С развитием сетей рельсового транспорта возрастают и требования к их экологической безопасности и комфорту. Одной из серьезных проблем при эксплуатации рельсового транспорта являются вибрации, которые от верхнего строения пути передаются в окружающую среду. Они воспринимаются как вибрации или механический шум. Другой проблемой является необходимость периодического технического обслуживания вследствие износа материала по причине недостаточной упругости рельсового пути.
Применение систем, обладающих высокой упругостью, и изделий для виброизоляции, разработанных на основе высоких технологий и последних научных достижений, позволяет значительно сократить расходы, возникающие из-за износа компонентов верхнего строения пути и подвижного состава.
Материалы марок Sylomer® и Sylodyn®, разработанные австрийской фирмой Getzner Werkstoffe GmbH, в настоящее время являются европейским стандартом обеспечения упругости верхнего строения рельсового пути, они удовлетворяют всему спектру требований в железнодорожной отрасли.
Sylomer® и Sylodyn® представляют собой пористые мелкоячеистые полиуретановые эластомеры различной плотности и различного соотношения открытых и закрытых ячеек. Уникальная ячеистая структура этих материалов создана в процессе вспенивания без использования экологически вредных вспенивателей и каких-либо пластификаторов и смягчителей. Материалы являются влагостойкими, не подвержены воздействию обычно встречающихся в строительстве химических веществ, низкоконцентрированных щелочей и масел.
Смешанная ячеистая структура материалов Sylomer® и Sylodyn® обусловливает низкое водопоглощение материалов. При этом воздействие влаги на статическую и динамическую жесткость очень незначительно даже при полном погружении материала в воду. Динамическая жесткость материалов практически не зависит от амплитуды возбуждения колебаний и незначительно изменяется в зависимости от частоты.
Международный успех фирмы Getzner в области виброизоляции в железнодорожной отрасли базируется на первоклассных материалах, обширных ноу-хау и сопровождающих специализированных услугах.
Компанией предлагаются компоненты и решения для:
• опор систем масса – пружина
• подбалластных матов
• вкладок для шпального башмака
• подшпальных прокладок
• прокладок промежуточного рельсового скрепления
• подрельсовых прокладок
• сплошных рельсовых опор
• рельса в оболочке
• переездных настилов (заполнителя рельсовой колеи)
Опоры для систем масса – пружина
Опоры для систем масса — пружина особенно действенно защищают от шума и вибраций жителей домов, расположенных вблизи железнодорожных линий. Таким образом, эффективная виброизоляция повышает также и ценовой уровень недвижимости, подвергающейся воздействию вибраций.
Возможны три разновидности опор систем масса — пружина: точечная опора, ленточная опора и полноплоскостная опора. Выбор типа конструкции в каждом случае зависит от экономических и технических требований.
В уже реализованных многочисленных системах масса — пружина на магистральных линиях и линиях поездов местного сообщения самая низкая достигнутая собственная частота составляет до настоящего времени около 5 Гц.
Системы масса — пружина с упругими опорами фирмы Getzner применялись на различных высокоскоростных железнодорожных магистралях в более чем 40 странах мира .
Подбалластные маты
Высокая степень упругости железнодорожного полотна достигается с помощью применения подбалластных матов. Они используются для снижения вторичного воздушного шума, защиты от вибраций, а также предохранения щебеночного балласта от повреждений.
При выборе подходящего мата учитываются требования к виброзащите в каждом конкретном случае. Высокий коэффициент полезного действия матов основывается на правильно подобранных показателях динамической жесткости. Маты отличаются высоким качеством и экономичностью. С ними легко обращаться, они быстро укладываются, и по ним может перемещаться тяжелая строительная техника. Маты применяются также и при реконструкции с помощью специального метода. Экономический и технический потенциал подбалластных матов фирмы Getzner в настоящее время исчисляется пятью миллионами квадратных метров, примененных на различных железнодорожных линиях в разных странах.
Вкладки для шпальных башмаков
В системах с твердым железнодорожным полотном необходимо обеспечить достаточную упругость. Возможности расположения упругих компонентов при этом разнообразны. Шпальный блок на упругой опоре имеет еще и то преимущество, что дополнительная масса, 
включенная в упругое перемещение, снижает отражение воздушного шума. Чем больше площадь упругой опоры, тем меньше сжатие кромок.
Двухступенчатая упругость дополнительно уменьшает сжатие во вставной упругой пластине и предохраняет крепление рельса. Вкладки изготавливаются необходимой жесткости, что позволяет оптимально удовлетворить самые различные требования. Преимущественными областями применения этой системы являются железнодорожные линии в тоннелях различных категорий.
Подшпальные прокладки
Подшпальные прокладки служат для виброзащиты, предохранения щебеночного балласта под рельсовыми путями и увеличения срока службы пути. Они применяются как на высокоскоростных линиях, 
так и на участках с высокими нагрузками на ось, а также при реконструкции существующих железнодорожных линий.
