城市軌道交通軌道減振設(shè)計(jì)與研究

申報(bào)論文（中級(jí)）題目：城市軌道交通軌道減振設(shè)計(jì)與研究單位:姓名:申報(bào)專(zhuān)業(yè):北京市中級(jí)專(zhuān)業(yè)技術(shù)資格北京市中級(jí)專(zhuān)業(yè)技術(shù)資格評(píng)審申報(bào)論文第-III-頁(yè)--#-緒論軌道交通能有效解決城市交通擁堵問(wèn)題，它具有方便快捷、運(yùn)輸量大、安全可靠等優(yōu)勢(shì)，它逐漸成為許多大城市優(yōu)先發(fā)展的公共基礎(chǔ)設(shè)施。但是，隨著城市軌道交通建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大及其不斷的高速化，軌道交通在解決交通擁堵的同時(shí)，由于輪軌之間的撞擊、車(chē)輛設(shè)備等產(chǎn)生的振動(dòng)，會(huì)對(duì)車(chē)廂內(nèi)的乘客帶來(lái)了不適，同時(shí)也會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境也產(chǎn)生了極其不利的影響，特別對(duì)沿線居民的生活和工作影響巨大。城市軌道交通要走可持續(xù)發(fā)展的道路，就要解決振動(dòng)的問(wèn)題。有效的減振降噪產(chǎn)品和措施，不僅可減輕車(chē)輛設(shè)備、軌道的疲勞與磨耗，減少維修費(fèi)用，而且還可減少振動(dòng)與噪聲對(duì)沿線居民、建筑物的影響，有利于促進(jìn)城市環(huán)保和市民的身心健康，是構(gòu)造和諧社會(huì)，建設(shè)綠色軌道交通的必要措施。1、產(chǎn)生機(jī)理城市軌道交通振動(dòng)主要是由列車(chē)運(yùn)行時(shí)輪軌相互撞擊產(chǎn)生的。振動(dòng)的傳播途徑是從軌道傳到軌道扣件和道床,再傳遞到隧道（或高架橋梁）和巖土,引發(fā)地面建筑物的振動(dòng),從而影響地面建筑物各項(xiàng)功能的正常使用。在振動(dòng)的傳播過(guò)程中,高頻部分比低頻部分衰減得快,振動(dòng)的頻譜隨距離而改變,水平向振動(dòng)比鉛垂向振動(dòng)衰減得快,因此對(duì)地面的影響主要是鉛垂向振動(dòng)。2、影響因素（1）大地因素影響城市軌道交通振動(dòng)的大地因素有土壤和巖石類(lèi)型、密度、剪切系數(shù)和損失因子、傳播距離、地形條件等;（2）隧道因素隧道因素有隧道結(jié)構(gòu)尺寸和斷面形狀、隧道結(jié)構(gòu)厚度、隧道埋深等;建筑物因素有建筑物類(lèi)型和結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)、地板的固有頻率、房間尺寸等。二、城市軌道交通振動(dòng)的防治措施1、軌道結(jié)構(gòu)方面的減震降噪措施。（1）采用較大半徑曲線線路。資料顯示，曲率半徑在400m以下的線路會(huì)產(chǎn)生較大的振動(dòng)和噪聲，在進(jìn)行城市軌道交通規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量采用較大的曲線半徑，以減小列車(chē)的沖擊振動(dòng)與噪聲。（2）采用重型、無(wú)縫化的鋼軌。重型鋼軌在受列車(chē)沖擊時(shí)穩(wěn)定性好、振動(dòng)相對(duì)較小，隨著鋼軌重量的增加，鋼軌的垂向剛度增大，因而采用重型鋼軌可有效抑制鋼軌的垂向振動(dòng)；無(wú)縫線路大大減少了鋼軌接頭，有效減少了車(chē)輪與軌道間的沖擊力，從而減少了振動(dòng)與噪聲。（3）采用合理的軌道結(jié)構(gòu)。如浮置板式軌道結(jié)構(gòu)和減振降噪型鋼軌。浮置板式軌道結(jié)構(gòu)是用扣件把鋼軌固定在鋼筋混凝土浮置板上，浮置板置于可調(diào)的橡膠支座上，浮置板兩側(cè)用彈性材料固定，形成的一種質(zhì)量—彈簧隔振系統(tǒng)。減振降噪型鋼軌在鋼軌腹部粘貼減振橡膠，最大限度地減小鋼軌腹板振動(dòng)引起的噪聲，一般在鋼軌腹部粘上橡膠后再粘上一鋼板，以增加振動(dòng)質(zhì)量，起到衰減作用，達(dá)到降噪目的。如圖1－1所示

