Duurzaam spoor op het spoor

Vergelijkbare documenten
Onderzoek: het beste spoor naar strak spoor. dr. ir. Paul Hölscher

Ballastloos spoor: stil?!

Spoor op slappe grond

datum 19 december 2017 project ProRail - Trillingsonderzoek gedifferentieerd vestiging Den Haag

Brem Funderingsexpertise. Optische Deformatie metingen

Innovatieagenda bronaanpak spoortrillingen. versie: 1.0 datum:

Inleiding. Te behandelen punten. Locatie. Predictie en Monitoring van trillingen. Bouw van een Onderzeedienstkade

Bepaling van dyn. eigenschappen

Programma. Dikes and Flood Risk Research Symposium. P01 Overzicht gezamenlijke onderzoeksagenda TU Delft - STOWA

Trillingsonderzoek Brabantroute

ONTWIKKELINGEN EN REIKWIJDTE REKEN- EN MEETVOORSCHRIFT RAIL. Michael Dittrich, TNO NAG-dag 21 juni 2017

Effect van aardbevingen op leidingen de robuustheid van HDD. Paul Hölscher, Deltares i.s.m. Henk Kruse

BAANVRIENDELIJKHEID VIRM 4

Ontwerp overgangsconstructies en wissels voor spoorwegen (onderbouw)

Trilling en demping in de Zouthavenbrug

Rapport Effect vervanging kruiswissel op omgevingstrillingen

Simulatie op het spoor ProRail Vervoer en Dienstregeling. Dick Middelkoop

Exciting vibrations: usefull or annoying?

Energiegebruik van de Nederlandse spoorsector

Higgs-deeltje. Peter Renaud Heideheeren. Inhoud

TPG locatie Nijmegen; verkennend trillingsonderzoek. Datum 19 november 2010 Referentie

SAMENVATTING Veiligheidsverslag Ontsporing van een goederenwagon Remersdaal, 25 januari 2012

Rode draad - Context. Gezamenlijke ambitie ProRail en NS uitwerking Lange Termijn Spoor Agenda (LTSA) Missie en veranderaanpak ProRail

Praktijk trillingisolatie nabij spoorwegen. Jan Keijzer LBP SIGHT BV

1. Inleiding. 2. Nieuwe metingen. Plan van Aanpak Trillingen. Meteremo PHS Meteren Boxtel. a. Meetmethodiek en meetapparatuur

Schade aan de spoorstaafkop

Trillingsonderzoek Thamerweg 3 te Uithoorn; schade

Wanneer een direct-drive motor toe te passen. Machinebouw Event FHI Wanneer Woensdag 3 dec :30 uur Spreker David Verkooyen Eltrex Motion BV

Trillingsonderzoek Oude Houtensepad

Wat & Hoe Ballastloos spoor. Bijeenkomst innovatieplatform rail 22 juni 2004 Kimmo Oostermeijer

Themabijeenkomst Innovatie 8 november 2012

[ AFSTUDEERPRESENTATIE ][ JEFFREY TRUIJENS ][ ][ TU DELFT ] BIM NU en BIM MORGEN

Dynamica berekeningen boortunnel Groene Hart

Safety as a service. Structural Health Monitoring & Asset Management. De sleutel tot uw veiligheid

Implementations of Tests on the Exogeneity of Selected Variables and Their Performance in Practice M. Pleus

De ontwikkeling van Smart grids. Our common future. Prof.dr.ir. Han Slootweg. 30 september 2016

Tekst in verdana of georgia CO 2 -voetafdruk Nederlandse spoorketen

Handreiking Nieuwbouw en Spoortrillingen. Eén van de instrumenten in het kader van de beleidsintensivering

Robuust openbaar vervoer vanuit een reizigersperspectief

Stromings-geïnduceerde pulsaties in gesloten zijtakken van gastransportnetwerken

Het meten van gravitatie golven door middel van pulsars

HOOFDSTUK VIII VARIANTIE ANALYSE (ANOVA)

Safety as a service. Structural Health Monitoring & Asset Management. De sleutel tot uw veiligheid

rib OOH4a Invloed bouwputten op de omgeving HRO ribooh4a Bouwputten 1

Conclusie: voor elke organisatie die dit nastreeft is het goed besturen en beheersen van de bedrijfsprocessen

Opgave 1 Golven op de bouwplaats ( 20 punten, ) Een staalkabel met lengte L hangt verticaal aan een torenkraan.

