杭州市地铁集团有限责任公司运营分公司 310016
摘要:随着城市化进程加快,城市越来越拥挤,地面交通发展受到的限制也越来越大,地铁技术以其巨大的优势随之兴起并得到广泛应用,不少城市地铁轨道相继建成并通车,极大缓解了城市交通吃紧现状。然而地铁的发展离不开相关地铁技术的进步,地铁轨道减振技术作为其中关键技术之一,对地铁内外环境有着重要的影响,本文主要阐释地铁轨道减振技术的实际应用及其重要意义。
关键词:地铁轨道 ;减振技术 ;应用实践 ;意义
地铁作为城市化进程的产物,以其运量大、速度快、安全可靠、运营准时等特点,已成为解决城市交通拥挤的有效措施之一。然而,随着地铁网络密集度不断增加,城市中复杂的高架、地面以及地下线路正日益形成一个立体的地铁线路系统,列车运行势必对周边居民、建筑结构、精密仪器、既有线路等产生一定的振动影响。国内外学者对轨道减振技术的工程应用、设计与施工做了大量的研究工作.从室内试验、现场测试、理论解析、数值仿真等方面,对其动力性能、减振效果等进行了一系列的细致研究.为地铁减隔振提供了有力的技术支持。
一、地铁轨道减振设计的原则
(一)规范达标
地铁轨道设计要保证列车能够平稳安全运行, 轨道的动静态变形不能超标, 同时地铁轨道的减振设计要保证产生的噪音符合GB3096——2008《声环境质量标准》和GB10070——1988《城市区域环境振动标准》规定的标准。
(二)可行性
可行性是指地铁轨道的减振设计在保证其结构的可靠性基础上最大限度降低地铁轨道维修次数和费用, 实现技术可行性和经济性的统一。
(三)具体问题具体分析
地铁轨道减振设计采用分级减振标准,GB50157--2003《地铁设计规范》 修订稿将轨道减振结构划分为中级、高级和特殊减振地段,其减振标准分别为 5~10dB、 10~15dB、 15dB 以上。 不同地区根据不同减振标准设计不同减振方案。同时不同地区因为地形和地面建筑等因素,对减振要求不一样,要因地制宜地调整减振设计方案, 采取恰当的减振措施。
二、减振措施
地铁的振动主要涉及三个方面,即车辆的振动和由车辆振动所引起的轨道振动以及周围建筑结构的振动。前面已经述及,在地铁列车运行的过程中线路走向、线路表面的平顺度、坡度的变化、甚至车轮的粗糙损伤等等都会造成地铁车辆的振动,其中主要的振动原因就是轨道的不平顺以及车辆与轨道之间的动力作用。此外,钢轨和众多的车轮接触面之间任何微小的不平整都会造成结构上的振动,从而产生振动噪声。车辆振动不仅仅会影响到地铁列车的平稳运行,关系着乘客乘坐列车的切身感受以及人身安全,还会引起周围地面的振动,对周围的环境造成影响。
1. 车辆减振措施
车辆的减振主要应该考虑到使激扰振动频率远离车辆的固有频率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过设置车辆结构、牵引缓冲装置以及走行悬挂系统来达到减振的目的。通过这种减振措施,能达到有效的减振降噪目的。通常而言较为成熟的地铁列车特别是采用了国外先进技术的列车都能达到车辆对于平稳性以及安全性的要求,比如依照我国铁路客车对列车运行平稳性的等级划分标准,要求地铁列车的平稳性达到1级。
2. 高架线路减振措施
列车通过时对高架桥所引起的振动主要是列车作为移动载荷对桥墩的动力作用,而轨道的不平顺对桥墩动力的影响较小,因此,对于高架线路,要尽可能地降低车辆的轴重。采用桩基基础结构相对于平基而言其对地面振动的衰减速度更大,因而,在桥梁结构的设计中应该尽量采取桩基基础来避免地铁列车经过高架桥时产生共振
3.地铁轨道减振措施
为减轻列车运行对环境的干扰,对减振降噪要求较高的地段需针对振动源及传播路径采取不同的减振降噪措施进行综合治理。轨道减振措施主要有:
1)全线铺设跨区间无缝线路,彻底消除钢轨接头,保证轨面的连续和平顺,减少轮轨问的冲击和振动。从而减少振动噪声。
2)全线采用性能优良的专为地铁设计的弹性分开式扣件,扣件节点静刚度为20KN/m左右,采用轨下和垫板下两层减振垫。
3)对不同减振地段采用不同级别的减振措施进行振动衰减,使之满足环保要求。
4)要求运营前和运营中定期打磨钢轨顶面和车轮踏面,以保持良好的轮轨接触,减少轮轨之间的动力作用,从而达到减振降噪的效果。
5)在小半径曲线地段的钢轨侧面涂油,定期对钢轨表面进行打磨,对车辆进行镟削,从而有效抑制滚动噪声的产生。
4.振动传播途径控制
1)可以在轨枕(轨道板)与道床之间加一些隔振材料。用的比较多的是钢弹簧浮置板减振系统以及橡胶隔振垫与梯形轨枕减振系统。钢弹簧浮置板减振系统是一种质量 - 弹簧系统,适用范围较为广泛,减振效果显著,但是其造价较高。后两者的构造比较简单,施工工艺也相较简单,但是减振效果不如钢弹簧浮置板减振系统。
2)可适当增加隧道埋深或隧道壁厚,针对不同的情况选择适合的隧道结构。通常而言,隧道埋深对地铁振动的影响比较大,隧道埋深越大其对地铁振动的影响就越小,因此,可以适当加大隧道埋深以此来降低地铁振动。
3)对于有碴轨道,可适当增加道碴的厚度,在隧道和道碴之间铺设整体橡胶道碴垫。通过铺设橡胶道碴垫,可将隧道壁振动降低 10-20dB,但不足的是会增大钢轨的变形。
三、总结
随着社会的进步,人们对于生活生产的质量要求越来越高。地铁属于城市交通的一部分,但是由于其特殊的构造, 所以会产生一定的地面震动和噪音, 这对于附近居民的生活来说, 是具有较大的影响的。对于地铁轨道减振技术的探索, 可以在提高地铁施工质量的同时, 改善人们的生活生产环境,提高社会整体发展水平。
参考文献
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[2]张晓娟.地铁轨道减振技术综述[J].市政技术.2014.32(2).
[3.吴明.轨道减振技术在深圳地铁蛇口线中的应用[J].中国高新技术企业(中旬刊).2013.(1).
论文作者:王云霄
论文发表刊物:《基层建设》2016年27期
论文发表时间:2017/1/6
标签:减振论文; 地铁论文; 轨道论文; 列车论文; 车辆论文; 钢轨论文; 技术论文; 《基层建设》2016年27期论文;