李磊
(長春軌道客車股份有限公司 吉林長春 130062)
摘 要: 選擇一個最為適合的方式對城市交通軌道進行減震處理,對城市交通的健康發(fā)展具有重要價值。在文中基于維護與保養(yǎng)的視角下,分析了城市軌道交通減震措施以及應用,其中首先闡述了軌道交通減震措施的常見類別,后對減震技術的選擇影響因素以及具體的應用進行了分析與總結,同時還分析了城市軌道減震措施應用時需要考慮的維修因素。經(jīng)由全面的分析為城市軌道交通減震措施的選擇提供理論參考。
關鍵詞: 維護;城市軌道;減振
一、軌道減震措施概述與類別
減震是一種在結構物的某個位置配置一個耗能裝置,經(jīng)由此裝置所產(chǎn)生的摩擦,扭轉、彈塑性滯回變形來耗散或吸收地震輸入結構的能量,從而減小主體結構的地震反應。而就城市軌道交通的減震措施而言,所指向的是在軌道交通中的某個適當位置安置一個耗能裝置,或采取其他減震措施,來減少軌道交通所形成的地震反應。各種軌道減震措施的基本等級劃分:第一,中等減震。減壓型減震扣減、彈性軌枕等,其減震效果能夠達到5-8dB,但其中的彈性軌枕由于其自身存在的問題較多,已經(jīng)逐漸被淘汰應用[1]。第二,高等減震。梯形軌枕、中檔鋼彈簧浮置板、先鋒扣件等,其減震效果能夠達到10-15dB,其中先鋒扣件的應用范圍比較受到局限,一般應用在線路改造過程中。
二、減震措施選擇的考慮因素
(一)減震效果
軌道減震措施的應用目的就是起到減震的效果,而自然減震效果成為軌道減震措施選擇的主要考慮因素。在實際工程設計過程中,多會選擇兩種選擇方式,其中一種是定量判斷法,其主要判斷依據(jù)是根據(jù)敏感點預測超標量進行劃分,基礎標準為:超標量為0-5dB時,選擇中等減震措施;超標量為5-10dB時,選擇高等減震措施;超標量≥10dB時,選擇特殊減震措施。另外一種是結合實際需求進行選擇,包括線路是否是線路改造,線路對減震的具體要求等[2]。
(二)造價
造價直接影響到工程的成本投入,為此,造價也成為多數(shù)工程減震措施選擇的一個主要參考指標。就減震措施而言,造價與減震效果一般成正比存在,減震扣件、梯形軌枕、減震墊浮置板等在普通軌道基礎上分別增加大概150萬元/km、700元/km、800元/km??梢钥闯鰷p震措施的造價較高,為此,需要結合工程項目的實際情況進行選擇,避免由于減震措施的選擇錯誤導致不必要的成本投入,但同時也需要注意的是,不能夠單純的基于控制成本投入考慮而選擇不符合工程需求的減震措施[3]。
(三)是否符合線路基礎條件
多數(shù)減震措施都能夠符合軌道線路的基礎需求,但是,部分減震措施會受到線路條件的影響,在進行選擇過程中需要對此加強關注。例如,就彈性軌枕而言,保持軌距的能力相對較差,不能夠應用在小半徑曲線環(huán)境中;設施內(nèi)部比較容易存水或存儲泥沙等雜物,不適合應用在冰凍環(huán)境下的高架線路;彈性軌枕在不均勻沉降地段線路中應用比較容易產(chǎn)生空吊,為此不適合引用。就浮置板而言,其自身重量就已經(jīng)超出30kN/m,軌道結構高度也高于650mm,為此在高架線中應用會對橋梁設施形成較大的影響,不適合應用在此種環(huán)境的線路中。
(四)是否對軌道系統(tǒng)造成影響
由于近幾年在部分運營線路中發(fā)現(xiàn)較多的鋼軌異常波磨情況,在此情況下這種因素才得到應用的關注[4]。傳統(tǒng)軌道線路減震的理念是盡量降低鋼軌支承的剛度,但是,并沒有關注到期對輪軌系統(tǒng)所形成的不良影響。事實上,若減震扣件剛度為10kN/mm,則列車經(jīng)過時的鋼軌動態(tài)振幅會超過3mm,先鋒扣件剛度低至6kN/mm,鋼軌振幅會增大,進而對軌道系統(tǒng)形成嚴重不良影響。
三、減震技術在城市軌道交通中的應用
