吳健欣

南海區(qū)鐵路投資有限公司 528200

摘要：本文圍繞車輛段上蓋物業(yè)開發(fā)減振降噪這一問題，對車輛段噪聲源和軌道振動進行研究，并預測出噪音值與振動值。因為各地所處的地理位置與環(huán)境不同，所以需要根據(jù)數(shù)據(jù)分析的結(jié)果做出相應的措施。本文提供幾個車輛段軌道的減振降噪措施，以供相似工程借鑒。

關鍵詞：車輛段；減振；降噪；措施

一、車輛段軌道振動和噪聲源分析

列車在通過軌道的時候由于客觀因素，存在很多激振源，所以當車輛行駛達到一定速度時，軌道與車輛之間會發(fā)生各方向的振動。振動強度由多種原因造成，如列車行駛的速度、軌道幾何形位的靜動態(tài)不平順、軌面磨損、鋼軌頂面波磨、車輪偏心、車輪踏面受損等。軌道與車輛之間的振動屬于耦合關系，這一振動最終的傳輸載體是軌道結(jié)構。經(jīng)研究，可將軌道的噪聲源與振動分為兩方面：

1、主要噪聲源。列車牽引系統(tǒng)、軌道系統(tǒng)、列車行駛過程中空氣動力噪音與輔助設備產(chǎn)生的噪音是產(chǎn)生城市軌道交通系統(tǒng)的主要噪聲源。這四者中居于首位的是輪軌噪聲，這一噪聲產(chǎn)生的原因是鋼軌和行駛的車輪之間發(fā)生相互作用。輪軌噪聲包括沖擊噪聲、滾動噪聲和摩擦噪聲等，產(chǎn)生這些噪聲的實際情況是輪軌踏面因為凹凸不平產(chǎn)生轟鳴聲、車輪行駛在間斷的軌道上時產(chǎn)生的撞擊聲和車輛路徑較小曲線的半徑軌道時的尖叫聲。

小半徑曲線多存在于車輛段內(nèi)咽喉區(qū)，最小半徑可達150m。車輛途徑咽喉區(qū)時速度為15～20km/h。小半徑曲線地段是尖嘯噪聲，試車線使用的相對較少，所以偶爾有噪聲；而道岔口因為半徑較小，所以發(fā)出的噪聲較大。

2、主要振動源。關于車輛段這一方面，庫內(nèi)、外速度相對不高的整體道床和速度相對較高的試車線是兩大主要振動源；關于軌道結(jié)構這一方面，車輛動力系統(tǒng)振動、軌道不順、軌道結(jié)構振動以及車輛與軌道結(jié)構的相互作用是主要振動源。

二、國內(nèi)外車輛段上蓋開發(fā)減振降噪措施經(jīng)驗

目前，由于地鐵車輛段程序和功能繁多復雜，除了香港與日本以外國內(nèi)外很少有使用上下部資源這一方法的。香港和日本存在相同的客觀因素：土地資源奇缺，他們需要額外支出一些上部建設資金。修建地鐵的時候可以在其上方開發(fā)物業(yè)，以下介紹幾個值得參考的成功案例。

我國香港地鐵柴灣與荃灣等車輛段和日本東京的都營集團12號線車輛段都是物業(yè)開發(fā)的成功案例，這些項目除了開發(fā)物業(yè)之外，同時還能獲取不少建設資金。我國大陸很多地方也在利用這一方法，案例有北京地鐵太平湖車輛段、上海地鐵九亭車輛段、八王墳車輛段、寧波地鐵車輛段和吳中路停車場等。

我國已有的這些車輛段上蓋開發(fā)采用了不同的減振降噪方法。香港地鐵使用的方法是設置隔音屏障，加厚上蓋板；北京地鐵使用的方法是道砟墊；寧波地鐵使用的方法是迷宮般抑制阻尼鋼軌。已經(jīng)開始運行的地鐵車輛段分布在香港、上海和北京，運行結(jié)果證明，可以在一定程度上減振降噪。

三、塘朗車輛段上蓋開發(fā)減振降噪措施研究

1、振動控制措施

除常用的減振降噪外，下文再簡單介紹幾種車輛段軌道結(jié)構的減振降噪措施。

1）高彈性墊板。這種方法是用靜剛度相對較低的高彈性墊板代替常規(guī)的鐵墊板下墊和彈性扣件軌下墊板，目的是降低節(jié)點之間的靜剛度，減少振動。高彈性墊板屬于聚酯類，它的特點是耐蠕變、耐磨、耐老化、壽命長和高回彈性等。高彈墊板成本低，性能好，壽命是普通墊板的三倍左右，可長達20年甚至更久。

