地鐵減震裝置措施探討

由于城市軌道交通的快速發(fā)展，其振動(dòng)和噪聲不容忽視。城市交通軌道特別是地鐵軌道不可避免地要經(jīng)過(guò)人口密集地區(qū)和重要建筑，列車運(yùn)行產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲嚴(yán)重影響人們的正常工作和生活。交通引起的振動(dòng)和噪聲已被列為世界七大環(huán)境危害之一，因此如何降低城市軌道的振動(dòng)和噪聲，使人與自然的關(guān)系更加和諧已成為人們普遍關(guān)注的問(wèn)題。因此，對(duì)地鐵減震裝置提出了更高的要求。

近年來(lái)，城市軌道交通采用了多種新型的減振軌道結(jié)構(gòu)和地鐵減震裝置。但是在施工過(guò)程中存在著許多缺點(diǎn)，工期長(zhǎng)、成本高、性價(jià)比低，制約了城市軌道交通在減振降噪方面的發(fā)展。我國(guó)軌道交通的減振降噪方案設(shè)計(jì)中，大量采用了國(guó)外的軌道減振降噪技術(shù)和產(chǎn)品。但對(duì)于其評(píng)價(jià)，我們看到的數(shù)據(jù)都是供應(yīng)商提供的，沒(méi)有相應(yīng)的比較對(duì)象。第三，由于軌道減振與隔離方面的研究和工程實(shí)踐起步較晚，采用的減振降噪技術(shù)相對(duì)單一，因此新材料、新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的研發(fā)和性能測(cè)試顯得尤為重要和迫切。因此，有必要對(duì)目前各種減振降噪技術(shù)進(jìn)行整理、總結(jié)和總結(jié)，掌握更好的減振技術(shù)、更經(jīng)濟(jì)的工程成本和更好的軌道交通設(shè)備，并將這些軌道結(jié)構(gòu)應(yīng)用于建設(shè)中，值得進(jìn)一步研究。

地鐵減震裝置鋼軌結(jié)構(gòu)主要由鋼軌、扣件和鋼軌基礎(chǔ)組成。根據(jù)振動(dòng)理論，輪軌間的振動(dòng)噪聲與軌道各部件的質(zhì)量、剛度和結(jié)構(gòu)阻尼密切相關(guān)。軌道結(jié)構(gòu)的減振降噪主要通過(guò)改變結(jié)構(gòu)參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

地鐵減震裝置與無(wú)砟軌道相比，無(wú)砟軌道具有整體穩(wěn)定性好、維護(hù)工作量小的優(yōu)點(diǎn)，但缺點(diǎn)是振動(dòng)和噪聲較大，尤其是用于高架軌道時(shí)。因此，應(yīng)采取有效措施減少振動(dòng)和噪聲。

從軌道結(jié)構(gòu)來(lái)看，國(guó)外嘗試的主要地鐵減震裝置如下:

(1)焊接長(zhǎng)軌;

(2)采用減振導(dǎo)軌;

(3)采用阻尼型緊固件(如雙鐵板型、剪切型、壓縮型和低剛度型等);

(4)采用吸振型軌道基礎(chǔ)(如無(wú)砟軌道用彈性軌枕和軌道床用彈性橡膠墊，無(wú)砟軌道用彈性支撐塊、防振型軌道板等);

(5)采用鋼軌磨削技術(shù)。 

實(shí)踐證明，這些措施具有不同程度的減振降噪效果，符合環(huán)保要求。如由彈性支撐塊、軌道床板、混凝土底座和支撐緊固件組成的彈性支撐塊軌道結(jié)構(gòu)，其減振降噪效果明顯。因此，對(duì)于振動(dòng)和噪聲敏感區(qū)，特別是高架橋結(jié)構(gòu)，彈性支撐塊無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)是一種理想的方案。

減振型軌道基礎(chǔ)的研究也很有價(jià)值，如在礫石床的基礎(chǔ)上，增加彈性軌枕床和壓載墊床，增加床的彈性，能有效降低壓載振動(dòng)，與一般礫石床相比，其減振效果可達(dá)5 ~ 15dB。新加坡和香港地鐵的特殊減振段采用浮板結(jié)構(gòu)，減振效果非常顯著。此外，控制軌道不平順也能達(dá)到良好的減振降噪效果。如磨軌后，在振動(dòng)頻率8 ~ 100Hz范圍內(nèi)振動(dòng)噪聲降低4 ~ 8dBA，平臺(tái)振動(dòng)噪聲降低5 ~ 15dBA。