在軌道車輛震動噪聲控制過程中,首先需要做到的便是明確噪音的產(chǎn)生部位,對噪聲所產(chǎn)生的原理以及傳播途徑進行分析,從而能夠更有針對性的選擇減震技術,控制噪聲。在實際情況中,一般情況下,會存在著多個噪聲源,在多種噪聲源存在的情況下,需要明確其個數(shù)與具體的位置,結合實際情況進行減震處理。在明確噪聲源后,需要分析噪音的性質(zhì),此環(huán)節(jié)也是減震降噪過程中的一個難點問題。在此過程中,需要技術人員對多種噪聲進行分離,在減震技術初期應用過程中,主要所采用的分離噪音方法比較適合應用早生源較為簡單的多重噪音分析中?,F(xiàn)階段對噪音的分析與減震技術的應用已經(jīng)得到了快速的發(fā)展,能夠有效的對機械噪音生源特性進行辨認,且能夠對車廂、與軌道摩擦所產(chǎn)生的震動等進行合理的控制。
軌道列車在行駛過程中,車輪與軌道之間會形成一種滑動效應,并由于高頻震動而形成音調(diào)較為尖銳的摩擦聲,尤其是在轉彎或緊急制動的過程中,所產(chǎn)生的噪音會更為刺耳。此種噪音的來源主要是輪軌結合位置之間所形成的摩擦,針對此,可從軌道與列車車輪之間的契合度、車輪與軌道的材質(zhì)兩個方面進行分析,尋找到減小輪軌之間震動以及降低噪音的有效渠道,也就是合理的應用減震技術。在實際問題解決過程中,在車軌與軌道之間添加一層橡膠材料隔離層,能夠有助于將兩者之間的震動進行隔開,同時由于車輪提供了更大的阻尼,減少能源消耗。但是,在應用此項技術進行減震處理過程中,需要注意的是隔離材料的剛度要盡量低,因此特殊橡膠材料最為適合。
四、減震措施應用的維修因素分析
在地鐵長期運行過程中,可能會由于一些特殊情況導致隔震設備出現(xiàn)故障,而出現(xiàn)故障之后需要及時進行搶修,為避免受到地鐵運行的影響,需要將隔震設備安裝在方便檢修與更換的位置,這是減震設施安裝過程中需要關注的主要問題。當前,在所應用的多種減震措施中,減震扣件的檢修與更換與普通扣件趨于一致,方便性較高。梯形軌枕的主體結構是預應力混凝土結構,其耐久性較強,在其進行檢修與更換過程中可在框架的中部位置進行,也較為方便。
地鐵軌道屬于狹長型結構,沿線路方向受到地質(zhì)水文條件與結構外形以及施工方式的影響效果較為明顯,不能夠避免的會產(chǎn)生差異沉降。差異沉降多發(fā)生在地下車站的兩端位置,若沉降情況嚴重,則可能導致20m范圍內(nèi)都會產(chǎn)生超過100mm的差異沉降。在地質(zhì)環(huán)境較差的地區(qū)中,差異沉降更是成為了地鐵工程的主要危害性因素之一,而這一點對軌道減震措施的選擇與應用也形成了一定的影響。在盡心軌道減震措施選擇過程中必須要將這一點因素進行考慮,避免應用過程中與差異沉降形成相互作用力,最終造成不良影響。
結論:減震措施對城市軌道交通的長久健康運行具有重要影響,為此,需要確保選擇一個合理的減震措施,減少軌道交通車輛行駛過程中由于震動所形成的噪音。在減震措施選擇過程中,需要考慮的因素包括減震措施是否能夠符合線路的實際減震需求、減震措施應用的造價、減震措施是否符合線路實際條件等因素。在減震措施應用過程中需要考慮的是明確軌道車輛噪音的來源,并對噪音產(chǎn)生的性質(zhì)進行分析,從而選擇最為合理的減震技術。
參考文獻
[1]堯江敏.S700K-C型道岔在城市軌道交通中的應用[J].民營科技,2014,05(06):200.
[2]吳千周.從維修保養(yǎng)視域下分析城市軌道交通減振措施[J].科技與創(chuàng)新,2014,09(11):22-23.
[3]王文斌,劉力,孫寧.我國城市軌道交通軌道減振現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].中國鐵路,2013,07(04):91-94.
[4]孫洪強.簡析城市軌道交通減振降噪措施[J].現(xiàn)代城市軌道交通,2012,03(04):60-63.
[5]趙源.城市軌道交通三開道岔的應用與完善措施[J].上海建設科技,2012,04(03):6-7.