城市轨道交通轨道结构噪声分析与减振降噪措施论文

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1、城市轨道交通轨道结构噪声分析与减振降噪措施论文.freelΠh,故相应的主噪声源为轮轨噪声,有效分析轮轨噪声产生的机理是找到城市轨道交通减振降噪的关键。城市轨道交通轨道结构的轮轨噪声的振动来源于轨道的不平顺。钢轨与运行中的列车车轮相互作用,.freel,与新钢轨的表面粗糙度(Ra=2510μm)相比,更光滑。在整个线路铺设完毕后,用轨道打磨列车对整条线路进行打磨可降低滚动噪声级超过5dB。3.2.2采用重型钢轨重型钢轨在受列车冲击时振动相对较小,随着钢轨重量的增加,钢轨的垂向刚度增大,因而采用重型钢轨

2、可有效抑制钢轨的垂向振动。3.2.3采用减振降噪型钢轨当列车通过钢轨顶面时,由于钢轨腹板的厚度较薄,轨腰产生振动,这一振动向外传播产生噪声。为了最大限度地减小钢轨腹板振动引起的噪声,可在钢轨腹板两侧粘贴减振橡胶和钢板(如图2所示)。粘贴钢板是为了增加振动质量,起到衰减振动的作用;粘贴橡胶则是阻尼振动,达到降噪目的。图2减振降噪型钢轨3.3扣件方面减振降噪措施3.3.1轨道减振器扣件(如图3所示)轨道减振器扣件为全弹性分开式,三阶减振,它由金属承轨板、底座与橡胶圈硫化为一个整体,橡胶圈承受压力与剪力,具

3、有横向和垂向弹性。3.3.2柔性扣件这种扣件将天然橡胶粘贴在钢板与冲压成型的钢轨底之间,并在轨座下的上板和底板之间采用减振器以限制上板的横向运动。该扣件提供了中等强度的隔振能力,可以减少频率30Hz以上的振动。图3轨道减振器扣件3.4道床方面的减振降噪措施3.4.1有碴轨道碎石道床有碴轨道碎石道床自身为轨道结构提供了良好的弹性。另外,由于碎石道床为散粒状结构,可以吸收部分噪声,然而城市轨道交通具有行车密度大、行车间隔短、运营时间长、工作环境狭隘等特点,决定了城市轨道交通优先采用无碴轨道结构。3.4.2

4、无碴轨道整体道床(1)有枕灌注式整体道床①弹性短轨枕式整体道床(如图4所示)弹性短轨枕式整体道床由两个独立的短轨枕、弹性钢轨扣件和轨下弹性垫板及混凝土道床等部分组成。短轨枕外设橡胶套提供轨道的纵、横向弹性变形,具有较好的噪声和振动衰减特性,弥补了无碴轨道刚性大的缺陷。但是,在高架桥上使用这种轨道结构,当高温暴晒和雨水或脏物进入橡胶套靴内部时可能对结构性能或寿命产生不利影响。②弹性长枕式整体道床这种道床由长轨枕、橡胶垫减振箱、承轨槽道床等组成。这种轨道结构的特点是橡胶垫减振箱施工就位及维修更换比弹性短轨

5、枕式轨道方便,轨距容易保证。在高架桥上使用较为有利,而且施工难度及工程造价比其他减振轨道小。(2)浮置板式整体道床①橡胶支承式浮置板整体道床(如图5所示)橡胶支承式浮置板轨道是将预制的钢筋混凝土板置于可调的橡胶支座上。该结构由钢筋混凝土浮置板、橡胶支座、混凝土底座及配套扣件组成。用扣件把钢轨固定在钢筋混凝土浮置板上,浮置板前后左右均嵌入橡胶板,形成减振系统,达到减振降噪效果。其阻尼效应可达30dB,并且轨道的绝缘性强,可有效防止轨道迷流的发生。但是,其体积庞大,施工与维修不便,造价较高。②弹簧隔振器浮

6、置板整体道床(如图6所示)。德国GERB(隔尔固)公司研制的弹簧隔振器浮置板轨道,采用螺旋弹簧支承浮置板道床,因为其固有频率很低,故采用弹簧隔振器浮置板轨道比橡胶支承式浮置板轨道的减振效果还好。虽然螺旋弹簧几乎没有阻尼作用,但由于浮置板较重(5tΠm),列车通过而引起图4弹性短轨枕式整体道床图5橡胶支承式浮置板整体道床图6弹簧隔振器浮置板整体道床图7钢轨埋置板式轨道结构浮置板的振动加速度较小,因此,浮置板支承阻尼作用影响较小,如果利用阻尼减小浮置板的振动,可安装与螺栓弹簧并联的粘滞阻尼器,则浮置板的减

7、振效果更好。(3)钢轨埋置式板式轨道结构(如图7所示)这种轨道结构以纵向连续支承取代传统的分散点支承,增加了轨底支承的应力水平,并在钢轨周围使用弹性材料,取得良好的减振降噪效果。这种轨道结构在荷兰首先采用,使用20多年维修工作量相当少。4结语随着新一轮城市规划的调整,特别是在“十五”期间,我国将有许多城市建设城市轨道交通。在建设城市轨道交通过程中,噪声污染问题是必须解决好的重大课题。只有把这一问题解决好了,才能真正把城市轨道交通建设成为利国利民造福工程。