Приложение А. Измерение и оценка вибрации от движения поездов метрополитена

Приложение А

Измерение и оценка вибрации от движения поездов метрополитена

А.1 Общие положения

А.1.1 Измеряемые параметры вибрации в соответствии с настоящим сводом правил:

для выполнения оценки на соответствие 4.2 и 4.3:

- эквивалентное , максимальное корректированные среднеквадратические значения виброскорости, м/с;

- эквивалентные , максимальное среднеквадратические значения виброскорости, м/с, в третьоктавных полосах со среднегеометрическими частотами 4-250 Гц.

для выполнения оценки на соответствие 4.5 и 4.6:

- среднеквадратическое и пиковое значение виброскорости, м/с, в третьоктавных полосах со среднегеометрическими частотами 1-100 Гц.

Функции частотной коррекции для вертикального и горизонтального направлений принимают по таблице 4.4 СП 441.1325800.2019.

А.1.2 Контролю вибрации от движения поездов метрополитена должно предшествовать определение фоновой вибрации. Если сигнал, регистрируемый при прохождении поезда, не выделяется над уровнем фона, оценку вибрации от движения поездов в соответствии с настоящим сводом правилом выполнять не следует.

А.1.3 Измерения проводят с учетом требований Б.1.3-Б.1.7 СП 441.1325800.2019.

А.1.4 Измерения выполняются в рамках проведения поисковых научно-исследовательских работ с регистрацией, анализом и изучением кратковременных и нестабильных процессов (частота дискретизации измерительной системы при этом должна быть более 4 кГц).

А.2 Расположение датчиков относительно оси пути

А.2.1 В зависимости от длины здания или сооружения выбирают створы измерений вдоль оси пути линии метрополитена.

При длине сооружения (длине фасадной части, выходящей на путь, или проекции габаритов здания на ось пути) до 50 м включительно выбирается два створа для измерений - в начале и в конце здания.

При длине сооружения свыше 50 м - выбирается целое число створов измерений, по одному в начале и в конце здания и далее через каждые м между крайними створами.

Если напротив сооружения расположен стык рельса, стрелочный перевод, перекрестный съезд или иной характерный участок пути (в том числе протяженное притоннельное сооружение), то один из створов следует сместить в место расположения этого характерного участка.

А.2.2 Измерения проводят на абрисе фундамента проектируемого здания. Рекомендуется проводить измерения в характерных местах сооружения (углы, выступающие элементы и т.д.).

Примечание - Измерения в створе желательно проводить на достаточном удалении от массивных тел, которые могут исказить результаты измерений. В соответствии с ГОСТ Р 53964, рекомендуется, чтобы расстояние от точки измерений до массивного тела более чем в полтора раза превышало его максимальный габаритный размер. Если массивное тело или слой грунта со значительно отличающимися динамическими свойствами находится на пути распространения вибрации к точке измерений, то возможные эффекты дифракции и отражения колебательных волн в грунте могут привести к понижению вибрации в этой точке. И, наоборот, в точку измерений может прийти колебательная волна, отразившаяся от находящихся в стороне фундаментов зданий или канализационных колодцев, что приведет к повышению вибрации в этой точке.

А.2.3 Требования к проведению измерений приведены в пунктах Б.2.4-Б.2.7 СП 441.1325800.2019.

А.2.4 Вибрации верхнего строения пути тоннеля метрополитена следует измерять в соответствии с ГОСТ 31185 и разделом 6.

А.2.5 Для уменьшения кабельного эффекта присоединяемый к вибропреобразователю кабель должен быть эластично прикреплен к неподвижным точкам через промежутки не более 1,5 м.

А.2.6 При проведении измерений на приборе должна быть установлена временная характеристика "медленно" ( с).

А.2.7 Оценку вибрации от движения поездов в метрополитенах в помещениях жилых зданий необходимо проводить для ночного времени. Определяющим в этом случае является максимальное значение виброскорости. Измерения вибрации допускается проводить в дневное время с учетом требований А.1.2.

Для дневного времени вибрация оценивается только в помещениях общественных зданий, в жилых зданиях - в случае особой необходимости. При этом измерения вибрации проводятся, как правило, в периоды наиболее интенсивного движения поездов.

А.3 Методика проведения измерений

А.3.1 Перед началом измерений необходимо получить проектную информацию по конструкции ВСП на рассматриваемом участке линии метрополитена, а также типам и скоростям подвижного состава, предусмотренным для оборота на этом участке линии.

А.3.2 При проведении измерений необходимо фиксировать следующие параметры подвижного состава:

- тип состава;

- ходовые качества подвижного состава;

- скорость подвижного состава;

- значение необрессоренных масс подвижного состава (тип тележки).

А.3.3 В протокол измерений необходимо также включать следующие параметры ВСП:

- шероховатость поверхности катания рельса (посредством визуального контроля или, при наличии технической возможности, инструментально);

- тип рельсового пути со следующими данными: профиль рельса (по ГОСТ Р 51685), геометрия пути, например, подуклонка, радиус кривой, уклон пути, ширина колеи, колея, маркировка стрелочного перевода и т.д.;

- конструкция ВСП, поперечник ВСП, характеристика используемых в конструкции ВСП материалов;

- при наличии систем виброизоляции ВСП - тип, производитель, поперечник и динамические характеристики виброзащитных элементов ВСП.

