Finale CargoVibes: trillingsmaatregelen nog niet helemaal op maat

Carel Ostendorf, 25 april 2014

Op 12 en 13 maart was TNO in Delft de gastheer voor de finale conferentie van CargoVibes. Dit is een Europees onderzoekstraject naar trillingen door goederentreinen. CargoVibes is, net als RIVAS, uitgevoerd binnen het 7de kaderprogramma van de Europese Unie. RIVAS heeft haar eindconferentie al in november 2013 in Brussel gehouden. In de decembereditie 2013 van geluidnieuws.nl kunt u hierover een verslag lezen. De belangstelling voor de CargoVibes conferentie was met circa 80 bezoekers groot. Er waren niet alleen bezoekers vanuit de partners die aan CargoVibes deelnamen maar ook vanuit bedrijven die met het spoor te maken hebben en natuurlijk was een aantal Nederlandse adviesbureaus aanwezig. De CargoVibes conferentie besloeg 1,5 dag. Op woensdagmiddag ging het over hinder, hinderbeleving en de relatie met de trillingssterkte. De donderdag stond volledig in het kader van trillingsreducerende maatregelen en hun effect. Dit verslag gaat over de donderdag.

Het ochtendprogramma bestond uit lezingen over de wijze waarop rekenmodellen voor trillingen door spoor en trein worden opgezet met daaraan gekoppeld het effect van maatregelen aan het spoor zoals de “laddertrack”. Het middagprogramma handelde over “hot spots”, lokale plekken met een te hoog trillingsniveau, en lokale maatregelen aan het spoor en in de bodem.

Rekenwerk

Voor berekeningen van trillingen door treinen bestaat (nog) geen standaard rekenmodel. In Nederland zijn daartoe wel verschillende pogingen ondernomen maar er is nooit een eenduidige en algemeen te gebruiken rekenmethode vastgelegd. Gevolg is dat de betreffende onderzoeker naar eigen inzicht en kennis zijn rekenmodellen opbouwt. Dat is ook binnen CargoVibes gebeurd en dat leidde natuurlijk tot de nodige discussie over uitgangspunten en aannames. Met name de keuzen die gemaakt worden voor de modellering van de bodem onder en rondom het spoor blijken sterke invloed te hebben op de overdracht van trillingen door de bodem. Over dit gegeven waren de deskundigen in de zaal het wel eens. Men was het minder eens over wat en hoe er gekozen moet worden. Belangrijk leermoment: neem de waterverzadiging van de bodem goed mee.

Onderhoud

Dat het onderhoud aan het spoor en de wielen invloed heeft op de trillingsemissie, is inmiddels wel bekend maar hoe groot het effect is en wat bijvoorbeeld de relatie is tussen onderhoudskosten en de te behalen trillingsreductie niet. De lezing van Daniel Dias (Portugal) beloofde dan ook de nodige informatie te brengen maar veel verder dan allerlei profielen van wielen en rails (in Portugal) kwam het in eerste instantie niet. De relatie tussen reductie van trillingen en kosten aan (extra) onderhoud bleek nog onvoldoende uitgewerkt om nu al te delen met het publiek. In de discussie kwam nog de suggestie om bij nieuwe treinen elk wiel uit te rusten met sensoren die op afstand zijn uit te lezen zodat het onderhoud gerichter uitgevoerd kan worden. Wielen kunnen dan al voor ze problemen op gaan leveren, onderhanden worden genomen.

Laddertrack

In een aantal volgende lezingen kwam de laddertrack uitgebreid aan bod. Zo vertelde de heer Meng Ma (Beijing) over onderzoek in Japan en liet hij in sneltreinvaart allerlei grafieken en resultaten zien. Helaas waren de details bij de grafieken redelijk klein afgebeeld en ontbrak de tijd om de grafieken rustig te bestuderen. Ook Arnold Koopman ging in op de laddertrack en dan met name naar het reducerende effect op de langere termijn. Bij TNO heeft men een rekenmodel opgezet waarmee de vervormingen van het ballastbed inzichtelijk zijn gemaakt. Deze vervormingen zijn van invloed op de trillingsemissie. Door het rekenmodel vervolgens over een langere periode te laten rekenen (simulatie van veel treinpassages) kan zichtbaar worden gemaakt welke vervormingen in de tijd optreden. Bij een normaal spoor bleek bij 1200 passages al te veel vervorming op te treden, bij een laddertrack kwam men tot 1800 passages. Bij een gelijkblijvend onderhoudsregime aan het spoor betekent dat dus minder trillingen naar de omgeving. Vanuit het publiek kwam de opmerking dat bij de gekozen vorm van rekenmethode, waarbij de resultaten van een berekening als input dienen voor de volgende berekening, onnauwkeurigheden in de modellering steeds opnieuw worden meegenomen. Welke invloed dit kan hebben gehad op het onderzoek werd niet duidelijk.

