文档介绍：地铁轨道减振降噪措施探讨
摘要:本文介绍了地铁列车运行所产生的振动、噪声对环境的影响,概述了目前国内常用的轨道减振降噪措施。并结合杭州地铁1号线工程实际情况分析了减振降噪措施及效果。
关键词: 地铁轨道减振降噪
1 引言
城市轨道交通一般穿越城市中心区域,该区域通常是居民住宅、办公机构集中的区域,其振动影响不可忽视。振动对环境的影响是多方面的,其中包括对人体的影响,对工作效率的影响,对周边建筑物的影响及对室内高精密仪器、设备的影响等。随着地铁大规模建设和投入使用, 地铁运营时所产生的噪声也给人们生活带来了一定影响。本文以杭州地铁1号线为例,探讨了其采取减振降噪措施的应用效果。
2 轮轨噪声
地铁一般都采用钢轮钢轨系统,车轮与钢轨之间相互作用就会产生噪声,可分为滚动噪声(轰鸣噪声)、冲击噪声、尖啸噪声等。
滚动噪声被认为是由于车轮或钢轨表面过于粗糙形成的,而轰鸣噪声是由于短波波浪磨耗产生的,比轮轨接触面平滑的滚动噪声高(10~20)db(a)。钢轨的波浪磨耗通常是周期性纵向、横向或空转蠕滑作用的结果。减少蠕滑和抑制形成噪声的波浪磨耗的最有效的方法是将车轮和钢轨的断面打磨成所要求的形状,这需要经验的积累。对于曲线处的噪声则可将曲线处的钢轨打磨成不对称的轮廊外形以促进共形接触,目的是利用转动半径差,增强车辆的转向能力。而对于直线轨道钢轨正好相反,需要打磨出几个接触点, 增加非共形接触, 从而减少轮对的蛇行运动, 否则会产生更大的波浪磨耗和噪声, 如温哥华的,skytrain系统就出现过这种情况。国内一般将轰鸣噪声和滚动噪声统称为轰鸣噪声或滚动噪声, 认为是由于车轮和钢轨接触面的小面积粗糙所造成的, 对于这类噪声, 减少车轮和钢轨的表面粗糙度是降低噪声的行之有效的方法。
冲击噪声是由于钢轨表面不平或车轮踏面局部磨损造成的。由于地铁采用焊接长钢轨, 所以对于前者主要是钢轨接头打磨不好, 需提高打磨质量;对于后者,主要是制动力过大, 车轮打滑造成的, , 产生冲击噪声。
尖啸噪声是车轮打滑产生的噪音, 是一种由卡滞一滑动现象的综合作用, 当卡滞得不到抑制时, 就会打滑, 打滑运动消耗完时, 又形成卡滞, 这种时间极短的轮和轨震荡接触力引起了轮辐的震动, 于是发生高频尖叫声。在通过小半径曲线和车辆制动时,都容易出现这种打滑现象。影响的因数主要是曲线半径、转向架轴距、粘着系数和材料、制动性能等。
3 牵引动力系统噪声
牵引系统设备运转所产生的噪声包括牵引电机及其冷却风扇、齿轮传动等噪声, 它是地铁的主要噪声之一。特别是电机冷却风扇的噪声, 随列车的速度的提高而增长, 有时可能要大于轮轨噪声, 当然对此观点存在不同的看法, 还需要具体分析。
4 车辆非动力系统噪声
非动力系统噪声主要有制动噪声、通风空调系统噪声、空压机、车门等辅助系统噪声, 这类噪声的特点是延续的时间比较短, 属于暂态噪声, 但有时强度较高,如摩擦制动,当制动力过大, 制动闸瓦和车轮踏面之间会产生尖啸噪声, 并损坏车轮踏面, 使噪声恶化, 如果采用盘式制动则可降低一些噪声。现代地铁车辆由于大量采用电动力制动, 以及采用控制水平较高的模拟制动机, 减少了摩