ما هي أنواع حواجز الضوضاء المستخدمة في النقل بالسكك الحديدية؟

حواجز الضوضاء للنقل بالسكك الحديدية هي مرافق تستخدم لتقليل تأثير الضوضاء الناتجة عن تشغيل أنظمة النقل بالسكك الحديدية مثل السكك الحديدية والسكك الحديدية الخفيفة والمترو على البيئة المحيطة. يتم تثبيتها عادة على جانبي المسار أو على الجسور العلوية. تحمي حواجز الضوضاء المناطق السكنية أو المدارس أو المناطق الحساسة القريبة عن طريق امتصاص أو عكس أو عزل الضوضاء.

1. أنواع حواجز الضوضاء للنقل بالسكك الحديدية

وفقًا للشكل الهيكلي والمواد وطريقة التثبيت والوظيفة، يمكن تقسيم حواجز الضوضاء للنقل بالسكك الحديدية إلى الأنواع التالية:

(1) حاجز الضوضاء من النوع العمودي

• الميزات:
  • يتكون من أعمدة ولوحات حاجز الضوضاء. يتم تثبيت الأعمدة على الأرض أو سطح الجسر، ويتم إدخال لوحات الحاجز في الفتحات بين الأعمدة.
  • عادة ما يكون الارتفاع 2-4 أمتار، والطول معياري (2-3 أمتار لكل قسم)، ومناسب على طول خطوط السكك الحديدية أو الجسور العلوية.
  • تكون لوحات الحاجز في الغالب عبارة عن تصميمات مستقيمة أو مطوية، ويمكن إضافة أغطية امتصاص الصوت في الأعلى.
• سيناريوهات التطبيق: السكك الحديدية الحضرية والسكك الحديدية عالية السرعة وأقسام المترو العلوية.
• المزايا: هيكل بسيط، تركيب مريح، تكاليف صيانة منخفضة، مناسب للنشر على نطاق واسع.
• العيوب: القدرة على التكيف مع التضاريس المعقدة ضعيفة بعض الشيء، والارتفاع محدود.

(2) حاجز الضوضاء المغلق بالكامل

• الميزات:
  • يغلق المسار بالكامل، ويشكل هيكلًا يشبه النفق، مع وجود لوحات حاجز في الأعلى وعلى كلا الجانبين، ويمكن أن يصل الارتفاع إلى 5-8 أمتار.
  • يستخدم إطارًا من الصلب، جنبًا إلى جنب مع لوحات امتصاص الصوت ولوحات شفافة (مثل لوحات الكمبيوتر أو الزجاج المقسى).
  • يمكن إضافة أنظمة تهوية أو إضاءة داخلية.
• سيناريوهات التطبيق: المناطق الحساسة للضوضاء (مثل المستشفيات والمدارس القريبة)، أو الجسور العلوية التي تعبر المناطق السكنية.
• المزايا: تأثير ممتاز في تقليل الضوضاء (يمكن أن يقلل من 20-30 ديسيبل)، جميل ومقاوم للرياح.
• العيوب: تكلفة عالية، بناء معقد، تهوية وإضاءة تتطلب تصميمًا خاصًا.

(3) حاجز الضوضاء شبه المغلق

• الميزات:
  • الجزء العلوي مفتوح، ويتم تركيب لوحات الحاجز على كلا الجانبين، بارتفاع 3-5 أمتار، مما يوازن بين تقليل الضوضاء والتهوية.
  • غالبًا ما تستخدم أعمدة فولاذية أو خرسانية، ولوحات الحاجز عبارة عن مزيج من مواد امتصاص الصوت/عزل الصوت.
• سيناريوهات التطبيق: السكك الحديدية الخفيفة الحضرية والسكك الحديدية في الضواحي، والمناطق التي تحتاج إلى موازنة تقليل الضوضاء وتدفق الهواء.
• المزايا: تأثير جيد في تقليل الضوضاء (15-25 ديسيبل)، والتكلفة أقل من النوع المغلق بالكامل، والبناء أكثر مرونة.
• العيوب: تسرب الضوضاء من الأعلى، وتأثير تقليل الضوضاء أقل قليلاً من النوع المغلق بالكامل.

