Ciche nawierzchnie

Transkrypt

Ciche nawierzchnie
Ciche nawierzchnie
Prof. dr hab. inż. Dariusz Sybilski
Instytut Badawczy Dróg i Mostów
Politechnika Lubelska
[email protected]
Zakopane, 15 września 2010
1
O czym opowiem
 Problem hałasu drogowego
 Metody redukcji hałasu w otoczeniu drogi
 Ciche nawierzchnie drogowe
Zakopane, 15 września 2010
2
1
Problem hałasu w Europie
 55 dB(A) ‐ dźwięk nieprzyjemny
 65 dB(A) ‐
65 dB(A) dź
dźwięk nie do zniesienia, np. poważne i k i d
i i i
ż
zakłócenia snu
 80 mln Europejczyków cierpi wskutek niedopuszczalnego natężenia hałasu
 170 milionów Europejczyków żyje w „szarej strefie” dokuczliwości hałasu
 38 mld euro rocznie ‐
38 ld
i szkody ekonomiczne z k d k
i
powodu hałasu w UE (zakłócenia snu, utrata efektywności pracy, spadek wartości nieruchomości) Zakopane, 15 września 2010
3
Hałas
 Każdy dźwięk, niezależnie od jego sposobu powstawania, głośności i czasu trwania, który powoduje dyskomfort psychiczny lub jest odczuwany jako uciążliwość
Zakopane, 15 września 2010
4
2
Metody zmniejszenia hałasu ruchu pojazdów
 Zmniejszenie natężenia ruchu
 Ograniczenie prędkości ruchu
 Graniczna prędkość 55 km/h, samochody  Ściany dźwiękochłonne
 Ciche nawierzchnie
 Asfalt porowaty
 Dwuwarstwowe nawierzchnie porowate
D
t
i
h i
t
 Drobnoziarnista mieszanka o nieciągłym uziarnieniu (SMA, BBTM – MNU)
 Mieszanka modyfikowana gumą
Zakopane, 15 września 2010
5
Hałas drogowy
 Przyczyny
 Interakcja opona‐nawierzchnia
 Dźwięki pojazdu
 Silnik
 System napędowy
 System wydechowy
Zakopane, 15 września 2010
6
3
Zakopane, 15 września 2010
7
Hałas drogowy
 Kontakt opony z nawierzchnią jest głównym źródłem hałasu
 większości samochodów przy prędkości powyżej 55 km/h
 samochodów ciężarowych przy prędkości powyżej 70 km/h
Zakopane, 15 września 2010
8
4
Ciche nawierzchnie drogowe
 Powstawanie hałasu:
 Zwiększenie szerokości opony o 10 mm powoduje wzrost hałasu od 0,2 do 0,4 dB(A)
 Szorstkość nawierzchni – również bardzo gładkie nawierzchnie mogą być powodem powstawania hałasu
 Szybkie tłoczenie i rozprężanie powietrza w miejscu S bki ł
i i
ż i
i
i j
kontaktu opony z nawierzchnią
Zakopane, 15 września 2010
9
To nie jest cicha nawierzchnia
Zakopane, 15 września 2010
10
5
Zakopane, 15 września 2010
Zakopane, 15 września 2010
P o w ie rz c h n io w e
u trw a le n ie
B e to n
c e m e n to w y
B e to n a s fa lto w y
B e to n a s fa lto w y
p o ro w a ty
C ie n k a w a rs ttw a
a s fa lto w a M N U
0 /1 0
C ie n k a w a rs ttw a
a s fa lto w a M N U
0 /6
C ic h a
n a w ie rz c h n ia
a s fa lto w a
H a ła s , d B (A )
Asfalt porowaty
11
Hałaśliwość: wpływ nawierzchni
90
80
70
60
12
6
Beton asfaltowy porowaty
Zmniejszenie
j
hałasu o 3 dB(A)
( ) jest
