何繼平 張麗平

(蘇州市軌道交通集團(tuán)有限公司,215006,蘇州,//第一作者,工程師)

當(dāng)城市軌道交通已建成線路附近環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，其區(qū)域環(huán)境噪聲及環(huán)境振動(dòng)限值會(huì)相應(yīng)改變，可能導(dǎo)致線路運(yùn)行時(shí)噪聲不滿足要求，引起較多居民投訴。蘇州軌道交通2號(hào)線蘇州火車站—山塘街區(qū)間(以下簡為“火—山區(qū)間”)設(shè)計(jì)施工時(shí),因其周圍為待拆遷地段，故未考慮減振降噪措施。之后拆遷工作一直未實(shí)施。地鐵運(yùn)營后，火—山區(qū)間線路附近的茅山塘6號(hào)樓居民便陸續(xù)反映振動(dòng)擾民。根據(jù)蘇州市環(huán)境中心檢測(cè)結(jié)果，茅山塘6號(hào)樓振動(dòng)均值為75.4 dB，而限值為75.0 dB(晝間，6：00—22：00)及67.0 dB(夜間，22：00—6：00)?？梢?，晝間噪聲超標(biāo)0.4 dB，夜間噪聲超標(biāo)8.4 dB，故居民反映夜間振動(dòng)影響較為強(qiáng)烈。為減少振動(dòng)噪聲對(duì)居民的影響，須對(duì)此地段進(jìn)行減振降噪改造。

1 減振降噪改造方案

1.1 試驗(yàn)地段及車輛工況

茅山塘6號(hào)樓附近，線路里程為上行K13+890—K14+070、下行K13+915—K14+070，道床為整體道床。此段線路參數(shù)如表1所示。

表1 試驗(yàn)地段的線路參數(shù)

本次試驗(yàn)開行的列車為蘇州軌道交通2號(hào)線正常上線列車。列車為5節(jié)編組，采用Tc(帶司機(jī)室的拖車)+Mp(有受電弓的動(dòng)車)+M(無受電弓的動(dòng)車)+Mp+Tc的編組方式。列車空載總質(zhì)量為167 t。

1.2 減振降噪方法選擇

由于蘇州軌道交通2號(hào)線已運(yùn)營，所以減振降噪改造既不能影響正常地鐵運(yùn)營，又要盡量節(jié)約成本。經(jīng)分析，滿足這些要求的最好辦法是更換扣件。在運(yùn)營線路上更換扣件須保證釘孔位與扣件高度保持不變。

火—山區(qū)間原來采用的是DTVI2-4型普通扣件，其地腳螺栓孔位間距為375 mm。考慮孔位、扣件高度及成本等因素，選擇福斯羅336 Duo減振型扣件作為新扣件(見圖1)。

福斯羅336 Duo減振型扣件減振的基本原理：

(1)選用新型彈條。其所用彈條采用獨(dú)特的“兩點(diǎn)接觸”設(shè)計(jì)理念及雙剛度設(shè)計(jì)，比國內(nèi)彈條彈性強(qiáng)，具備防止鋼軌傾覆、翻轉(zhuǎn)和過載保護(hù)的功能，提高了運(yùn)營過程中的減振性能與安全性。

a) 安裝示意圖

b) 安裝實(shí)景圖

(2)選用高彈性EPDM(三元乙丙橡膠)彈性墊板。EPDM為微孔發(fā)泡結(jié)構(gòu)，彈性強(qiáng)，并具有抗老化、抗化學(xué)制劑、抗水解的優(yōu)良性能，不受惡劣天氣及紫外線影響。相對(duì)傳統(tǒng)橡膠制品，EPDM在同樣受壓情況下無塑性變形，其邊緣處不會(huì)膨脹溢出，隨溫度變化的剛度變化量也比較穩(wěn)定，能顯著提高線路剛度的穩(wěn)定性和扣件系統(tǒng)的減振能力，延長扣件的使用壽命。

2 減振降噪方案效果評(píng)價(jià)

為檢驗(yàn)減振降噪改造效果，改造完成后，在火—山區(qū)間線路附近進(jìn)行了室內(nèi)振動(dòng)及二次輻射噪聲的測(cè)試。

2.1 參考標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)估方法

根據(jù)JGJ/T 170—2009《城市軌道交通引起建筑物振動(dòng)與二次輻射噪聲限值及其測(cè)量方法標(biāo)準(zhǔn)》 ，城市軌道交通沿線建筑物室內(nèi)振動(dòng)限值及二次輻射噪聲限值應(yīng)分別符合表2的規(guī)定。

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測(cè)量方法，對(duì)各測(cè)點(diǎn)垂向加速度信號(hào)按照表2規(guī)定的1/3倍頻程中心頻率的Z計(jì)權(quán)因子進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，按計(jì)權(quán)因子修正后得到各中心頻率的振動(dòng)加速度級(jí)，并選擇1/3倍頻程中心頻率上的最大振動(dòng)加速度級(jí)(簡稱分頻最大振級(jí)，記為Lv,max)作為評(píng)價(jià)量。

