Nízké protihlukové clony pro železniční a tramvajové tratě

Problematika snižování hlukové zátěže doléhající na obyvatele podél dopravně zatížených železničních a tramvajových tratí se v posledních letech stala pro mnoho dopravních staveb neuralgickými body. Nejčastěji používané vysoké protihlukové zdi různých materiálových bází sice poměrně účinně zastiňují přilehlá okolí před šířením hluku z kolejových vozidel, ale současně vytvářejí zcela nová stavební díla fyzicky i opticky rozdělující daná území nebo územní celky. Cílem tohoto příspěvku je seznámit širokou odbornou veřejnost se zkušenostmi získanými při vývoji a realizaci nízké protihlukové clony na tratích národního správce železniční infrastruktury České republiky - Správy železniční dopravní cesty.

Stávající vysoké protihlukové stěny (dále jen PHS) jsou technicky navrženy jako soustava sloupů pevně spojených se zemí, mezi které jsou osazovány jednotlivé dílce, nejčastěji prefabrikované nebo montované panely, jež jsou opatřeny hlukově pohltivou vrstvou nebo sendvičovými vrstvami. Konstrukční výška PHS se obvykle pohybuje v rozmezí 3,00 až 4,00 m nad okolním terénem, přičemž přiléhající nadzemní část, tzv. sokl, bývá nejčastěji bez hlukově pohltivé vrstvy. Vzdálenost těchto zdí od koleje nebývá menší než 3,00 m. V případech, kdy jsou PHS stavěny na tratích na náspu nebo v úrovni terénu, dochází na přiléhajících pozemcích orientovaných na sever k výraznému snížení slunečního osvitu nebo až úplnému zastínění s následným vlivem na lokální vegetaci.

Již v současnosti je zřejmé, jak náročná bude běžná údržba vegetace na zemních tělesech (náspech) a údržba vlastního stavebního díla PHS, a to zejména v místech přístupných pouze z tělesa dráhy. O ztížené dostupnosti dráhy s klasickými protihlukovými stěnami v případech mimořádných událostí bylo již řečeno a napsáno mnohé. Bohužel, některá dopravní neštěstí z posledních let potvrdila značně ztížený přístup záchranných složek k místu zásahu.

Nové technické řešení protihlukových opatření
V únoru roku 2006 představila odborné veřejnosti na konferenci v Brně firma PROKOP RAIL, a.s., z Plzně svůj interní vývojový projekt směřující k návrhu nového, vlastního technického řešení protihlukových opatření pro železniční a tramvajové tratě. Poprvé byla nastíněna koncepce kolejové dráhy obsahující nízkou protihlukovou clonu (dále jen NPC) a kolejové absorbéry hluku. Následně, v roce 2010, se na Mezinárodním veletrhu drážní techniky, výrobků a služeb pro potřeby železniční a městské kolejové dopravy Czech Raildays v Ostravě mohla široká veřejnost seznámit s novým řešením odhlučnění tratí pomocí kolejových absorbérů hluku pod označením BRENS®. O rok později na Mezinárodní výstavě výrobků a služeb pro železnice a dopravu ŽEL-RAIL 2011 ve slovenských Vrútkách byla veřejnosti představena koncepce železniční tratě obsahující jak kolejové absorbéry hluku, tak nízkou protihlukovou clonu BRENS®.

Základními ideovými prvky návrhu nového technického řešení protihlukových opatření bylo:

• tlumení hluku a vibrací co nejblíže jejich zdroji a vzniku;
• možnost zřízení protihlukových opatření bez nutnosti zakládání a výhradně na pozemku dráhy;
• jednoduchá mechanizovaná montáž a demontáž při výměně železničního svršku, možnost dodatečné instalace na již provozovaných tratích;
• snadná rozebíratelnost při záchranných akcích, rychlá a neasistovaná evakuace cestujících z vlaku;
• nižší pořizovací a provozní náklady.
  

Firma ŽPSV a.s. v Uherském Ostrohu od roku 2011 vlastní práva k těmto technickým řešením a licenční právo k ochranné známce BRENS®.

Nízká protihluková clona BRENS® BARRIER
Clonu BRENS® BARRIER tvoří jednotlivé betonové prefabrikáty sesazené na sraz do předem navržené soustavy protihlukového opatření, přičemž její umístění ve stavbě dráhy musí být co nejtěsnější k danému průjezdnému průřezu a provozním potřebám provozovatele dráhy. Vlastní tvar prefabrikátu je navržen tak, že betonová, vzduchově neprůzvučná clona má parabolický tvar s ohniskem ve štěrkovém loži za hlavami pražce a je opatřena zvukově pohltivou vrstvou na bázi pryžových anebo syntetických recyklátů. Horní a vnější strana clony je opatřena plochami umožňujícími evakuaci cestujících z kolejových vozidel.


Dílce odlehčuje sendvičové uspořádání spodní části dílce, přičemž vlastní ložná plocha má systém příčných a podélných prostupů umožňujících odvod srážkových vod z tělesa dráhy. Pro zvýšení příčné tuhosti soustavy dílců clon jsou styčné spáry opatřeny vybráními pro kónické pryžové spojovací čepy. V případě zásahu záchranných složek se tyto spojovací čepy vyjmou nebo přeříznou a vytrhne se kterýkoliv dílec ze soustavy pomocí lanového navijáku nebo tažného lana. Pro zajištění bezpečného pohybu pracovníků správce dráhy v koleji se provádí po cca deseti až dvaceti metrech únikové otvory - prostupy, a to pouhým odsazením dílců nebo vložením upravených dílců.