j
równoważne:
lub
100 km/h
80 km/h
Cicha
nawierzchnia
jest równoważna
ścianie
dźwiękochłonnej
Zakopane, 15 września 2010
13
Przegrody Akustyczne:
Ekrany dźwiękochłonne
Zakopane, 15 września 2010
14
7
Przegrody Akustyczne:
Przekrycia akustyczne
Zakopane, 15 września 2010
15
Przegrody akustyczne:
Wały ziemne i przekopy
Zakopane, 15 września 2010
16
8
Przegrody akustyczne:
Zieleń izolacyjna
Zakopane, 15 września 2010
17
Przegrody akustyczne:
Zieleń izolacyjna
Zakopane, 15 września 2010
18
9
Szwajcaria, Bazylea
Zakopane, 15 września 2010
19
Redukcja hałasu tramwajowego
Zakopane, 15 września 2010
20
10
Redukcja hałasu tramwajowego
Zakopane, 15 września 2010
21
Redukcja hałasu tramwajowego
Zakopane, 15 września 2010
22
11
Ciche nawierzchnie drogowe
Zakopane, 15 września 2010
23
Klasyfikacja hałaśliwości nawierzchni we Francji
Kategoria
R1 Cicha
R2
R3
3
R4 Głośna
Rodzaj nawierzchni
BBTM 6
BBUTM 6
PA 10
BBTM 10
AC 10
CWZ
BBUTM 10
Beton cementowy
BBTM 14
1
AC 14
Bruk kamienny
Kostka kamienna lub betonowa.
Zakopane, 15 września 2010
24
12
Klasyfikacja hałaśliwości nawierzchni, IBDiM, 2005
Klasa
hałaśliwości
h
ł śli ś i
nawierzchni
W t ś i l
Warstwa ścieralna nawierzchni
i
h i
Cicha
AC (BA) 5 lub AC 8
SMA 5, SMA 8
BBTM (MNU) 8 (GUFI)
PA (asfalt porowaty)
Normalna
(
)
BBTM (MNU) 11
SMA 11
BA 11
Głośna
BC (beton cementowy)
CWZ (cienka warstwa na zimno)
Zakopane, 15 września 2010
25
Asfalt porowaty
 Zwiększenie zawartości wolnych przestrzeni w asfalcie porowatym z 15‐18
porowatym z 15
18 % v/v do co najmniej 22
do co najmniej 22 % v/v pozwala na pozwala na
redukcję hałasu samochodów osobowych o około ‐6,5 dB (A) i ciężarowych o około ‐4,5 dB (A)
 Układ dwóch warstw asfaltu porowatego zmniejsza hałas drogowy o dodatkowe około 2 dB (A)
 Układ dwuwarstwowy – zmniejszenie hałasu drogowego o 8‐
10 dB(A)
 Uwaga: warstwa nawierzchni (podłoże) pod asfaltem porowatym musi być uszczelniona membraną asfaltową
t
ib ć
l i
b
f lt
 skropienie asfaltem 2‐3 kg/m2 lub
 rolowa membrana asfaltowa zbrojona siatką szklaną
Zakopane, 15 września 2010
26
13
Ciche nawierzchnie ‐ możliwości stosowania w Polsce
 Asfalt porowaty:
 Trudniejsze zimowe utrzymanie
 Mniejsza trwałość (średnio 8 lat, szczelna warstwa 10 lat)
Zakopane, 15 września 2010
27
Ciche nawierzchnie ‐ możliwości stosowania w Polsce
 Asfalt porowaty:
 Układ dwuwarstwowy
 Większa efektywność (zmniejszenie hałasu nawet o 10 dB(A)
 Mniejsze problemy zimowego utrzymania
 Lepsze odwodnienie
 Mniejsze zanieczyszczenie
Mniejsze zanieczyszczenie
Zakopane, 15 września 2010
28
14
Ciche nawierzchnie ‐ możliwości stosowania w Polsce
 Szczelne mieszanki o nieciągłym uziarnieniu, np. SMA 5, SMA 8, BBTM 8
 Mieszanki z dodatkiem gumy