А.3.4 Измерения следует выполнять в периоды времени, характеризующиеся одним режимом движения поездов.

Примечание - Режим движения поездов, в котором проводят измерения, обозначают далее через l. Это обозначение используют в качестве верхнего индекса для соответствующих этому режиму величин виброскорости.

Допускается проведение измерений в периоды времени, соответствующие различным режимам движения поездов и, при необходимости, - во всех предписываемых графиком режимах движения поездов в дневное или ночное время.

А.3.5 Время измерения должно быть достаточным для регистрации непрерывной выборки, включающей не менее 10 событий прохождения поезда. Время измерения разбивается на целое число N элементарных интервалов (тактов) продолжительностью 30 с ( мин).

За каждый 30-секундный такт регистрируется максимальное измеренное корректированное значение виброскорости , i = 1, 2, ..., N и, при необходимости, максимальные измеренные значения виброскорости в третьоктавных полосах частот , i = 1, 2, ..., N; k = 1 - 24.

А.3.6 Если используемое средство измерений не позволяет регистрировать корректированные параметры вибрации, измеряют спектральные значения и значения корректированных параметров определяют по формулам пункта 4.2.4 СП 441.1325800.2019.

А.3.7 Перед проведением измерений и после необходимо выполнять калибровку средств измерений в соответствии с инструкциями по их эксплуатации. Если результаты калибровки различаются более, чем в 1,4 раза (3 дБ), измерения вибрации следует повторить.

А.4 Обработка результатов измерений

А.4.1 По результатам измерений определяют наибольшее максимальное корректированное значение виброскорости за время измерения по формуле

, i = 1, 2, ..., N, (А.1)

где - максимальное измеренное корректированное значение виброскорости, м/с, для i-го такта;

N - число 30-секундных тактов за время измерения, шт.

А.4.2 Значение принимают в качестве максимального корректированного значения виброскорости за время оценки вибрационного воздействия для выполнения сравнения по 5.1.7.

А.4.3 Рассчитывают среднеквадратическое корректированное значение виброскорости за время измерения по формуле

, (А.2)

где и N - см. формулу (А.1).

А.4.4 Рассчитывают среднеквадратическое корректированное значение виброскорости фона , соответствующее времени отсутствия поездов за время измерения, по формуле

, (А.3)

где и N - см. формулу (А.1);

n - число событий прохождения поезда за время измерения ; штрих у знака суммы означает, что учитываются лишь те значения , которые были зарегистрированы в интервалы, когда прохождение поезда отсутствовало.

А.4.5 Рассчитывают эквивалентное корректированное значение виброскорости за время оценки (16 ч днем, 8 ч ночью) по формуле

, (A.4)

где для дневного времени оценки, для ночного времени оценки; значение постоянной определяется в зависимости от графика движения поездов и режима движения l, в котором проводятся измерения.

Допускается вычисление эквивалентного корректированного значения по формуле (А.2) при условии определения среднеквадратических корректированных значений виброскорости за время измерения по А.4.3 для всех предписанных графиком режимов движения поездов в дневное и ночное время суток.

А.4.6 При необходимости выполнения спектрального анализа обработку результатов измерений проводят по А.4.1-А.4.5 с заменой корректированных величин , , , , на величины , , , , обозначающие соответствующие значения виброскорости в третьоктавных полосах со среднегеометрическими частотами 1-250 Гц, если иное не обосновано.

А.4.7 Значения постоянной , связывающей эквивалентное корректированное (спектральное) значение виброскорости за время оценки со среднеквадратическим корректированным (спектральным) значением виброскорости за время измерения, определенным для режима, в котором выполнены измерения, вычисляют по формуле

, (А.5)

где - время оценки вибрационного воздействия: 16 ч днем, 8 ч ночью;

- частичное время воздействия вибрации, ч, соответствующее реализации j-го режима движения поездов;

и - интервалы движения поездов в j-м режиме и режиме l, в котором выполнены измерения, мин.

А.5 Представление результатов измерений

А.5.1 Результаты измерений оформляют протоколом, который должен содержать следующие сведения:

- наименование организации, проводившей измерения;

- наименование линии метрополитена, поезда которой являются источниками оцениваемой вибрации;

- схему и описание места проведения измерений;

- дату и время проведения измерений;

- средства измерений (прибор, тип, заводской номер, сведения о государственной поверке);

- результаты измерений корректированных виброскоростей (осциллограмма, если снималась, время измерения , N - число 30-секундных тактов за время измерения, таблица максимальных измеренных корректированных значений виброскорости , номер точки и направление, в котором зарегистрирована наибольшая вибрация);

- время оценки (день, ночь);

- результаты обработки максимальных измеренных корректированных значений виброскорости (, , , ) и спектральных значений виброскорости;

- подписи лиц, проводивших измерения и оценку вибрационного воздействия.