摘要：本文围绕车辆段上盖物业开发减振降噪这一问题，对车辆段噪声源和轨道振动进行研究，并预测出噪音值与振动值。因为各地所处的地理位置与环境不同，所以需要根据数据分析的结果做出相应的措施。本文提供几个车辆段轨道的减振降噪措施，以供相似工程借鉴。
关键词：车辆段；减振；降噪；措施
一、车辆段轨道振动和噪声源分析
列车在通过轨道的时候由于客观因素，存在很多激振源，所以当车辆行驶达到一定速度时，轨道与车辆之间会发生各方向的振动。振动强度由多种原因造成，如列车行驶的速度、轨道几何形位的静动态不平顺、轨面磨损、钢轨顶面波磨、车轮偏心、车轮踏面受损等。轨道与车辆之间的振动属于耦合关系，这一振动最终的传输载体是轨道结构。经研究，可将轨道的噪声源与振动分为两方面：
1、主要噪声源。列车牵引系统、轨道系统、列车行驶过程中空气动力噪音与辅助设备产生的噪音是产生城市轨道交通系统的主要噪声源。这四者中居于首位的是轮轨噪声，这一噪声产生的原因是钢轨和行驶的车轮之间发生相互作用。轮轨噪声包括冲击噪声、滚动噪声和摩擦噪声等，产生这些噪声的实际情况是轮轨踏面因为凹凸不平产生轰鸣声、车轮行驶在间断的轨道上时产生的撞击声和车辆路径较小曲线的半径轨道时的尖叫声。
小半径曲线多存在于车辆段内咽喉区，最小半径可达150m。车辆途径咽喉区时速度为15~20km/h。小半径曲线地段是尖啸噪声，试车线使用的相对较少，所以偶尔有噪声；而道岔口因为半径较小，所以发出的噪声较大。
2、主要振动源。关于车辆段这一方面，库内、外速度相对不高的整体道床和速度相对较高的试车线是两大主要振动源；关于轨道结构这一方面，车辆动力系统振动、轨道不顺、轨道结构振动以及车辆与轨道结构的相互作用是主要振动源。
二、国内外车辆段上盖开发减振降噪措施经验
目前，由于地铁车辆段程序和功能繁多复杂，除了香港与日本以外国内外很少有使用上下部资源这一方法的。香港和日本存在相同的客观因素：土地资源奇缺，他们需要额外支出一些上部建设资金。修建地铁的时候可以在其上方开发物业，以下介绍几个值得参考的成功案例。
我国香港地铁柴湾与荃湾等车辆段和日本东京的都营集团12号线车辆段都是物业开发的成功案例，这些项目除了开发物业之外，同时还能获取不少建设资金。我国大陆很多地方也在利用这一方法，案例有北京地铁太平湖车辆段、上海地铁九亭车辆段、八王坟车辆段、宁波地铁车辆段和吴中路停车场等。
我国已有的这些车辆段上盖开发采用了不同的减振降噪方法。香港地铁使用的方法是设置隔音屏障，加厚上盖板；北京地铁使用的方法是道砟垫；宁波地铁使用的方法是迷宫般抑制阻尼钢轨。已经开始运行的地铁车辆段分布在香港、上海和北京，运行结果证明，可以在一定程度上减振降噪。
三、塘朗车辆段上盖开发减振降噪措施研究
1、振动控制措施
除常用的减振降噪外，下文再简单介绍几种车辆段轨道结构的减振降噪措施。
1）高弹性垫板。这种方法是用静刚度相对较低的高弹性垫板代替常规的铁垫板下垫和弹性扣件轨下垫板，目的是降低节点之间的静刚度，减少振动。高弹性垫板属于聚酯类，它的特点是耐蠕变、耐磨、耐老化、寿命长和高回弹性等。高弹垫板成本低，性能好，寿命是普通垫板的三倍左右，可长达20年甚至更久。
2）浮置板道床。目前，这一系统是国内使用范围最广，效果最佳的先进技术。因为阻尼介质存在差异，可将其分为液态阻尼类减振效果和固体阻尼类两种，减振效果分别是18~40dB和12~20dB。钢弹簧浮置板道床分为整体道床钢弹簧浮置板和碎石道床两种方案。前者是把钢弹簧浮置板道床安装在内部，轨道的高度相对较低，能和普通的轨道保持一致，减震效果为20dB，但这一工程造价高。后者由碎石道床和浮置板构成，将钢弹簧浮置板道床安置在一侧，不用增加设备将其固定，但轨道的高度高于普通轨道。
