地鐵車輛段上蓋開發(fā)中減振降噪措施應(yīng)用綜述

張淑芳

摘要 地鐵工程建設(shè)中車輛段上蓋的工程建設(shè)，其需要解決的一個重點(diǎn)問題就在于這部分建筑結(jié)構(gòu)在開發(fā)過程中由于振動產(chǎn)生的噪音現(xiàn)象。振動和噪音不僅會影響地鐵車輛運(yùn)行本身的穩(wěn)定性，其中也存在一定的安全隱患，地鐵的上蓋結(jié)構(gòu)在初期開發(fā)階段，減振降噪是這部分工程建設(shè)需要解決的一項(xiàng)重點(diǎn)問題。從具體解決問題的角度分析，可知振動和噪音可不同程度地對地鐵車輛的運(yùn)行造成不良的影響，故應(yīng)根據(jù)具體的影響情況和實(shí)際問題，提出科學(xué)的減振降噪措施。

關(guān)鍵詞 地鐵車輛段;上蓋開發(fā);減振降噪;應(yīng)用

引言：

減振降噪是地鐵車輛段的上蓋施工中需要解決的一個典型問題，但從振動和噪音本身的角度來說，由于其形成原因上的差異，所需要采取的相應(yīng)處理措施也是有差異的。

一、關(guān)于振動和噪音的負(fù)面影響分析

振動和噪音對于地鐵車輛段的上蓋開發(fā)工程建設(shè)而言，屬于一種異常的情況。這種異常情況，會對車輛的正常運(yùn)行帶來一些影響。根據(jù)振動和噪音的不同類型，所產(chǎn)生的負(fù)面影響也存在差異，下文分別對其所產(chǎn)生的影響進(jìn)行分析。

（一）振動的影響

按照振動產(chǎn)生的不同強(qiáng)度，振動也可以被細(xì)分為不同的類型，對于強(qiáng)度較低的弱振而言，其主要的表現(xiàn)是引起周邊建筑物的振動，而對于列車本身而言，并不會產(chǎn)生嚴(yán)重的影響'列車結(jié)構(gòu)仍然能夠保持穩(wěn)定性[1]。從這種振動對于建筑物的影響來說，其具有間歇性特征，且影響范圍和重點(diǎn)主要體現(xiàn)在舒適度上。對于地鐵上蓋工程的震動來說，其震動是通過道床、立柱這些實(shí)際物體為介質(zhì)進(jìn)行傳播的，且當(dāng)震動頻率傳播到平臺結(jié)構(gòu)上后，會對列車的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成一定的影響。比較典型的影響主要是車輛與軌道的摩擦中，輪軌如果出現(xiàn)平順度的問題，則會引起軌道振動。且這種振動具有快速傳播的特性。當(dāng)這種振動通過道床進(jìn)行傳播最終達(dá)到建筑物內(nèi)部時，則會由于固體傳聲效應(yīng)發(fā)生二次振動，對建筑物內(nèi)部造成影響。從振動產(chǎn)生影響和干擾的頻率上來說，通常情況下最低5Hz，最高50Hz?？偟膩碇v，振動所造成的影響，主要是針對建筑物和地鐵車輛結(jié)構(gòu)兩方面產(chǎn)生的影響。

（二）噪聲的影響

從噪聲產(chǎn)生的區(qū)域上分，其不同區(qū)域所產(chǎn)生的噪聲，與該區(qū)域的實(shí)際功能特點(diǎn)有一定的關(guān)系。具體來說，噪聲可以分為由于檢修工作而引發(fā)的噪聲、由于設(shè)備維護(hù)而引發(fā)的噪聲以及由于試車引發(fā)的噪聲[2]。另外，二次結(jié)構(gòu)引發(fā)的噪聲也可以劃歸到這個噪聲范圍內(nèi)，關(guān)于噪聲的影響，基于結(jié)構(gòu)振動的角度來講，需要建立分析模型來進(jìn)行詳細(xì)分析.基于上蓋結(jié)構(gòu)的二次結(jié)構(gòu)屬性，其噪聲的產(chǎn)生也會根據(jù)不同的區(qū)域產(chǎn)生頻率上的差異。且有固定的噪聲強(qiáng)度范圍。

二、減振降噪的措施分析

通過上文對于振動和噪聲所產(chǎn)生的不同類型的影響分析，可知振動和噪聲對于地鐵運(yùn)行的影響是具有一定的規(guī)律性的，且不同的噪聲區(qū)域以及振動區(qū)域產(chǎn)生噪聲的引發(fā)因素也有所差異。下文重點(diǎn)針對地鐵上蓋開發(fā)中的減振問題提出具體的解決措施。

（一）嚴(yán)格按照相應(yīng)的地鐵建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工

在地鐵列車的施工建設(shè)中，上蓋結(jié)構(gòu)的施工建設(shè)是具有非常具體的設(shè)計(jì)開發(fā)規(guī)范的，即編號為GB50157-2013的《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》而關(guān)于減振軌道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，則需要依據(jù)《項(xiàng)目環(huán)境影響評價(jià)報(bào)告書》來做好相應(yīng)的設(shè)計(jì)[3]。在項(xiàng)目報(bào)告書中，對于減振降噪的位置區(qū)域和其所需要實(shí)施減振操作的等級都做了明確的規(guī)定，從軌道結(jié)構(gòu)的角度上分析，減振和降噪施工的開展，需要在保證軌道強(qiáng)度、光滑程度以及穩(wěn)定性的前提下進(jìn)行。下文根據(jù)這幾個原則提出更為具體的減振降噪方法。