 Granulat gumowy (GUFI)
 Nowa technologia – tecROAD: granulat gumowo‐
asfaltowy
Zakopane, 15 września 2010
29
Asfalt porowaty
Zakopane, 15 września 2010
30
15
Asfalt porowaty
Zakopane, 15 września 2010
31
Nawierzchnie prefabrykowane
Zakopane, 15 września 2010
32
16
Nawierzchnie prefabrykowane
Zakopane, 15 września 2010
33
Ciche nawierzchnie modyfikowane gumą
Zakopane, 15 września 2010
34
17
Bilans odpadów gumowych w Polsce
140000
120000
Opony
Masa, Mg
100000
Artykuły gumowe
80000
Taśmy przenośnikowe i pasy pędne
60000
Wyroby gumowe samochodowe (poza
oponami)
Odpady produkcyjne
40000
20000
0
1995
2000
2005
Zakopane, 15 września 2010
35
Metody modyfikacji nawierzchni gumą
 Metody modyfikacji gumą
 Metoda mokra
 Pył lub miał gumowy (< 1,0 mm)
 Dodatek do asfaltu
 Metoda sucha
 Miał lub granulat
 Modyfikator asfaltu lub frakcja kruszywa
 Dodatek do mieszanki mineralno‐asfaltowej
Dodatek do mieszanki mineralno asfaltowej
 Nowość: Granulat asfaltowo‐gumowy (tecROAD)
 Dodatek do mieszanki mineralno‐asfaltowej podczas produkcji w otaczarce
Zakopane, 15 września 2010
36
18
Przykłady nawierzchni z gumą
Zakopane, 15 września 2010
37
Zakopane, 15 września 2010
38
Arizona, USA
19
Arizona, USA
Zakopane, 15 września 2010
39
Poszły konie po betonie
Zakopane, 15 września 2010
40
20
Ale wolały asfalt
Zakopane, 15 września 2010
41
Zakopane, 15 września 2010
42
Nevada, USA
21
Szybkie remonty ulic w Warszawie:
Frezowanie i Wzmocnienie
Zakopane, 15 września 2010
43
Typowa konstrukcja nowej nawierzchni
3 cm
SMA 8
9 cm
AC WMS 20
Siatka przeciwspękaniowa
szklana powlekana asfaltem
? cm
istniejąca podbudowa z ?
Podłoże gruntowe
Zakopane, 15 września 2010
44
22
Lokalizacja siatki w nawierzchni
 Cele:
Nawierzchnia podatna
Modernizowana
 Wzmocnienie
 Zwiększenie trwałości zmęczeniowej kompozytu mieszanki mma + siatki
 Zmniejszenie naprężeń i odkształceń w podbudowie
 Zwiększenie nośności
Nowa warstwa ścieralna mma
Nowa warstwa wiążąca mma
Siatka
Stara warstwa podbudowy mma
Stara warstwa podbudowy mineralnej
Zakopane, 15 września 2010
45
Lokalizacja siatki w nawierzchni
Nawierzchnia podatna
(lub półsztywna)
Modernizowana
 Cele:
Siatka szklanowęglowa
Nowa warstwa ścieralna mma
Nowa warstwa wiążąca mma
 Zwiększenie odporności na koleinowanie
 Wzmocnienie
Siatka szklana
Stara warstwa podbudowy mma
lub związana hydraulicznie
podbudowy
y mineralnejj
Stara warstwa p
Zakopane, 15 września 2010
 Zwiększenie trwałości zmęczeniowej kompozytu mieszanki mma + siatki
 Zmniejszenie naprężeń i odkształceń w podbudowie
 Zwiększenie nośności
46
23
Lokalizacja siatki w nawierzchni
 Cele:
Nawierzchnia podatna
(lub półsztywna)
Modernizowana
Siatka szklanowęglowa
Nowa warstwa ścieralna mma
