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城市轨道交通减振降噪措施分级比选研究

1 引言

1.1 轨道交通减振降噪必要性

我国的轨道交通建设正如火如荼地进行,截至目前,全国已有40多个城市拥有或者在建自己的地铁系统。地铁建设极大缓解了城市日趋严重的交通问题,给市民的出行带来了便利。然而投入运营后,轨道交通系统不可避免地给城市环境带来振动和噪声等问题,影响乘客和轨道沿线人们正常生活,并造成周边建筑物的疲劳损坏。同时,过量的振动和噪声对列车和轨道系统也会产生很大的磨损,造成机械和设备使用寿命减少,引发潜在的安全风险。因此,如何做好轨道的减振降噪设计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。

1.2 宁波地铁2号线一期工程概况 宁波轨道交通2号线一期p2.1 振动和噪声

轨道交通的主要振源为机车车辆动力系统的振动。振动通过车轮与轨道结构的动态相互作用,引起轨道结构的振动,这些振动通过地基又传给周围的建筑物。

列车运营引起的噪声可分为3个部分:轮轨噪声、集电噪声、车厢的空气动力噪声。当列车速度小于60 km/h时,主要噪声源为动力系

统噪声;当列车速度在60～200 km/h时,主要表现为轮轨噪声;当列车速度大于200 km/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60～80 km/h,噪声的主要来源是轮轨噪声。轮轨噪声由车轮与钢轨间的相互作用直接产生,属于一次噪声。同时,列车运行振动沿轨下基础向周围传递,引发周边建筑物、桥梁的振动,可激发结构的“二次噪声”。

振动和噪声从原理上都属与振动,只是传播媒介一个是轨道基础,一个是空气。研究表明,列车运营振动与轮轨噪声呈正相关,与结构的二次噪声线性相关。因此,轨道交通的减振降噪从原理上来讲即减振和隔振。

2.2 减振降噪基本原理

轨道系统减振主要从三方面进行:振源、振动吸收、振动传递。

3.3 高等减振措施

高等减振降噪措施主要包括梯形轨枕、纵向轨枕以及先锋扣件。

由上图可见,施工图设计中减振降噪措施与环评报告有很大差别。主要原因有以下两点。

(1)轨道交通1号线已基本完成,2号线轨道减振降噪措施遵循同1号线尽量保持一致的原则。

(2)环评报告仅考虑了对减振降噪的影响,但是施工图设计不仅要考虑减振降噪的效果,还要考虑工程的可实施性以及造价问题。

总体来讲,施工图设计中减振降噪里程大大超过环评中的建议值,满足列车运营过程中振动和噪声的要求。

5 结语

城市轨道交通减振降噪措施的选择要考虑多方面的因素。首先要考虑环境要求,相应措施能有效减少列车运营造成的振动和噪声影响;其次是经济性,以期最小投入取得最优减振降噪效果;同时,也要考虑减振降噪措施的工程可实施性,比如高架线路上采用隔离式减振垫,会涉及到二次恒载增加和轨道结构调高等相应问题。

(1)轨道交通减振降噪措施根据减振降噪能力可分为一般减振措施、中等减振措施、高等减振措施、特殊减振措施以及高等降噪措施。减振措施主要作用于振动以及二次噪声、降噪措施主要针对一次噪声。

(2)轨道减振降噪设计首先应根据环评确定减震降噪等级,然后再