
- 收藏
- 加入书签
城市轨道交通减振降噪技术应用
摘要:改革后,随着我国基础设施建设水平的不断提高,各大城市的轨道交通运营线路数量不断增加,给人们的出行提供了更便利和多样化的选择。与此同时,城市轨道交通运行引发的轨道振动噪声问题日益显现,严重影响着城市轨道交通沿线周围居民的工作、生活和身心健康,也加剧了轨道结构的病害程度。以我国城市轨道交通线路轨道振动噪声问题为研究对象,根据现场调研总结归纳出轨道振动噪声的产生原因,并提出针对性的整治方案;对轨道减振降噪的整治措施进行了评估分析,探讨了整治方案的合理性,并提出轨道减振降噪的运维建议。
关键词:城市轨道交通;轨道;振动噪声
引言
因地制宜地选择城市轨道交通停车场及车辆段轨道减振降噪措施,可使列车运行时的振动和噪声对上盖建筑的影响满足环保要求。目前,已有许多学者开展相关研究,车辆段上盖物业开发的减振降噪问题,根据车辆段轨道振动和噪声源以及振动和噪声值的预测成果,对各种减振与降噪措施进行综合比较;对某车辆段地铁振动进行现场实测,认为库上建筑受地铁振动影响明显,建筑振动以竖向为主,楼板振动程度与自身固有频率有关,应尽量避开地铁振动的主频范围;通过对线路特征及声源进行总体分析,根据车辆段轨道自身结构特点及噪声的特性,结合国内外相关工程经验和广泛调研提出减振降噪措施及管理措施;针对国内某地铁车辆段试车线上盖住宅进行现场实测,获得列车以不同时速运行时上盖住宅各层的竖向和横向振动实测数据,并分析楼板振动在时域和频域内的振动特点及衰减规律,探讨不同车速对上盖住宅楼板振动的影响规律;针对下沉式地铁车辆段环境噪声问题,采用问卷调查与现场实测相结合的方法,对下沉式地铁车辆段环境噪声特性开展研究。
1概述
近年来,由于中国城市轨道的高速发展,它在缓解了城市交通拥堵问题的同时,也带动了城市经济的发展,但也造成了较多的负面问题,比如在运营过程中所出现的震动和噪声等问题,给人们的日常生活环境带来了不良影响。所以,缓解中国城市轨道交通的降震除噪等问题就显得尤为重要。钢轨及其相关构件逐渐成为直接承载体,并成为重大问题的研究关键,因而受到了更多科学家的重视。而随着钢轨阻尼、浮轨扣件联接、钢弹簧浮置板道床设计施工等技术的迅速发展,通过安装钢轨阻尼、更换浮轨扣件联接、重新制造钢弹簧浮置板道床等措施,已经成为轨道减振措施发展的主流方向。
2城市轨道交通减振降噪技术应用
2.1提升轨道减振降噪等级
针对敏感点对应线路采用了普通扣件或减振扣件,但扣件刚度值有衰减的区段,拟采用针对原位扣件设计的分体嵌套式减振扣件进行替换,替换用分体嵌套式减振扣件。此方案不仅无需改变既有轨枕的尺寸、钉孔位置和轨面高程,也能利用既有扣件的零部件(如弹条、螺栓、轨距块等),技术经济性好。对于整治方案实施后,振动噪声效果评估仍然偏大的敏感点,则应进行道床类改造方案的研究。
2.2轨道交通减振降噪一站式服务
随着轨道交通建设的发展,轨道交通减振降噪治理力度越来越大,进而应运而生了许多解决振动与噪声问题的专业技术、设备和生产企业等。减振降噪产品的选择应根据振动和噪声的特性,在不同的环境、投资和建设条件下实现对应效果的减振降噪功能,进而合理化选择不同减振降噪措但现在城市轨道交通减振降噪治理的最大误区是“九龙治水,各自为战”,一条线路往往采用多家设备供应商来治理一个振动和噪声问题。导致一旦治理失效或效果不良、线路运营后发生群众投诉事件,却因责任不清晰,影响因素多样性等原因无法追责,也无从下手进行改造的难题。就此难题,我们提出了“一站式和一体化服务”理念。该理念包括“轨道交通减振降噪一站式服务承包商”和“TOD减振降噪一体化解决方案服务商”。运用强大的创新能力、技术实力、工程服务能力以及丰富的市场运作经验,秉承减振与降噪一体化、技术与管理一体化、咨询与产品一体化的技术理念,为客户提供“一站式承包解决方案”的创新服务模式。