Stara nawierzchnia z kostki kamiennej
 Zwiększenie odporności na koleinowanie
 Wzmocnienie
Stara warstwa podbudowy
związana hydraulicznie
podbudowy
y mineralnejj
Stara warstwa p
Zakopane, 15 września 2010
 Zwiększenie trwałości zmęczeniowej kompozytu mieszanki mma + siatki
 Zmniejszenie naprężeń i odkształceń w podbudowie
 Zwiększenie nośności
47
Skuteczność siatki
 Bardzo dobre połączenie połączenie
międzywarstwowe (w przeciwieństwie do włókniny)
 Sztywność siatki
 Ujawnienie działania siatki na spękanym
siatki na spękanym, osłabionym podłożu
Zakopane, 15 września 2010
48
24
Efekty frezowania i wzmocnienia
 Wzmocnienie nawierzchni
 AC
AC WMS
WMS
 Wysoki moduł sztywności
 Duża trwałość zmęczeniowa
 Siatka
 Wzmocnienie nawierzchni
 Zapobieganie spękaniom odbitym
 Zapobieganie deformacjom trwałym
 SMA 8
SMA 8




Lepsza tekstura niż BA
Dobre właściwości przeciwpoślizgowe
Mniejsza hałaśliwość ruchu
PmB – większa wodo‐ i mrozoodporność
Zakopane, 15 września 2010
49
Frezowanie i wzmocnienie: Doświadczenia warszawskie
 Harmonogram robót
 Rozpoczęcie robót: piątek 18.00
 Oddanie nawierzchni do ruchu: poniedziałek 6.00
 W ciągu 7 lat (2004‐2010) wykonano ponad odnowę nawierzchni ponad 300 km ulic warszawskich
 Dotychczasowy rekord w 2008 r. ponad 100 km
Zakopane, 15 września 2010
50
25
Frezowanie i wzmocnienie: Doświadczenia warszawskie
 Szybka i skuteczna poprawa stanu nawierzchni ulic
 Mniejsze koszty odnowy niż generalnego remontu
Mniejsze koszty odnowy niż generalnego remontu
 od 2,5 do 10‐ciokrotnie niż klasycznych przebudów
 Szybkość odnowy i zmniejszenie utrudnienia ruchu ‐ małe koszty społeczne
 1 miesiąc utrudnień ruchu z powodu przebudowy skrzyżowania to 1,2 mld PLN kosztów społecznych
 Utrudnienia ruchu tylko w weekend
 Poprawa komfortu jazdy po mieście (wzrost komfortu życia Poprawa komfortu jazdy po mieście (wzrost komfortu życia
użytkowników)
 Poprawa komfortu otoczenia –zmniejszenie hałasu
Zakopane, 15 września 2010
Zakopane, 15 września 2010
ul. Marszałkowska,
2004
51
52
26
ul. Marszałkowska, 2004
Zakopane, 15 września 2010
53
ul. Marszałkowska, 2004
Zakopane, 15 września 2010
54
27
ul. Koszykowa, 2005
Zakopane, 15 września 2010
55
ul. Koszykowa, 2005
Zakopane, 15 września 2010
56
28
ul. Koszykowa, 2005
Zakopane, 15 września 2010
57
ul. Koszykowa, 2005
58
Zakopane, 15 września 2010
29
ul. Koszykowa,
2005
Zakopane, 15 września 2010
59
Plac Teatralny, 2005
Zakopane, 15 września 2010
60
30
ul. Moliera, 2005
Zakopane, 15 września 2010
61
Al. Krakowska, 2006
Zakopane, 15 września 2010
62
31
Al. Krakowska, 2006
Zakopane, 15 września 2010
63
Al. Krakowska, 2006
Zakopane, 15 września 2010
64
32
Dziękuję za uwagę
Zakopane, 15 września 2010
65
33