Maty wibroizolacyjne TINES®

W procesie projektowania i budowy nawierzchni torowej metra, wykonywanej najczęściej w technologii konstrukcji bezpodsypkowej (tor na płycie), kluczowe znaczenie ma zapewnienie skutecznej izolacji drgań i hałasu generowanych na styku koło–szyna. Źródła te, przy dużej częstotliwości kursowania pociągów metra oraz zamkniętej przestrzeni tunelowej, stanowią istotne oddziaływanie zarówno na konstrukcję obiektu, jak i na zabudowę miejską nad nim. Drgania powstające podczas eksploatacji torów metra obejmują szeroki zakres częstotliwości i są przenoszone przez szyny, płytę torową oraz obudowę tunelu do gruntu i dalej do budynków. W warunkach gęstej zabudowy miejskiej może to prowadzić do dyskomfortu użytkowników obiektów, a także do długotrwałego oddziaływania na konstrukcje inżynieryjne.

W celu ograniczenia tych zjawisk w konstrukcji nawierzchni torowej metra stosuje się maty wibroizolacyjne, które stanowią integralny element układu torowego. W rozwiązaniach bezpodsypkowych są one najczęściej układane pod płytą torową lub w formie ciągłej warstwy sprężystej oddzielającej tor od konstrukcji tunelu. Ich podstawową funkcją jest redukcja transmisji drgań oraz ograniczenie emisji hałasu strukturalnego.

Maty wibroizolacyjne TINES® pełnią rolę elementu sprężysto-tłumiącego, którego właściwości są projektowane z uwzględnieniem specyfiki obciążeń występujących w metrze, w tym dużej liczby cykli obciążeniowych oraz powtarzalnych oddziaływań dynamicznych. Kluczowymi parametrami są dynamiczny moduł sztywności oraz odporność zmęczeniowa, które decydują o skuteczności izolacji w zakresie częstotliwości charakterystycznych dla ruchu pociągów metra (najczęściej od kilku do kilkudziesięciu Hz).

Zastosowanie odpowiednio dobranych mat wibroizolacyjnych TINES® umożliwia obniżenie częstotliwości własnej układu tor–mata–konstrukcja, co prowadzi do ograniczenia propagacji drgań do obudowy tunelu i gruntu. Ma to szczególne znaczenie w przypadku przebiegu tras pod obiektami wrażliwymi, takimi jak budynki mieszkalne, obiekty zabytkowe czy infrastruktura techniczna.

Istotnym aspektem zastosowania mat wibroizolacyjnych w nawierzchniach metra jest również ich funkcja elektroizolacyjna. W systemach trakcji elektrycznej prądy błądzące mogą przepływać przez konstrukcje żelbetowe tuneli oraz inne elementy infrastruktury podziemnej, powodując korozję elektrochemiczną. Maty wibroizolacyjne TINES® tworzą ciągłą warstwę izolacyjną pomiędzy torem a konstrukcją nośną, ograniczając przepływ prądów i chroniąc elementy konstrukcyjne przed degradacją.

Ze względu na specyficzne warunki środowiskowe panujące w tunelach metra – podwyższoną wilgotność, ograniczoną wentylację oraz duże obciążenia eksploatacyjne – maty wibroizolacyjne TINES® charakteryzują się wysoką trwałością, odpornością na starzenie oraz stabilnością parametrów w długim okresie użytkowania. Niewielkie odkształcenia trwałe oraz zachowanie właściwości sprężysto-tłumiących i izolacyjnych w czasie stanowią podstawowe wymagania dla tego typu rozwiązań.

Elementy systemu

Maty wibroizolacyjne TINES® pod względem zróżnicowania materiału, z którego są produkowane, parametrów technicznych, grubości i przeznaczenia miejsca zastosowania, dają możliwość doboru odpowiedniego materiału do wymagań specyfikacji technicznych, projektowych i analiz wpływu drgań na budynki i ludzi.

Rodzaje mat wibroizolacyjnych TINES®:

• TINES® Polymat to maty wibroizolacyjne wykonane z kompozytu powstającego na bazie wtórnie wiązanej pianki poliuretanowej (PU). Materiał produkowany jest poprzez połączenie starannie wyselekcjonowanych fragmentów pierwotnej pianki o kontrolowanej wielkości przy użyciu specjalnego kleju poliuretanowego, który nie osłabia struktury materiału. W efekcie powstaje elastyczna i sprężysta płyta o nieregularnej, wielokierunkowej strukturze wewnętrznej, wynikającej z naturalnej budowy granulatu piankowego użytego do produkcji. Kompozyt taki wyróżnia się wysoką zdolnością pochłaniania energii, stabilnością wymiarową nawet przy wielokrotnych obciążeniach, odpornością na zmęczenie materiału. Właściwości te wynikają z otwartokomórkowej struktury pianki oraz sprężystości poliuretanu.
• TINES® Rubbermat to maty wibroizolacyjne wykonane z kompozytu granulatu gumowego SBR pochodzącego z recyklingu i włókien gumowych, łączonych termoutwardzalnym spoiwem poliuretanowym. Surowce te w procesie produkcji poddawane są zautomatyzowanemu procesowi mieszania, aplikacji kleju oraz wieloetapowemu termoformowaniu, po którym następuje prasowanie w celu uzyskania jednorodnej, wysokogęstościowej struktury. Materiał ten cechuje się wysoką odpornością mechaniczną na odkształcenia, a także dużą sztywnością i odpornością na czynniki atmosferyczne. Charakterystyczna struktura granulatu SBR zapewnia wysoką trwałość w warunkach intensywnej eksploatacji infrastruktury szynowej.

Ze względu na sposób zastosowania, dla konstrukcji nawierzchni szynowej metra zalecane jest stosowanie mat wibroizolacyjnych TINES® typu STM (Slab Track Mats) przeznaczonych do nawierzchni bezpodsypkowych. Maty te układa się bezpośrednio pod betonową płytą torową. Ich głównym zadaniem jest ograniczenie przenoszenia drgań i hałasu z przejeżdżających pojazdów szynowych na podłoże oraz otoczenie. Dodatkowo poprawiają one elastyczność całej konstrukcji toru, chronią elementy infrastruktury przed nadmiernymi obciążeniami oraz zwiększają trwałość nawierzchni.