2）浮置板道床。目前，這一系統(tǒng)是國內(nèi)使用范圍最廣，效果最佳的先進技術。因為阻尼介質(zhì)存在差異，可將其分為液態(tài)阻尼類減振效果和固體阻尼類兩種，減振效果分別是18～40dB和12～20dB。鋼彈簧浮置板道床分為整體道床鋼彈簧浮置板和碎石道床兩種方案。前者是把鋼彈簧浮置板道床安裝在內(nèi)部，軌道的高度相對較低，能和普通的軌道保持一致，減震效果為20dB，但這一工程造價高。后者由碎石道床和浮置板構成，將鋼彈簧浮置板道床安置在一側(cè)，不用增加設備將其固定，但軌道的高度高于普通軌道。

3）梯形軌枕減振道床。梯形軌枕減振道床的組成包括：連接鋼管、減震墊、緩沖墊和預應力混凝土縱梁，其結(jié)構呈現(xiàn)扶梯形，所以將其稱為梯形軌枕。縱梁上預埋尼龍?zhí)坠?，利用它錨固螺栓、安裝扣件。它的目的是達到減振的效果，優(yōu)點是：共振、損耗輪軌振動的能量、

增強鋼軌自身的剛性。這一工程便于維修和更換，因為縱梁是工廠預制。

4）高彈性減振扣件?，F(xiàn)在地鐵車輛段大都選擇使用50kg|m鋼軌，庫內(nèi)外整體道床一般選擇檢查坑扣件。車場線整體道床地段若需要減振降噪可選擇高彈性減振扣件。碎石道床彈性與碎石道床地段彈性因疊加在一起，所以減震效果不佳，不應該在碎石道床上選擇高彈扣件。

分析得知，在選擇方案時應根據(jù)有上蓋開發(fā)的車輛段的實際需要進行選擇，如使用壽命、工程資金、減振效果、道床和基礎類型等。檢查坑地段和庫內(nèi)外整體道床可選擇高彈性減振扣件方案。

2、噪聲控制措施

軌道交通列車在行駛過程中產(chǎn)生的二次結(jié)構噪音能利用減震措施將其降低，但一次噪音只能利用降噪措施將其降低。以下介紹幾種效果較好的降噪方法：

1）迷宮式約束阻尼鋼軌。這一技術的結(jié)構是迷宮式，能增大阻尼層面積，主要用在道岔區(qū)與輪軌噪音較大的曲線區(qū)域。迷宮式約束阻尼鋼軌的特點是寬頻帶減振，即頻率越高降噪效果越好，適用于曲線嘯叫。

2）全天候道床吸音板。這一板的核心技術是干拌，把水泥和粒度為2～4mm、4～8mm的黏土攪混在一起，形成多孔凝土，再利用模版將其壓縮，平鋪在道床面。其特點是：硬度佳、密度高、外表美觀、安全系數(shù)高和透水性好等。降噪效果為3～7Db（A）。

3）聲屏障。這一技術原理是將噪聲反射、吸聲?，F(xiàn)在國內(nèi)使用較多的是全封閉式、半封閉式和直立式聲屏障。全封閉式降噪效果為10～15dB（A），半封閉式為7～8dB（A），直立式效果不明顯。

綜上所述，應根據(jù)位置選擇合適的降噪方法。小半徑曲線地段可以選用迷宮式約束阻尼鋼軌，道岔口和試車線可選用全天候道床吸音板，噪音超標的地段可選用聲屏障。

3、較高減振措施

1）普通的減振降噪措施

①高彈性墊板適用于有上蓋開發(fā)項目的庫內(nèi)線。

②正常運行時，定期維修軌道，確保其狀態(tài)良好。

③經(jīng)常打磨鋼軌頂，鏇削車輪，保持軌面順暢，車輛與輪軌有良好接觸，降低噪音。

④嚴格管制相關設備，如道岔制造公差和扣件制造公差，保證軌道系統(tǒng)的質(zhì)量。

2）較高減振措施

①在庫內(nèi)地面和梁柱之間增設隔振縫，并向其內(nèi)灌注瀝青橡膠。

②庫內(nèi)振動超標不嚴重，可選用高彈性減振墊板。優(yōu)點是：造價低、施工方便、使用壽命長、減振效果達2～5dB。若超標嚴重，可選用庫內(nèi)專用減振扣件，如LOED型扣件。

③鋼軌的連接處可以使用減振接頭夾板。

3）較高降噪措施

①在嚴重超標的高頻尖嘯地段可以選用迷宮式約束阻尼鋼軌措施。

②因為試車線噪聲嚴重超標，可以選用全天候道床吸音板措施。

③因為道岔口的噪音源自鋼軌接頭、導曲線等處，可選用全天候道床吸音板這一措施。

四、總結(jié)

通過分析得知上蓋開發(fā)的車輛段軌道減振降噪是綜合性較強的一項工程，涉及到的專業(yè)技術較多。國內(nèi)當前處于摸索、嘗試和完善階段。本文根據(jù)國內(nèi)外的經(jīng)驗和筆者的實踐經(jīng)驗做了一些分析，并提出一些減振降噪的措施，對相關工程具有一定的參考價值。

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