Arnold Koopman tijdens zijn lezing over laddertrack

Meten is weten?

In de middag was aandacht voor onderzoek in België door CDM en APT waarbij men een deel van een spoortracé heeft uitgerust met verschillende vormen van isolatoren onder de dwarsliggers. Door middel van een voor-na meting wil men het effect van de verschillende isolatoren bepalen. Helaas bleek dat niet de enige verandering aan het spoor. Ook de rails bleek gelijktijdig met de montage van de isolatoren te zijn vervangen zodat pas over enige tijd weer sprake is van een goede vergelijkingsmogelijkheid. De gepresenteerde resultaten (weer klein) lieten ook in de referentiesituatie al flink wat spreiding zien in de trillingssterkte (tot 10 dB?, maar mijn ogen zijn niet meer zo goed). De vraag is dan ook hoe daar in de voor-na vergelijking mee wordt omgegaan.

In de bodem

De laatste twee lezingen gingen over een scherm in de bodem bestaande uit meerdere lagen waarbij twee stijve lagen gescheiden worden door een zachte laag. Belangrijkste doel van deze constructie is om meer laagfrequente trillingen te reduceren ten opzichte van alleen een stijf scherm in de grond. In de eerste lezing ging het over de resultaten van een schaalmodel onder andere in een soort container. De resultaten waren goed genoeg om toe te passen op ware schaal bij het project Sporen in Arnhem waar het spoor dichter bij de woningen is komen te liggen. Arnold Koopman legde uit dat bij dit project toch al een grondscherm zou moeten worden geplaatst om de grond op zijn plaats te houden. Door het scherm te voorzien van een absorberende laag kon de effectiviteit van het scherm met betrekking tot trillingsreductie worden verhoogd. Dat was althans het plan. Aan de hand van metingen liet Arnold zien dat de trillingssterkte in de nabijgelegen flat niet relevant was veranderd ondanks de kortere afstand tot het spoor in de nieuwe situatie. Echter, Arnold was ook zo reel om aan te geven dat onduidelijk is of het reducerend effect alleen toe te rekenen is aan het grondscherm of ook beïnvloed is door andere parameters zoals treinsnelheid en de relatief goede kwaliteit van het (nieuwe) spoor.

Tot slot

De finale CargoVibes conferentie was nuttig en leerzaam in die zin dat duidelijk is geworden waar men staat met de verschillende onderzoeksporen. Aan de ene kant kregen de toehoorders een grote hoeveelheid informatie te horen en te zien maar aan de andere kant was de informatie vaak erg algemeen en weinig concreet. In potentie lijkt de laddertrack bijvoorbeeld een interessante maatregel die ook mogelijkheden biedt voor bestaand spoor maar vanuit de lezingen kwamen de resultaten nog niet klip en klaar uit de verf. Het echte oordeel kan pas komen als de onderzoeksresultaten beschikbaar zijn maar lang niet al het onderzoek lijkt al gereed te zijn. Wat dat betreft zou een Europees vervolgonderzoek geen overbodige luxe zijn maar het volgende Europese kaderprogramma (Horizon 2020) biedt helaas weinig aanknopingspunten. Vanaf 1 april zijn de meeste “deliverables” van CargoVibes beschikbaar op de website van CargoVibes (www.cargovibes.eu). Dan kunnen we de onderzoeken echt gaan bekijken en beoordelen op hun bruikbaarheid. De meeste onderzoeken dan want een aantal rapportages mag pas vrijgegeven worden in april 2015. Nog even geduld dus.