V prosinci 2011 byly vyrobeny prototypové dílce, které byly osazeny k provozované závodové vlečce ŽPSV v Čerčanech a následně bylo celé technické řešení představeno zainteresovaným pracovníkům ministerstva dopravy a SŽDC. V roce 2013 se realizovaly dva zkušební úseky s nízkými protihlukovými clonami.


Historicky první instalace nízké protihlukové clony byla realizována v Praze - Hlubočepích, na trati Praha - Smíchov - Rudná u Prahy - Beroun, a to na vnější straně směrového oblouku v Prokopském údolí. Vlastní zkušební úsek obsahuje část trati v zářezu, odřezu a na náspu, takže v místě byly ověřeny vlastnosti nízké protihlukové clony ve třech možných situacích vedení dráhy. Vzhledem k charakteru a stáří stavby dráhy byla koruna náspu dráhy rozšířena gabionovým polštářem a jednotlivé dílce clony byly položeny do ložné vrstvy štěrkodrtě přímo na tyto polštáře. Hlukovou pohltivou vrstvu v místě tvoří desky z pojeného pryžového recyklátu s parametry zvukové pohltivosti A3. Akustická měření a vyhodnocení efektivnosti protihlukového opatření provedla nezávislá akreditovaná laboratoř Výzkumného ústavu železničního, a.s., v Praze těsně před instalací a ihned po instalaci nízkých protihlukových clon. Následná měření po ročním zkušebním provozu dosažené hodnoty potvrdila.

Druhou zkušební instalací nízké protihlukové clony byla realizace protihlukových opatření v obci Tetčice u Brna na trati Brno - Zastávka u Brna - Jihlava.

Instalaci nízké protihlukové clony předcházelo zcela zásadní odmítnutí výstavby klasické vysoké protihlukové stěny v rámci připravované investiční akce zdvoukolejnění a elektrifikace trati Brno - Zastávka u Brna v obci Tetčice, na ulici Sušilova. Tento odpor obce a občanů z Tetčic realizaci této stavby zcela zablokoval.

Správa železniční dopravní cesty, Stavební správa v Olomouci společně s projektantem a dodavatelem NPC v prosinci roku 2012 představila projekt instalace nízké protihlukové clony na veřejném zasedání zastupitelstva obce s cílem přesvědčit občany Tetčic o zájmu správce dráhy nalézt oboustranně přijatelný kompromis a odblokovat tuto investiční akci. V druhé polovině roku 2013 byla stavba nízké protihlukové clony v obci Tetčice realizována. Na rozdíl od první instalace v Praze - Hlubočepích byly dílce nízké protihlukové clony BRENS® BARRIER osazeny dále od osy koleje, a to z důvodu jízd zásilek s překročenou ložnou mírou.



Dílce byly osazeny na vzdálenost 2,00 m od osy koleje s výškou 0,73 m nad temenem kolejnice. Sestava NPC obsahovala dva různé typy dílců, které respektovaly místní požadavky na umístění NPC v prostoru železniční stanice a v místě kolejového větvení.

I v tomto místě provedla akustická měření nezávislá akreditovaná laboratoř Výzkumného ústavu železničního, a.s., v Praze, a to při zachování stejné metodiky měření a vyhodnocení efektivnosti protihlukového opatření. Vlastní výstavba nízké protihlukové clony probíhala po předchozí úpravě geometrické polohy koleje strojním podbitím za plného železničního provozu. Vzhledem k situaci místa a šířce koruny zemního tělesa dráhy ji nebylo nutné rozšiřovat a jednotlivé dílce byly osazeny do ložné vyrovnávací vrstvy štěrkodrtě na zhutněnou zemní pláň. V místech návěstidel a přestavníku výhybky č. 1 byly dílce NPC odsazeny a tvarově upraveny podle návrhu. Vzhledem k větší vzdálenosti dílců NPC od osy koleje se přistoupilo při realizaci k sendvičovému uspořádání hlukově pohltivých desek tvořených ze syntetického recyklátu STERED® s pryžovým recyklátem na povrchu.



Obě instalace nízkých protihlukových clon prokázaly srovnatelnou efektivitu s klasickými vysokými protihlukovými stěnami. Jejich výstavba byla ve srovnání s klasickými protihlukovými stěnami několikanásobně kratší, nevyžadovala žádné základové konstrukce a nezasahovala mimo pozemek dráhy. Související provozní ověřování prokazuje jejich bezproblémovou provozuschopnost v běžném železničním provozu. Obyvatelé přilehlých pozemků zaznamenali citelné snížení hluku od projíždějících vlakových souprav.

Závěr
Na základě všech dosavadních zkušeností a i ze zahraniční literatury lze vyvodit závěr, že nízké protihlukové clony jsou plnohodnotnou náhradou klasických vysokých protihlukových stěn jednokolejných a dvoukolejných tratí zejména v místech, kde je železniční trať vedena na náspech nebo mostech, případně v úrovni terénu. Jejich stavba nemá rušivý dopad na krajinotvorbu a urbanistická členění sídelních celků.

Pilotní aplikace NPC v obci Tetčice získala v červnu 2014 v soutěži Dopravní stavba, dopravní technologie 2013 cenu poroty. Veřejnost i cestující obě aplikace přijímají kladně, a proto další rozvoj těchto protihlukových opatření a jejich uvedení do každodenní praxe v současnosti závisí zejména na správcích tratí a projektantech.