城市地铁轨道减振降噪技术措施探究

《城市地铁轨道减振降噪技术措施探究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、城市地铁轨道减振降噪技术措施探究　　摘要：城市轨道交通是城市公共交通的一种便捷工具,它的快速发展在创造良好的经济、社会和环境效益的同时，也不可避免地给城市带来了振动和噪声问题。通过对噪声源进行分析，得出轮轨噪声是城市轨道交通的主要噪声源。因此，合理选择轨道结构的型式是最为有效的减振降噪措施。通过对各种轨道结构减振型式的分析比选，得出城市地铁轨道交通合理、有效减振降噪的技术措施。关键词：城市地铁轨道；减振降噪；技术措施中图分类号：P135文献标识码：A引言10随着城市轨道交通事业日新月异的发展，城市地铁不仅缓解了城市公交的压力，给市民提供舒适愉悦的出行环境，而且也创造了良好的经济、社会和环

2、境效益。然而，也不可避免地给城市带来的振动和噪声问题，已成为人们日益关注的扰民和公害问题。因此，如何处理好轨道减振降噪技术问题是城市轨道交通建设的一个重要课题，也是改善乘客舒适性和环境保护的一个重要课题。从轨道交通振动与噪声的来源入手进行分析，确定主要噪声源。对各种减振降噪型轨道结构进行合理比选，得出合理、有效的减振降噪措施，从而减小轨下基础的振动，极大缓解地面振动以及高架结构的二次噪声，最终达到减振降噪的目的。一、城市地铁轨道振动与噪声的来源分析无数经验和研究结果表明：城市地铁引起的噪声可分轮轨噪声、集电噪声、车厢的空气动力噪声和桥梁结构的二次振动噪声为4个部分。轨道交通噪声源跟列车运

3、行速度密切相关，随运行速度的变化而变化。1、当列车速度小于60km/h时，主要噪声源为动力系统噪声；2、当列车速度在60～200km/h时，主要表现为轮轨噪声；3、当列车速度大于200km/h时，主要是为空气动力噪声。我国的轨道交通运行速度一般为80km/h，噪声的主要来源是轮轨噪声。解决好轮轨噪声是解决城市轨道交通减振降噪的关键。地铁运行时的轮轨相互作用，激起钢轨和轨下基础的振动，钢轨就向外辐射噪声，振动随轨下基础向周围传递，激发建筑物产生低频噪声。轮轨噪声分为3种类型：尖叫噪声、冲击噪声和滚动噪声。(1)冲击噪声。车轮通过轨缝、道岔或擦伤的车轮在钢轨上滚动时引起的是冲击噪声。10(2

4、)尖叫噪声。当列车通过小曲线半径时，由于车轮受转向架的约束，不能正切于钢轨运行，引起车轮沿着钢轨滚动时横向滑动轨头，由此产生轮轨接触表面的粘着和空转，引起车轮共振而产生强的窄频带尖叫噪声。(3)滚动噪声。通常是没有擦伤的车轮在状态良好的直线钢轨上滚动时所发出的噪声，只是由于车轮和钢轨表面上的小面积粗糙造成的。轨道结构在列车、轨道、以及桥梁这个振动系统中，不仅是主要振源，同时也是传递振动的实体。合理选择减振降噪型轨道结构的型式，才能有效地控制城市轨道交通的振动与噪声。二、振动和噪声的产生与传播机理轨道交通噪声产生实质上和振动是密不可分的。振动越大,则噪声也就越大。它们是通过不同介质进行传播

5、的。1、振动的产生与传播机理城市轨道交通在运营过程中,列车车轮与钢轨之间产生撞击振动,经过轨枕、道床,传递至隧道或桥梁基础,再传递给地面,从而对周围区域产生振动,并进一步传播到周围建筑物。这种振动干扰不仅对地铁沿线民宅、学校、医院等环境产生不良影响,而且可能对沿线基础较差的建筑物造成损害。10振动波在土介质中的传递过程,其作用机理及传播特性与地震基本相同。这些振动波遇到自由界面时,在一定条件下重新组合,形成一种弹性表面波,随着离振源距离的不同,它们之间的能量也在改变,同时传播速度、衰减率也为距离的函数。根据振动传播理论,振动从地面进入建筑物,不同结构建筑物其振动衰减也不同。2、噪声的产生

6、与传播机理大量经验和研究结果表明,列车引起的噪声可分为四个部分：轮轨噪声、集电噪声、车厢的空气动力噪声和桥梁结构的二次振动噪声。随着列车运行速度的变化,轨道交通的主噪声源也随之变化。轨道交通的噪声源图如图1所示。图1轨道交通噪声源图我国城市轨道交通列车运行速度一般在60～80km/h,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,激起钢轨和轨下基础的振动,钢轨就向外辐射噪声,振动随轨下基础向周围传递,或引起振动,或造成结构的“二次噪声”。三、减振降噪型轨道结构

7、的设计原则10减振降噪应以工程环境评价报告为依据，经现场详细调研，明确振动与噪声的保护对象和范围，确定期望值，根据线路铺设形式、地质条件等合理选型。减振降噪型轨道结构的设计应遵循以下主要设计原则：1、良好的稳定性和耐久性，良好的减振降噪性；2、结构简单，施工和安装的简便性；3、轨道几何形位的可调性；4、低成本、少养护维修。曾对上海地铁1号线测试表明：在饱和软土地层中，对于一般埋深(10m左右)的地下线，其中心线处地表振动超标5～10