Trillingsonderzoek Houtensepad

Tweede Kamer der Staten-Generaal

Expertise- Taxaties- Advisering

Ervaringen met QGIS en de Basisregistratie Grootschalige Topografie (BGT) Hans van der Meij 28 juni 2017

ISO9001:2015, in vogelvlucht. Door Tjarko Vrugt

BETER OP DE HOOGTE VAN UW INFRASTRUCTUUR

Een snaar vertoont de bovenstaande staande trilling. Met welke toon hebben we hier te maken? 1. De grondtoon; 2. De vijfde boventoon; 3. De zesde bove

Bijlage F5 PVR (profiel van vrije ruimte) RandstadRail

Treinbeveiliging Interface krokodil memor Beschrijving

Trillingsonderzoek Rijndijk

Overzicht. omvangrijk en complex onderwerp behandeling hier heel algemeen en voor kwalitatief begrip

Golven. 4.1 Lopende golven

Samenvatting Inleiding

Ontdek de mogelijkheden

Trillingsonderzoek Pelikaanstraat

Dynamische nadelige effecten van trillingsreducerende maatregelen. Aanvulling Maatregelcatalogus spoortrillingen

ERTMS Key management

Historische informatie in een Spatial Dynamisch Data Warehouse. Wil de Jong Enterprise Architect

praktijk theorie vaardigheden kennis mechanica statica dynamica thermodynamica stromingsleer

Resultaten nachtelijke passage week 33 en 34

Duurzaam spoor CO2 reductie in de spoorketen. KIVI NIRIA congres 6 november 2013 Paul van der Voort, Innovatie & Duurzame ontwikkeling

Calatravabrug Jeruzalem

[Hanssen, 2001] R F Hanssen. Radar Interferometry: Data Interpretation and Error Analysis. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht 2001.

De voorzitter van de Tweede Kamer der Staten-Generaal Binnenhof AA DEN HAAG. Datum 4 juli 2013 Betreft Resultaten MER-evaluatie Betuweroute

Band-wegdek interactie: stil, schoon, zuinig?

17 september 2014 ONTWERP EN BEREKENING NEN NEN--EN 1998 EN MEMO 15 mei 2014 NIEUWBOUWREGELING 1 Ing. H.J. Hoorn RC

Omgevingsbeïnvloeding bij museum Ons Lieve Heer op Solder. Ir. J.K. Haasnoot directeur. CRUX Engineering BV

Gebiedsontwikkeling Oostelijke Langstraat Oost en West Onderzoek Trillingen

Toelichting bij Interim Advies Nieuwbouw en verbouw

Nederlandse samenvatting

Vrijdag 8 juni, uur

overzicht o Bepalingen uit remmenrichtlijn 71/320 m.b.t. O1 en O2 : blz. 7 o definities van O1 en O2 uit Richtlijn 2007/46 : blz.

Assetmanagement bij ProRail

Duurzaamheids- en milieueffecten van spoorvervoer. Huib van Essen

TOEPASSINGSMOGELIJKHEDEN VAN BETON IN DE RAILINFRA

Groningen Spoorzone. Onderzoek naar trillingshinder. 10 juli Versie 3.0

Actieve demping helpt nauwkeuriger positioneren

Installatievoorschrift


FORD FOCUS Focus_346_2012_V7_cover.indd 1 17/10/ :55

Vereenvoudigde procedure voor het vaststellen van 85% betrouwbare karakteristieke stijfheidsrelaties voor gebruik in de standaard ontwerpprogramma's

Samen voor Vught. 13 juni 2013

Natuurkunde Olympiade 2018 UITWERKING

Revisie SBR richtlijn A

Nederlandse Samenvatting. Mechanica van de Humane Accommodatie en Presbyopie

Geluid en trillingen Spooromgeving Geldermalsen

Buren van Lageweide. 8 april Utrecht

Kunnen we variaties in het klimaatsysteem begrijpen en voorzien?