2.3隔振器的安装
内置隔振器的安装工序为:首先去掉外套筒上的盖子,然后压入定位销,使用安装杆把隔振器置于外套筒中,使其接触浮置板支承基础,支承板与外套筒之间留有足够的间隙,转动弹簧组使三角状的上支撑板的三个角和焊在外套筒壁上的垂直对齐,再拔出安装杆。接着在下支架和上支承板之间安装调平钢板,直至间隙被填塞密实。隔振器装配完成满足设计要求后,要把安全板置于相应调平钢板上,使用螺栓与内筒连接在一起,防止调平钢板产生移动,采用螺栓来固定安全板,以确保传力可靠。隔振器安装完成后,检查隔振器上是否存在间隙,若填充不严密可能会造成隔振器形成不受力状态。当预制板精确就位后,在隔振器未安装和检查完成之前,不得拆除及调整该板及相邻预制板用来作为支撑受力的调节器。
2.4预制浮置板轨道施工
由于施工误差及结构沉降问题,为保证道床厚度设计并符合列车运行限界要求,须对线路的中线位置和高程实行调线调坡。并按每100m~200m以内设计线路中心控制桩和高程控制桩,曲线地段采用增设曲线五大桩。完成后应对控制基标进行复测,经测量确认无误后,需要按每3.6m进行施工基标加密测量,即按现场铺板的模数及板端位置进行测量放线。通过对现场的测量放线,完成预制板铺设地段的限界测量,以达到预制板铺设的限界尺寸要求。曲线上还需要按照轨道高程,几何线位的变化情况加以测量。浮置板基础高程按照调线调坡后的轨道高程来进行适当的调整,而基础收面高程按照轨顶高度向下返值约616mm。在进行基底混凝土浇筑前,应该将高程控制线测设在盾构壁上,后期作为基底混凝土施工时的参考基准线。需要注意的是曲线和直线的差异,由于曲线内侧及曲线外侧高程的不同,直线区域基底的横断面为水平走向,曲线区域基底的横断面为倾斜线。
结语
本文针对城市轨道交通轨道振动噪声问题,根据现场对轨道的调研和总结,归纳出振动噪声的主要产生原因,包括钢轨波磨、钢轨焊接接头不平顺、轨道减振级别设置偏低等;并提出了相对应的整治方案,包括:提高轨道平顺性、提升轨道减振降噪等级和减缓钢轨波磨等。具体整治措施包括钢轨打磨、替换分体嵌套式减振扣件、安装钢轨阻尼降噪装置、安装轨顶摩擦控制装置等。除轨道外,还可从改善车辆条件、控制地铁设备噪声源、降低振动源的固体传播、增加地表减振措施、周边建筑物结构类型的选择等方面采取相应的措施降低振动和噪声的影响。以上各项整治方案需结合城市轨道交通新建线及运营线的需求,结合工程实际情况,通过技术经济比选后择优选用。
参考文献
[1]朱沪生.上海轨道交通网络化运营中的安全管理与风险控制[J].城市轨道交通研究,2012,15(10):15,16.
[2]史海欧,孙元广.广州轨道交通网络化运营客流特征和问题[J].都市快轨交通,2012,25(3):2933.
[3]郭莉,谢明隆.深圳市轨道交通网络化运营初期线路客流特征分析[J].城市轨道交通研究,2015,18(8):1416,21.
[4]王梦,王继军,刘海涛,等.高速铁路调频约束阻尼钢轨的降噪性能[J].铁道建筑,2020,60(4):59-62.
[5]尹学军,刘兴龙,刘永强,等.钢轨阻尼器控制钢轨波磨噪声的应用[J].噪声与振动控制,2017,37(6):190-193,198.