城市軌道交通減振降噪措施分級比選研究

1 引言

1.1 軌道交通減振降噪必要性

我國的軌道交通建設正如火如荼地進行,截至目前,全國已有40多個城市擁有或者在建自己的地鐵系統。地鐵建設極大緩解了城市日趨嚴重的交通問題,給市民的出行帶來了便利。然而投入運營後,軌道交通系統不可避免地給城市環境帶來振動和雜訊等問題,影響乘客和軌道沿線人們正常生活,並造成周邊建築物的疲勞損壞。

同時,過量的振動和雜訊對列車和軌道系統也會產生很大的磨損,造成機械和裝置使用壽命減少,引發潛在的安全風險。因此,如何做好軌道的減振降噪設計是城市軌道交通建設的乙個重要課題,也是改善乘客舒適性和環境保護的乙個重要課題。

1.2 寧波地鐵2號線一期工程概況

寧波軌道交通2號線一期p2.1 振動和雜訊

軌道交通的主要振源為機車車輛動力系統的振動。振動通過車輪與軌道結構的動態相互作用,引起軌道結構的振動,這些振動通過地基又傳給周圍的建築物。

列車運營引起的雜訊可分為3個部分:輪軌雜訊、集電雜訊、車廂的空氣動力雜訊。當列車速度小於60 km/h時,主要雜訊源為動力系統雜訊;當列車速度在60～200 km/h時,主要表現為輪軌雜訊;當列車速度大於200 km/h時,主要是為空氣動力雜訊。

我國的軌道交通執行速度一般為60～80 km/h,雜訊的主要**是輪軌雜訊。輪軌雜訊由車輪與鋼軌間的相互作用直接產生,屬於一次雜訊。同時,列車執行振動沿軌下基礎向周圍傳遞,引發周邊建築物、橋梁的振動,可激發結構的「二次雜訊」。

振動和雜訊從原理上都屬與振動,只是傳播媒介乙個是軌道基礎,乙個是空氣。研究表明,列車運營振動與輪軌雜訊呈正相關,與結構的二次雜訊線性相關。因此,軌道交通的減振降噪從原理上來講即減振和隔振。

2.2 減振降噪基本原理

軌道系統減振主要從三方面進行:振源、振動吸收、振動傳遞。

3.3 高等減振措施

高等減振降噪措施主要包括梯形軌枕、縱向軌枕以及先鋒扣件。

由上圖可見,施工圖設計中減振降噪措施與環評報告有很大差別。主要原因有以下兩點。

(1)軌道交通1號線已基本完成,2號線軌道減振降噪措施遵循同1號線盡量保持一致的原則。

(2)環評報告僅考慮了對減振降噪的影響,但是施工圖設計不僅要考慮減振降噪的效果,還要考慮工程的可實施性以及造價問題。

總體來講,施工圖設計中減振降噪里程大大超過環評中的建議值,滿足列車運營過程中振動和雜訊的要求。

5 結語

城市軌道交通減振降噪措施的選擇要考慮多方面的因素。首先要考慮環境要求,相應措施能有效減少列車運營造成的振動和雜訊影響;其次是經濟性,以期最小投入取得最優減振降噪效果;同時,也要考慮減振降噪措施的工程可實施性,比如高架線路上採用隔離式減振墊,會涉及到二次恆載增加和軌道結構調高等相應問題。

(1)軌道交通減振降噪措施根據減振降噪能力可分為一般減振措施、中等減振措施、高等減振措施、特殊減振措施以及高等降噪措施。減振措施主要作用於振動以及二次雜訊、降噪措施主要針對一次雜訊。

(2)軌道減振降噪設計首先應根據環評確定減震降噪等級,然後再從相應等級中選取經濟合理、具備工程可實施性的減振降噪措施,減少列車運營對沿線環境的干擾,使振動和雜訊符合國家環保的要求;

(3)城市軌道交通減振降噪是一項複雜的系統工程,需要相關專業共同配合才能取得理想的效果。選型過程中,應遵循當地工程實際,盡量採用先進、成熟、技術合理,滿足功能要求的減震降噪措施。

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