Tentamen Systeemanalyse (113117)

Trillingsonderzoek Nieuwe Houtenseweg zuid / Mereveldseweg

DrTrack hoort het spoor zingen

bij HTM Bas van der Linden 6 juni 2005

Transcriptie:

Duurzaam spoor op het spoor Aanpak verzakkingen & trillingen; Onderzoek TU Delft Michaël Steenbergen Assistant Professor Railway Engineering Technische Universiteit Delft Innorail workshop, 28 september 2017 1 Trillingshinder bestaat niet Trillingen: tijdsafhankelijke responsie van discreet systeem (alle massa geconcentreerd in één ruimtelijk punt; één vrijheidsgraad) https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/25/animated-mass-spring.gif Golven: tijdsafhankelijke responsie van systeem met ruimtelijk verdeelde massa-eigenschappen (in principe oneindig veel vrijheidsgraden) Elementair verschil: golven kunnen energie transporteren - trillingen niet Het concept is zo ingeburgerd dat we het toch maar gebruiken 2 1

Degradatie & trillingshinder kosten tijd! Degradatie is altijd gekoppeld aan (cyclische) dissipatie van mechanische energie Trillingshinder treedt altijd op wanneer de energie opgewekt in de baan door een aspassage de omgeving heeft bereikt Spoordegradatie & trillingsemissie hebben gemeenschappelijk dat het processen zijn in het tijdsdomein. Gemeenschappelijke factor: geen toestand maar proces Voor de mechanica betekent dit: geen statica maar dynamica; kijk naar tijdschalen en interactie Dat kan via een energiemodel 3 Energiebalans Golven zijn energiedragers immissie Radiatie (uitstraling) van energie: trillingshinder Dissipatie (omzetting van energie): zetting, irreversibel gedrag railinfra trillingsemissie zettingen/liggingsdegradatie 4 2

Onderzoeksfilosofie 5 Immissie: energiebronnen in de railinfra Primaire bronnen trillingsimmissie: statische aslast (1) dynamische aslast bijdragen vanuit: rollend materieel (2) infra langsgeometrie (3) langsvariatie in systeemeigenschappen (4) 6 3

Immissie: energiebronnen in de railinfra (1) Bron categorie 1: statische aslast; quasistatisch eigenveld Eigenschappen: niet-propagerend ( verspreidt zich niet vanuit het wiel-contact /slechts lokale invloed) Relevant voor trillingshinder binnen invloedssfeer, relevant voor zettingen/degradatie treinsnelheid spoorbaan statische aslast hier WEL invloed hier GEEN invloed Beleid: statische aslast is essentie van vervoer; behalve overbelading niet aan te pakken 7 Energiebronnen in de railinfra(2) Bron categorie 2: dynamische aslast; golfveld Eigenschappen: propagerend ( verspreidt zich vanuit het wiel-contact /straalt uit/plaatselijke influx energie) Per definitie relevant voor trillingshinder zowel als zettingen/degradatie treinsnelheid spoorbaan dynamische aslast hier invloed en hier OOK (later) invloed! Beleid: dynamische aslast maximaal terugdringen; onderzoek + actie concentreren zich hier: Relatie met degradatie en met trillingsemissie 8 4

Bijdragen aan de dynamische aslast Vanuit rollend materieel (rol vervoerder) 1. Wielonrondheid materieel Vanuit infra (rol spoorbeheerder): 2. Liggingsfouten in de spoorgeometrie 3. Variabiliteit in langsdoorsnede-eigenschappen (dynamische stijfheid) treinsnelheid spoorbaan dynamische aslast hier invloed en hier OOK (later) invloed! 9 Dyn. aslast - type 1: wielonrondheid Onrondheid geeft icm snelheid frequentie-excitatie/dynamische aslast (f=v/l) frequentie [Hz] 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 0 1 2 3 golflengte op wielomtrek [m] frequentie [Hz] 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 vlakke plaatsen Gotcha: RMS-hoog lagere-orde onrondheid Gotcha: RMS-laag 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 golflengte op wielomtrek [m] goederentrein (80 km/h) passagierstrein (140 km/h) 10 5

Dynamische aslasten type 1 op het NL spoornet Studie 2015 met Ricardo 11 Conclusie dyn. aslast -type 1 Aandacht voor laag-frequente dynamische aslast als immissie Registratie is mogelijk via Gotcha-systemen - operationeel Aanpak mogelijk via gebruikersvergoeding Echter, pas zinvol in een coherente aanpak met overige typen dynamische aslast 12 6