（二）對軌道表面進(jìn)行打磨操作

從原理和性質(zhì)的角度分析，鋼軌表面的粗糙程度會影響其正常運(yùn)行，并引起輪軌系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)的干擾作用。當(dāng)干擾作用產(chǎn)生時，則容易引發(fā)噪聲。因此，針對鋼軌本身進(jìn)行打磨操作是非常具體且有效的降噪減振方法。在實(shí)際的打磨操作中，施工人員需要注意采用科學(xué)的工具完成打磨操作，并注意打磨的光滑度控制。另外，打磨操作中的鋼軌表面后續(xù)處理也要同步落實(shí)到位。當(dāng)鋼軌表面的光滑度達(dá)到了一定的程度后，則振動程度會大幅下降，是一種直接有效的減振方法。

（三）慎重選擇鋼軌原材料

從振動和噪聲產(chǎn)生的影響因素上來看，鋼軌結(jié)構(gòu)本身的原材料性能，也是影響振動和噪聲情況的主要原因。因此，從原材料本身的角度人手，通過科學(xué)的原材料應(yīng)用達(dá)到減振降噪的作用，也是非常科學(xué)的。而在眾多的鋼軌類型中，重型鋼軌是適合于地鐵車輛段上蓋開發(fā)施工的一種典型鋼軌材料。其主要的優(yōu)勢在于，能夠?qū)︿撥壍拇瓜蛘駝赢a(chǎn)生有效的抑制作用[4]。同時，這種鋼軌的應(yīng)用壽命也相對較長，具有較高的穩(wěn)定性和抗振性。在應(yīng)用重型鋼軌的基礎(chǔ)上需要注意的問題是，可以進(jìn)一步通過對鋼軌截面尺寸的控制，達(dá)到其整體高度的控制目的，從而實(shí)現(xiàn)鋼軌橫向振動輻射減低的目標(biāo)。應(yīng)用這種方法進(jìn)行減振降噪的選擇，從本質(zhì)上是通過改變原材料的性質(zhì)而應(yīng)用的措施。

（四）科學(xué)選擇軌道墊板

軌道墊板是軌道施工中所必備的一種原材料。之所以需要應(yīng)用到墊板結(jié)構(gòu)，是因?yàn)殇撥壍恼駝觽鞑プ饔帽旧砭哂休^高的自由度，這使得其可能產(chǎn)生的噪聲分貝也有所提升。而墊板結(jié)構(gòu)，則是一種能夠?qū)崿F(xiàn)削弱耦合作用效果的結(jié)構(gòu)，會使得軌枕可能產(chǎn)生的噪音強(qiáng)度有所降低。在應(yīng)用軌道墊板時，還應(yīng)當(dāng)注意這種結(jié)構(gòu)的科學(xué)選擇，通常情況下，剛度指標(biāo)是選擇墊板的重要指標(biāo)，并且在選擇時，要注意保證軌枕的噪聲能夠與鋼軌的噪聲處在同一頻率范圍，從而通過兩者振動頻率的同步性，達(dá)到減低噪聲，提升列車運(yùn)行穩(wěn)定性的效果。最后，由于從性質(zhì)上分析，軌道墊板屬于一種外加結(jié)構(gòu)，因此在具體應(yīng)用之前，需要對軌道墊板與列車運(yùn)行應(yīng)用中的匹配性和效果進(jìn)行觀察和測試，在確保其振動頻率達(dá)到既定的要求后，方可確認(rèn)選擇應(yīng)用。

（五）減振扣件的應(yīng)用

減振扣減和減震器是針對性消除振動和噪音的一種外部的輔助設(shè)備類型。從減震器扣件的性質(zhì)上來說，其具有一定的彈性。且從扣件的規(guī)格和形式上來說，也存在不同的類型和形式。通常情況下，在地鐵車輛段上蓋開發(fā)施工中，所應(yīng)用的減振扣件是三階減振的全面彈開效果的扣件，結(jié)構(gòu)主要包括了承軌板、底座以及橡膠圈。通過對鋼軌底部和鋼軌之間的區(qū)域產(chǎn)生減振作用而達(dá)到減振降噪的效果。在實(shí)際安裝時，技術(shù)人員需要根據(jù)振動和噪聲產(chǎn)生的區(qū)域，合理選擇扣件的安裝位置。下表1為具體減振降噪的措施項(xiàng)目一覽表。

三、結(jié)束語

總之，對于地鐵列車的上蓋開發(fā)建設(shè)來說，軌道運(yùn)行是產(chǎn)生噪聲和振動問題的主要因素。在具體的開發(fā)建設(shè)中，施工技術(shù)人員和管理人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合專業(yè)的計(jì)算分析方法，對于實(shí)際引發(fā)振動和噪音的原因進(jìn)行充分的分析和研究，從而針對性的采取措施達(dá)到減振降噪的目的，為提升地鐵列車的運(yùn)行穩(wěn)定性和安全系數(shù)提供更高的保障。

參考文獻(xiàn)：

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[2]謝偉平，王政印，孫亮明.地鐵車輛段新型隔振支座的減振效果研究[J]振動與沖擊，2018（10）

[3]王岳頤，盧源，金山北京地鐵車輛段上蓋綜合開發(fā)設(shè)計(jì)優(yōu)化[J]都市快軌交通，2017，30（6）：21-28

[4]張新，羅俊禮，徐志勝，等.帶上蓋開發(fā)地鐵車輛段咽喉區(qū)排煙系統(tǒng)研究[J]鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2018，15（5）：1278-1285.