Монтаж подшпальных прокладок производится на основе оптимизированной композитной конструкции уже на шпальных заводах. Поэтому на месте установки не требуется проведения дополнительных работ. Монтаж производится быстро, независимо от погоды и с минимальными перерывами в движении по участку пути. Шпалы с упругими прокладками многократно оправдали себя, особенно в специфических типах конструкций рельсового пути, таких как стрелки, пересечения, переходные зоны и обводки, и в некоторых странах стали уже техническим стандартом.
Прокладки для рельсового скрепления
Современные железнодорожные линии все чаще сооружают в виде систем безбалластного железнодорожного полотна. Упругость на таких участках обеспечивается с помощью прокладок промежуточного рельсового скрепления. Они воспринимают нагрузки от рельса и уменьшают вибрации, возникающие из-за неровностей колес и дорожного полотна. С помощью правильно подобранного распределения жесткости прокладки для рельсового скрепления можно оптимизировать перемещение головки рельса при прохождении поезда.
В соответствии со специальными требованиями, фирма Getzner Werkstoffe реализовала проекты на различных высокоскоростных железнодорожных линиях в более чем 50 городах по всему миру.
Подрельсовые прокладки
Упругие подрельсовые прокладки укладывают непосредственно под подошвой рельса. Они обладают определенной жесткостью и повышают упругость балластного верхнего строения пути. Улучшение перераспределения нагрузок обусловливает повышение комфорта пассажиров и предохранение верхнего строения пути. Повышение упругости положительно влияет на износ компонентов верхнего строения пути и подвижного состава. Фирма Getzner Werkstoffe предлагает подрельсовые прокладки для любой требуемой жесткости – от железнодорожной магистрали до трамвайных путей, и в любых модификациях.
Непрерывная рельсовая опора
Непрерывная упругая опора под подошвой рельса обеспечивает равноупругость пути и отличается экономичностью. Жесткость и прогиб рельса определяются путем предварительных расчетов и подбора соответствующих материалов.
Рельс в оболочке
Отправной точкой для разработки фирмой Getzner системы «рельс в оболочке» послужила постановка задачи акустической расстыковки рельса и окружающей местности для линии поездов местного сообщения. Разработанная система состоит из двух элементов заполнения камеры и опоры для подошвы рельса с определенной однородной упругостью. Специальная конструкция элементов заполнения камеры обеспечивает великолепное сцепление с окружающим бетоном. Эти три простые удобные детали точно фиксируются на профиле рельса. Жесткость деталей подбирается в каждом случае в соответствии с конкретными требованиями.
Переездные настилы (заполнители рельсовой колеи)
Рельсовые пути и профили, проложенные в черте города, и их пересечения с автодорогами – типичная область применения переездных настилов. Они дают возможность заполнить пространство между рельсами, обеспечив необходимые желоба для гребней колес подвижного состава, и тем самым устранить опасное место для автотранспорта. Другими областями применения заполнителей являются переходы через железнодорожные пути и подъездные пути на заводских территориях.
Вибрации, вызванные движением поездов, были серьезной проблемой и на площади Гагарина в Москве. Необходимо было защитить от сильных вибраций находящийся рядом памятник Юрию Гагарину и расположенные вокруг здания. Для выполнения этой задачи специалисты Московского государственного университета путей сообщения провели обширные исследования, чтобы найти наиболее подходящий метод, и в итоге выбрали для решения поставленной проблемы материалы фирмы Getzner Werkstoffe GmbH.
В тесном сотрудничестве с Мосметростроем было разработано техническое решение с применением балластных матов Sylomer® различной толщины. В дополнение к этому были установлены также стеновые маты для обеспечения максимально возможной упругой изоляции рельсового пути.
Результаты расчетов показали, что уровень вибрации будет снижаться на частотах, превышающих 14 Гц при вертикальном перемещении рельсов 2,3 мм. Летом 2001 года на объекте, строительство которого велось очень быстрыми темпами, в тоннеле было уложено более 8 500 м² балластных матов и 800 м² стеновых матов.
Последующие измерения, проведенные для подтверждения эффективности выполненных мероприятий, показали снижение вибрации до уровня ниже допустимых пределов, установленных санитарными нормами. Кроме того, были выявлены дополнительные преимущества от использования виброзащитных матов. Снижение вибраций было зарегистрировано не только непосредственно в самом тоннеле, но также и на подъездных и выездных путях. Это еще одно подтверждение эффективности продукции фирмы Getzner Werkstoffe GmbH.
Кроме виброизоляции железнодорожных, трамвайных путей и линий метрополитена, материалы Sylomer® и Sylodyn® применяются также в строительстве для виброзащиты фундаментов зданий и строительных конструкций, а также в промышленности для защиты от вибраций, вызванных работающими механизмами и оборудованием.
Для эффективного функционирования виброизоляции необходимы точные инженерные расчеты, которые для каждого проекта выполняют специалисты фирмы Getzner и их российские партнеры – инженеры ЗАО «Новинтех», прошедшие обучение на австрийском предприятии.
Л. МОРОЗОВА