3）梯形轨枕减振道床。梯形轨枕减振道床的组成包括：连接钢管、减震垫、缓冲垫和预应力混凝土纵梁，其结构呈现扶梯形，所以将其称为梯形轨枕。纵梁上预埋尼龙套管，利用它锚固螺栓、安装扣件。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆它的目的是达到减振的效果，优点是：共振、损耗轮轨振动的能量、
增强钢轨自身的刚性。这一工程便于维修和更换，因为纵梁是工厂预制。
4）高弹性减振扣件。现在地铁车辆段大都选择使用50kg|m钢轨，库内外整体道床一般选择检查坑扣件。车场线整体道床地段若需要减振降噪可选择高弹性减振扣件。碎石道床弹性与碎石道床地段弹性因叠加在一起，所以减震效果不佳，不应该在碎石道床上选择高弹扣件。
分析得知，在选择方案时应根据有上盖开发的车辆段的实际需要进行选择，如使用寿命、工程资金、减振效果、道床和基础类型等。检查坑地段和库内外整体道床可选择高弹性减振扣件方案。
2、噪声控制措施
轨道交通列车在行驶过程中产生的二次结构噪音能利用减震措施将其降低，但一次噪音只能利用降噪措施将其降低。以下介绍几种效果较好的降噪方法：
1）迷宫式约束阻尼钢轨。这一技术的结构是迷宫式，能增大阻尼层面积，主要用在道岔区与轮轨噪音较大的曲线区域。迷宫式约束阻尼钢轨的特点是宽频带减振，即频率越高降噪效果越好，适用于曲线啸叫。
2）全天候道床吸音板。这一板的核心技术是干拌，把水泥和粒度为2~4mm、4~8mm的黏土搅混在一起，形成多孔凝土，再利用模版将其压缩，平铺在道床面。其特点是：硬度佳、密度高、外表美观、安全系数高和透水性好等。降噪效果为3~7Db（A）。
3）声屏障。这一技术原理是将噪声反射、吸声。现在国内使用较多的是全封闭式、半封闭式和直立式声屏障。全封闭式降噪效果为10~15dB（A），半封闭式为7~8dB（A），直立式效果不明显。
综上所述，应根据位置选择合适的降噪方法。小半径曲线地段可以选用迷宫式约束阻尼钢轨，道岔口和试车线可选用全天候道床吸音板，噪音超标的地段可选用声屏障。
3、较高减振措施
1）普通的减振降噪措施
①高弹性垫板适用于有上盖开发项目的库内线。
②正常运行时，定期维修轨道，确保其状态良好。
③经常打磨钢轨顶，镟削车轮，保持轨面顺畅，车辆与轮轨有良好接触，降低噪音。
④严格管制相关设备，如道岔制造公差和扣件制造公差，保证轨道系统的质量。
2）较高减振措施
①在库内地面和梁柱之间增设隔振缝，并向其内灌注沥青橡胶。
②库内振动超标不严重，可选用高弹性减振垫板。优点是：造价低、施工方便、使用寿命长、减振效果达2~5dB。若超标严重，可选用库内专用减振扣件，如LOED型扣件。
③钢轨的连接处可以使用减振接头夹板。
3）较高降噪措施
①在严重超标的高频尖啸地段可以选用迷宫式约束阻尼钢轨措施。
②因为试车线噪声严重超标，可以选用全天候道床吸音板措施。
③因为道岔口的噪音源自钢轨接头、导曲线等处，可选用全天候道床吸音板这一措施。
四、总结
通过分析得知上盖开发的车辆段轨道减振降噪是综合性较强的一项工程，涉及到的专业技术较多。国内当前处于摸索、尝试和完善阶段。本文根据国内外的经验和笔者的实践经验做了一些分析，并提出一些减振降噪的措施，对相关工程具有一定的参考价值。
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论文作者:吴健欣
论文发表刊物:《基层建设》2015年第35期
论文发表时间:2016/12/7
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