Dyn. aslast - type 2: spoorgeometrie Spoor is in de praktijk niet recht/vlak. Spoorgeometrie heeft golflengtespectrum Interactie met trein levert dynamische aslast Van belang is de in het bewegend contact door de wielen ervaren geometrie: d.i., de belaste geometrie met bijzondere aandacht voor de korte golven (< orde 7 m) 13 Conclusie dyn. aslast -type 2 Belaste spoorligging in korte-golf gebied levert belangrijke bijdrage vanuit infra aan dynamische aslast Registratie is mogelijk via aspotversnellingsmetingen (en wellicht andere technieken in de markt!) Aanpak mogelijk via geometrie-normering Opnieuw: zinvol in een coherente aanpak met overige typen dynamische aslast 14 7

Dyn. aslast -type 3: langsvariatie systeemeigenschappen Nederland in vogelvlucht 15 Cobouw juni 2014 16 8

en dit is wat wielen echt tegenkomen: 17 Dynamische stijfheid: sleutel & meetgrootheid Dynamische (frequentieafhankelijke) stijfheid sleutelconcept voor kwantificeren trein-baan interactie bij systeemvariaties/transities Praktische implementatie: Zweedse RSMV Voorbeeld: 3 km spoor in Zweden 18 9

Dynamische stijfheid gemeten in wissel Wisselpaneel; meting dynamische stijfheid (10 Hz); verdubbeling bij overgang hout> beton! Let op: statische stijfheid (ontwerpstijfheid 1-2 mm) blijft gelijk! 19 Conclusie dyn. aslast -type 3 Dynamische spoorstijfheid en langsvariatie hierin bepalen bijdrage vanuit infra (constructie) aan dynamische aslast Inventarisatie (ernst & omvang) is mogelijk via meting RSMV; meetinzet ProRail in (2016&)2017 Aanpak evt mogelijk via normering; in ieder geval aandacht vereist voor dynamische ipv statische stijfheidseisen spooropbouw; Tenslotte: alleen zinvol in een coherente aanpak met overige typen dynamische aslast 20 10

Wat is de rol van het systeem zelf? Uitvoerig stilgestaan bij laag 1 in energiemodel: immissie Wat doet de opbouw van het systeem zelf? 21 Toetsen dynamische performance spoor Deel van 4-jarig programma gefinancierd door ProRail; uitgevoerd door postdoc Mehran Sadri Simulatie met wiskundig model: beschouw het spoor als bouwdoos Doel: benchmarken traditioneel (statisch!) spoorontwerp mbt dynamische performance Prognose relevant voor praktijk: aangepast spoorontwerp kan degeneratie vertragen en trillingshinder aanpakken 22 11

Wrap-up & conclusions Focus, in relatie tot degradatie en trillingshinder, op dynamische aslast, met bijdragen vanuit rollend materieel en infra (geometrie en stijfheidsvariatie); Nog effort nodig m.b.t. categorie #2; Voor de eerste keer is een theoretisch model gebouwd dat in staat is lange-termijn degradatie te kwantificeren en voorspellen; Modelprognoses en empirische gegevens wijzen dezelfde kant op; Theoretisch model kan traditioneel spoorontwerp benchmarken en robuust spoorontwerp ondersteunen; De treinsnelheid is een cruciale parameter m.b.t. degradatie; De ballast/substructure stijfheid is de belangrijkste infra-parameter; Hogere degradatie te verwachten voor HSL en voor slappe bodems bij conventioneel spoor; Deze stijfheid ( als niveau, nog los van variaties) kan worden ingemeten met de RSMV (zoals in 2017 over diverse baanvakken); Data kan worden gecombineerd - to be continued; 23 Wrap-up & conclusions Degradatie neemt toe met toenemende railpad stijfheid, toenemende dwarsliggerafstand en afnemende railprofiel stijfheid; Onafgeveerde massa en dwarsliggermassa blijken geen significante invloed te hebben met de aanname van perfect (i.e. invariant en vlak) spoor; Ruimtelijke langsvariatie in dsn-eigenschappen en geometrie-afwijkingen (bijdragen dynamische aslast) moeten nog verdisconteerd worden; kan modelbevindingen wijzigen; De model focus is op degradatie; modeluitbreiding is nodig om omgevingsemissie van trillingen mee te nemen. 24 12