Utilização de materiais anti-vibráteis e de isolamento acústico na via férrea

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização de Vias de Comunicação e Transportes

O ruído e a vibração gerados pelo tráfego ferroviário são o resultado de um processo complexo, originado principalmente pela interação roda-carril. Este processo representa uma das fontes mais importante de contaminação acústica das áreas urbanas, quer pela emissão de ruído aéreo quer pelas vibrações transmitidas às estruturas vizinhas. O aumento das redes de transportes urbanos e a construção de edifícios na proximidade das vias (devido à forte pressão urbanística dos últimos anos), em paralelo com uma legislação mais exigente e uma maior sensibilização por parte dos especialistas e da população em geral no que respeita ao conforto acústico, leva a que seja cada vez maior a necessidade de adoção de medidas de minimização do ruído e vibrações nasinfraestruturas ferroviárias. Para além da diversidade de soluções no âmbito do isolamento passivo, a introdução de elementos resilientes na infraestrutura de uma Via Férrea, como forma de intervir ativamente no isolamento das vibrações, tem sido uma das medidas mais adotadas ao longo dos últimos anos. Os materiais anti-vibráteis e de isolamento acústico, surgem assim com a pretensão de minimizar ou mesmo eliminar estas carências. A correta seleção e ajustamento às condições de operação, à tipologia da via e às exigências acústicas, são fatores imprescindíveis para se obter um correto desempenho, minimização dos custos ao longo do seu ciclo de vida, garantindo assim uma solução sustentável para a Via Férrea. As matérias-primas utilizadas no fabrico dos materiais anti-vibráteis têm geralmente uma componente que deriva de materiais reciclados, aproveitando assim não só as suas características (mecânicas e funcionais), mas também possibilitando a resolução de um problema de natureza ambiental (armazenamento ou eliminação resíduos), aspeto que hoje em dia assume cada vez mais importância. Com o presente estudo, para além de uma breve caraterização da via férrea, pretende-se analisar a viabilidade e os efeitos práticos da utilização destes materiais, numa ótica de eliminar (ou no mínimo reduzir) os desconfortos causados pela exploração de vias férreas em especial em zonas próximas de aglomerados populacionais, ou de equipamentos especiais como sejam hospitais.

Abstract: The noise and vibration generated by the rail are the result of a complex process originated mainly by wheel-rail interaction. This process represents one of the most important sources of noise pollution in urban areas, either by air or noise emissions and vibration transmitted to the neighboring structures. The increase in urban transport networks and the construction of buildings in the vicinity of roads (due to heavy pressure real estate in recent years), in parallel with a more stringent legislation and increased awareness on the part of experts and the general public with regard to acoustic comfort, which is leading to a growing need to adopt measures to minimize noise and vibration in railway infrastructure. Apart from the different solutions within the passive isolation, the introduction of resilient elements in the infrastructure of a rail track, in order to intervene actively on the vibration isolation has been one of the most adopted over the past years. The materials and anti-vibrating sound insulation, come with the intention to minimize or even eliminate these shortcomings. The correct selection and tuning the operating conditions, the typology via acoustic and requirements are essential factors to obtain the proper performance of the track, minimizing costs throughout its life cycle and ensure a sustainable solution for route rail. The raw materials used in the manufacture of anti-vibrating material generally have a component which is derived from recycled materials, taking advantage of not only characteristics (mechanical and functional), but also enables solving a problem of environmental (waste storage or disposal), aspect which nowadays is increasingly important. With this study, apart from a brief characterization of the track, it is intended to analyze the feasibility and the practical effects of using these materials in optics to eliminate (or at least reduce) the discomforts caused by the operation of railways in particular in areas near settlements, or special equipment such as hospitals.