(4) حاجز الضوضاء من النوع المطوي

• الميزات:
  • تعتمد لوحة الحاجز تصميمًا مطويًا أو مقوسًا لزيادة مسار انعكاس الضوضاء وتحسين كفاءة تقليل الضوضاء.
  • يمكن إضافة هيكل امتصاص الصوت (مثل رأس الفطر أو غطاء على شكل حرف Y) في الأعلى لتقليل ضوضاء الانعراج.
  • الارتفاع 2-4 أمتار، تصميم معياري، سهل التركيب.
• سيناريوهات التطبيق: السكك الحديدية عالية السرعة، والنقل بالسكك الحديدية الحضرية، والمناطق ذات التضاريس المعقدة.
• المزايا: أداء جيد في تقليل الضوضاء (15-20 ديسيبل)، شكل جميل، قدرة قوية على التكيف.
• العيوب: تعقيد معالجة أعلى، وتكلفة أعلى قليلاً.

(5) حاجز الضوضاء المدمج

• الميزات:
  • يتم تضمين لوحة الحاجز في قاعدة المسار أو هيكل سطح الجسر، والارتفاع منخفض (1-2 متر)، ويتكامل مع قاعدة المسار.
  • غالبًا ما تستخدم لوحات امتصاص الصوت الخرسانية أو الفولاذية، وهي مناسبة لسيناريوهات الضوضاء المنخفضة.
• سيناريوهات التطبيق: مخارج أنفاق المترو، والسكك الحديدية منخفضة السرعة أو الخطوط ذات قاعدة المسار المنخفضة.
• المزايا: يشغل مساحة صغيرة، وتأثير ضئيل على المناظر الطبيعية، وصيانة بسيطة.
• العيوب: تأثير محدود في تقليل الضوضاء (10-15 ديسيبل)، وغير مناسب للمناطق ذات الضوضاء العالية.

(6) حاجز الضوضاء ذو المناظر الطبيعية

• الميزات:
  • يجمع بين التصميم الجمالي، ويستخدم مواد شفافة (مثل لوحات الكمبيوتر، والأكريليك) أو يغطى بالنباتات الخضراء، ويتكامل مع المناظر الطبيعية الحضرية.
  • يمكن تخصيص أنماط أو ألوان لوحات الحاجز، ويمكن إضافة الألواح الكهروضوئية أو الطبقات الخضراء في الأعلى.
• سيناريوهات التطبيق: وسط المدينة أو المناطق السياحية أو خطوط السكك الحديدية التي تحتاج إلى تجميل البيئة.
• المزايا: جميل، يقلل الضوضاء ويحسن صورة المدينة، وله وظائف بيئية جزئية.
• العيوب: تكلفة عالية، صيانة متكررة للمواد الشفافة (مثل التنظيف).

2. المواد والخصائص الهيكلية

• المواد الرئيسية:
  • الفولاذ: فولاذ منخفض السبائك Q235/Q345، قوة الخضوع 235-345 ميجا باسكال، يستخدم للأعمدة والإطارات، سمك 3-8 مم، مجلفن بالغمس الساخن (60-80 ميكرومتر) أو رش مضاد للتآكل.
  • سبائك الألومنيوم: 6061/6063، كثافة 2700 كجم/م ³، تصميم خفيف الوزن، أنودة السطح (سمك الفيلم 10-20 ميكرومتر).
  • مواد امتصاص الصوت: صوف زجاجي أو صوف صخري أو ألومنيوم رغوي مسامي، معامل امتصاص الصوت NRC 0.7-0.9، سمك 50-100 مم.
  • مواد عزل الصوت: ألواح فولاذية أو ألواح خرسانية أو ألواح مركبة، كمية عزل الصوت 20-30 ديسيبل.
  • مواد شفافة: لوحة الكمبيوتر (بولي كربونات، سمك 5-10 مم) أو زجاج مقسى (6-12 مم)، نفاذية الضوء > 80٪، مقاومة للصدمات.
• التصميم الهيكلي:
  • الأعمدة: فولاذ على شكل حرف H أو أسطوانة، تباعد 2-3 أمتار، الأساس عبارة عن خرسانة (C25-C30) أو براغي مدفونة مسبقًا.
  • لوحة الحاجز: تصميم معياري، أبعاد 2x0.5 متر إلى 3x1 متر، مركب طبقة امتصاص الصوت/عزل الصوت، إضافة شبكة واقية على السطح لمنع اصطدام الطيور.
  • أداء تقليل الضوضاء: معامل امتصاص الصوت NRC ≥ 0.7، كمية عزل الصوت 15-30 ديسيبل، تقليل الضوضاء الكلي 10-25 ديسيبل.
  • مقاومة حمل الرياح: تصميم حمل الرياح 1.0-1.5 كيلو نيوتن/م ²، مستوى مقاومة الزلازل يتوافق مع "مواصفات تصميم مقاومة الزلازل لهندسة السكك الحديدية".