заведений 40 55

Залы кафе, ресторанов, столовых — 55 70

Торговые залы магазинов, приемные пункты предприятий бытового обслуживания - 60 75

Таблица Д.3 - Допустимые уровни шума на рабочих местах согласно СанПиН 1.2.3685-21

Назначение помещений Эквивалентный уровень звука за рабочую смену ¿рАеяТ (дБА) Максимальные уровни звука ¿рАтя* (дБА) с временными коррекциями Пиковый уровень звука ^pC peak (дБС)

S I

Рабочие места 80 110 125 137