對(duì)于城市軌道交通沿線建筑物室內(nèi)二次輻射噪聲測(cè)試，則采用等效A聲壓級(jí)LAeq作為評(píng)價(jià)量。

表2 建筑物室內(nèi)振動(dòng)限值與二次輻射噪聲限值

2.2 測(cè)試設(shè)備與測(cè)點(diǎn)布置

振動(dòng)測(cè)量直接采用加速度計(jì)，而噪聲測(cè)量采用噪聲傳感器與前置放大器組合。數(shù)據(jù)采集采用INV3060S網(wǎng)絡(luò)分布式采集儀，數(shù)據(jù)分析采用動(dòng)態(tài)測(cè)試分析平臺(tái)軟件DASP-V10工程版。

室內(nèi)振動(dòng)和二次噪聲的測(cè)點(diǎn)選擇布置在線路旁的1座平房內(nèi)。測(cè)點(diǎn)距里程DK 13+953.57處的隧道中心線水平距離為12.84 m。

振動(dòng)及噪聲測(cè)量選擇在早晚高峰時(shí)段，并在列車經(jīng)過時(shí)測(cè)量。

2.3 測(cè)試結(jié)果分析

2.3.1 振動(dòng)測(cè)試結(jié)果

城市軌道交通沿線建筑室內(nèi)振動(dòng)測(cè)試結(jié)果如表3所示。

由表3可得：更換扣件前，早高峰測(cè)點(diǎn)Lv,max算術(shù)平均值為63.01 dB，晚高峰的Lv,max算術(shù)平均值為65.80 dB；更換扣件后，早高峰的Lv,max算術(shù)平均值為60.25 dB，晚高峰的Lv,max算術(shù)平均值為62.52 dB?？梢?，換扣件前后的Lv,max均滿足JGJ/T 170—2009《城市軌道交通引起建筑物振動(dòng)與二次輻射噪聲限值及其測(cè)量方法標(biāo)準(zhǔn)》中的1類區(qū)晝間要求。

表3 更換扣件前后列車通過時(shí)測(cè)點(diǎn)的Lv,max dB

2.3.2 噪聲測(cè)試結(jié)果

根據(jù)JGJ/T170—2009 《城市軌道交通引起建筑物振動(dòng)與二次輻射噪聲限值及其測(cè)量方法標(biāo)準(zhǔn)》 ，二次噪聲呈低頻特性，其頻率范圍為16～200 Hz。故測(cè)試依次采集并計(jì)算了該頻率范圍內(nèi)10次列車通過時(shí)引起的結(jié)構(gòu)二次噪聲LAeq。綜合考慮了房屋結(jié)構(gòu)和密閉性兩個(gè)方面的因素，本次測(cè)試選擇了居民反應(yīng)最強(qiáng)烈、且能做到完全密閉的住戶一樓測(cè)點(diǎn)噪聲水平作為評(píng)價(jià)量。相應(yīng)的LAeq計(jì)算結(jié)果統(tǒng)計(jì)見表4。

表4 列車通過時(shí)測(cè)點(diǎn)二次噪聲LAeq dB(A)

由表4可得：更換扣件前，早高峰LAeq算術(shù)平均值為37.1 dB(A)，晚高峰LAeq算術(shù)平均值為40.2 dB(A)；更換扣件后，早高峰LAeq算術(shù)平均值為40.2 dB(A)，晚高峰LAeq算術(shù)平均值為34.5 dB(A)?？梢?，更換扣件后，測(cè)點(diǎn)噪聲滿足JGJ/T170—2009《城市軌道交通引起建筑物振動(dòng)與二次輻射噪聲限值及其測(cè)量方法標(biāo)準(zhǔn)》中1類區(qū)的二次輻射噪聲晝間要求。

3 結(jié)論

(1)更換扣件后，建筑物室內(nèi)一層的Lv,max為61.39 dB，滿足JGJ/T 170—2009《城市軌道交通引起建筑物振動(dòng)與二次輻射噪聲限值及其測(cè)量方法標(biāo)準(zhǔn)》1類區(qū)晝間65 dB的要求，且比換扣件前平均減小了3.02 dB。

(2)更換扣件后，建筑物室內(nèi)一層等效A聲級(jí)為35.0 dB(A)，滿足JGJ/T 170—2009《城市軌道交通引起建筑物振動(dòng)與二次輻射噪聲限值及其測(cè)量方法標(biāo)準(zhǔn)》1類區(qū)晝間噪聲要求，比換扣件前平均減小了3.9 dBA。

測(cè)試結(jié)果表明更換扣件對(duì)于振動(dòng)波引起的建筑物結(jié)構(gòu)振動(dòng)及二次噪聲有明顯的減振降噪作用。

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