圖1—1橡膠浮置板軌道采用減振型扣件，如軌道減振器扣件、柔性扣件等。如圖1—2所示圖1—2軌道減震器扣件加強(qiáng)軌道的養(yǎng)護(hù)維修，控制軌道的不平順。鋼軌波浪磨耗、高低不平順、鋼軌接頭、軌距突變等是導(dǎo)致輪軌沖擊振動(dòng)和噪音的主要原因之一，減少輪軌作用的不平順可以減小鋼軌振動(dòng)的加速度和頻率，有效地降低振動(dòng)和噪聲、減小磨耗、增長(zhǎng)軌道使用壽命。2、車(chē)輛上的減振降噪措施。（1）改善車(chē)身結(jié)構(gòu)，根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)的理論，優(yōu)化其流線型。（2）在機(jī)車(chē)車(chē)輛上使用新型減振器。如采用金屬—橡膠復(fù)合減振器，它不僅可以象鋼彈簧一樣通過(guò)彈性形變來(lái)吸收、儲(chǔ)存沖擊能量，而且還可以通過(guò)分子鏈相對(duì)運(yùn)動(dòng)而大幅度地消耗能量。（3）采用彈性車(chē)輪、充氣橡膠車(chē)輪、阻尼車(chē)輪及彈性踏面車(chē)輪等技術(shù)。（4）采用隔音、吸音材料。3、傳遞、接收方面的減振降噪措施。在振動(dòng)和噪聲的傳播上，采用鋪設(shè)輕質(zhì)吸聲橋面和路面、在高架橋上安裝吸聲天棚，可以大大降低高架軌道振動(dòng)的輻射噪聲，此外，設(shè)置聲屏障也是降低高架軌道交通噪聲的有效措施，現(xiàn)以被廣泛采用，但是其降噪效果的影響因素較多，包括其結(jié)構(gòu)形式、材料品質(zhì)、安裝質(zhì)量及高度、設(shè)置位置范圍、使用環(huán)境等，如何最大化提高聲屏障的效用，是有待進(jìn)一步研究的問(wèn)題。在接收處，可在住宅、建筑處涂抹吸音材料，進(jìn)行防振吸音處理。三、工程實(shí)例1、北京西直門(mén)交通樞紐高架車(chē)站采用了鋼彈簧浮置板。特別是此處為地下隧道,采用隔而固公司的內(nèi)置式鋼彈簧阻尼隔振器,其中浮置板可以現(xiàn)澆,隔振器可以從浮置板頂面進(jìn)行安裝或檢修,既安全方便,又不影響運(yùn)營(yíng)2、天津地鐵采用了新型高彈性減振扣件、新型橡膠套靴彈性短軌枕、新型高彈性減振墊板和減振接頭夾板等，發(fā)揮了良好的減振作用，取得了較好的環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益。結(jié)論軌道振動(dòng)問(wèn)題是城市軌道交通發(fā)展必須解決的問(wèn)題，由于引起振動(dòng)的問(wèn)題是多方面的，決定了它的控制措施也是多方面的。對(duì)于城市軌道交通產(chǎn)生的振動(dòng)影響，應(yīng)采取切實(shí)可行的控制標(biāo)準(zhǔn)來(lái)應(yīng)對(duì)、治理。不僅要考慮合理有效的方法，也要考慮經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法。隨著城市軌道交通的快速發(fā)展，環(huán)保的鐵路運(yùn)輸這項(xiàng)研究勢(shì)必將成為當(dāng)代鐵路建設(shè)一個(gè)新的發(fā)展方向。參考文獻(xiàn)江波?城市軌道交通軌道結(jié)構(gòu)噪聲分析與減振降噪措施[J].鐵道建筑,2004,(2).吳馳飛,李濱耀,楊軍.高速軌道交通減振降噪材料的分析與發(fā)展動(dòng)向.機(jī)車(chē)電傳動(dòng),2003,(1).焦金紅，張?zhí)K等?軌道結(jié)構(gòu)的減振降噪措施[J].城市軌道交通研究,2002,(1).王來(lái)潤(rùn)，陳向黨等?城市軌道交通的減振降噪措施[A]?全國(guó)環(huán)境聲學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C],2007.張勇?廣州市軌道交通減振降噪技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J].城市軌道交通研究,2009,(10).⑹吳建忠,田德水?北京地鐵八通線減振降噪措施[J].鐵道建筑,2003,(11).[7]溫玉君?城市軌道交通系統(tǒng)的減振降噪措施[J].城市軌道交通研究,2005,(6).[8]張勇?上海市軌道交通減振降噪技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J].城市軌道交通研究,2009,(10).張強(qiáng)，張建?地鐵1號(hào)線又有新車(chē)運(yùn)抵增“空氣包”減震[N].四川新聞網(wǎng),2010.2.