AKUSTIKMESSUNG 28 EI-Eisenbahningenieur | Februar 2010 Unterschottermatten durchgeführt. Die Messergebnisse sind in Abb. 7 dargestellt und zeigen deutlich, dass sich die dynamischen Eigenschaften des Oberbaus bei Frequenzen kleiner 250 Hz signifikant unterscheiden. Die Gleisabklingraten an den Messstellen mit Schwellenbesohlung und Unterschottermatten liegen deutlich unter den Werten des konventionellen Oberbaus. Diese Messergebnisse stimmen mit den in [5] veröffentlichten Ergebnissen überein. Hier wird der Einfluss von Schwellenbesohlung und Unterschottermatten auf die dynamischen Gleiseigenschaften in einem Frequenzbereich zwischen 100 und 300 Hz angegeben. Diese Untersuchungen zeigen, dass auch die Beschaffenheit des Oberbaus und des Untergrundes die Dämpfungseigenschaften und damit die akustischen Eigenschaften des Oberbaus verändern. Messung der TDR mit weniger Hammerpositionen Sowohl in der TSI Lärm [6] als auch in der DIN EN 15461 [1] wird keine Mindestanzahl von Hammerpositionen vorgegeben. Es wird lediglich darauf verwiesen, dass die Messungen bis zu einer ausreichend großen Entfernung vom Beschleunigungsaufnehmer durchgeführt werden müssen, um auch bei schwach gedämpften, meist höherfrequenten Schwingungen eine korrekte Abklingrate zu bestimmen. Es wird ein Abstand von mindestens 40 m vorgeschlagen. Die genannten Normen verweisen darauf, dass die Messungen nur bis zu der Hammerpositionen durchgeführt werden müssen, bei dem die Übertragungsfunktion A(z) in jedem Terzband um 10 dB unter der Übertragungsfunktion im Messquerschnitt A(0) liegt: A(0) – A(z) < 10 dB (1) Um zu beurteilen, ab welcher Hammerposition weitere Messungen unnötig werden, sind in Abb. 8 die vertikalen Übertragungsfunktionen eines leichten Hammers mit harter Spitze für alle 29 Messpositionen dargestellt. Dabei liegt kein Verlauf unterhalb der 10 dB-Grenze. Insbesondere bei der pinned-pinned Frequenz liegen nur die Übertragungsraten der letzten vier Hammerpositionen unter der Grenzkurve. Betrachtet man nur die relevanten Frequenzen > 1000 Hz, so müssten die letzten vier Positionen (26 bis 29) nicht mehr gemessen werden. Bei den vertikalen Übertragungsfunktionen des schweren Hammers mit weichem Aufsatz ergeben sich analoge Ergebnisse. Da mit diesem Hammer nur bis in einen Frequenzbereich von 1000 Hz genügend Energie in das System eingeleitet werden kann, müssen auch hier die Messungen mindestens bis zur Position 26 durchgeführt werden. Würde man nur die Frequenzen bis 500 Hz berücksichtigen, könnten die Messungen bereits bei der Position 15 abgebrochen werden. In lateraler Richtung müssen für beide Hämmer alle Hammerpositionen gemessen werden. Das Fazit dieser Untersuchungen ist, dass bei einer normgerechten Messung der TDR in vertikaler und lateraler Richtung alle 29 Hammerpositionen mit einem leichten und einem schweren Impulshammer gemessen werden müssen. Indirektes Messverfahren Die direkte Messung der TDR ist eine sehr aufwendige Messmethode, so dass analog zur indirekten Rauheitsmessung auch eine indirekte Messung der TDR angestrebt wird [7]. Die Berechnung beruht analog zur indirekten Rauheitsmessung auf der Erfassung von vertikalen und lateralen Schienenbeschleunigungen. Der wesentliche Unterschied zwischen indirekter und direkter Messmethode ergibt sich aus dem Umstand, dass mit der indirekten Messung die TDR des belasteten Gleises bestimmt wird. Dieser Punkt ist insbesondere beim Vergleich beider Methoden zu berücksichtigen. Messauswertung der indirekten Messung Die indirekte Berechnung geht von dem Ansatz aus, dass sich die Beschleunigungsamplituden a(z) ausgehend vom Radaufstandspunkt z = 0 durch folgende Funktion beschreiben lassen: a(z) a(0)e-ßz (2) wobei z die Position entlang des Gleises beschreibt, a(0) die Beschleunigungsamplitude im Radaufstandspunkt und ß den Dämpfungsterm darstellt. Die TDR D [dB/m] wird analog zur direkten Messmethode definiert als: D = 20 lgeß = 8,686eß (3) Abb. 6: Vergleich der vertikalen TDRs an einem Messquerschnitt über einen Zeitraum von drei Jahren Abb. 7: Vertikale Track Decay Rate auf der NBS Mattstetten–Rothrist an Messstellen mit Unterschottermatte, Schwellenbesohlung und konventionellem Schotteroberbau (UIC60, Beton-Monoblockschwellen)
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