振動與噪聲控制，軌道交通

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1、噪聲特征與分析
5 a: L" k( {: L: J: f/ l! S近年來，我國城市軌道交通建設取得了很大的成就，不僅有效的改善了城市的交通環(huán)境，而且極大的促進了城市建設和經濟的發(fā)展；但不可否認的是，城市軌道交通的發(fā)展也給城市的發(fā)展帶來了很多負面的影響，諸如噪聲、振動、電磁輻射和景觀以及日照等方面，其中以城市軌道交通的振動和噪聲尤其不容忽視（見圖12-1）。
3 g; F  V, g) h$ d各種交通工具在運營中不可避免地要產生噪聲，噪聲達到一定的強度將會對操作人員、乘客以及周圍的行人、居民造成損害。持續(xù)不間斷的高噪音會給人體帶來壓力感、疲勞感、甚至造成損傷神經、聽力等不可挽回的后果。
一列軌道交通車輛通過時，在地面建筑物上引起振動的持續(xù)時間，大約為10 s。在一條線路上，高峰時兩個方向一小時內可以通過30對列車，或更多一些。因而，振動作用和持續(xù)時間，可以達到軌道交通總工作時間的15％～20％。因此，軌道交通運行中對城市產生的振動和噪聲污染不能忽視。目前，國內尚未有地鐵與輕軌交通振動與噪聲標準，只能參考國家環(huán)保局制定的城市區(qū)域振動標準：“對交通干線道路兩側晝間為75 dB，夜間為72 dB”。
. b; q8 ^3 u- A# W我國對于減振降噪技術的研究起步較晚，隨著我國第一條城市高架軌道交通線---上海市軌道交通三號線的通車運營以及地鐵二號線東延伸段、共和新路高架線路的開通，沿線部分地段的振動和噪聲問題引起了社會的廣泛關注（見圖12-2）。
噪聲可通過聲源（即噪聲的發(fā)源地，可能是機械的、化學的、電化的，以及生物的等等）,途徑(即噪聲是如何進行傳送的)以及接受點（怕聽見噪聲的人所處的位置）這3個方面進行分類和研究。
車內的噪聲由乘坐和駕駛該車的人所承受，車站內的噪聲由在車站內候車人及車站工作人員所承受，而路邊噪聲則影響著鄰近線路附近區(qū)域居住或工作的人們。
+ I. a; \( j' p各種類型的噪聲可能來自一個或幾個的噪聲源。這些噪聲源沿著各種各樣的途徑進行傳播和擴散。了解聲源、途徑和接受點就可以有針對性地尋求降低、衰減噪聲的措施和途徑，對現存的噪聲進行防護，最大限度地降低對人體造成的損傷。
12-1 城市軌道交通振動與噪聲源分析
9 H" f5 E9 V0 _" J% K7 a12-1-1 輪軌噪聲
鋼軌與車輪之間相互作用而產生的聲響。這種相互作用在車輪和軌道相接觸處產生力的作用，造成車輪和軌道的振動而向外輻射聲波。
# Q) I) ?6 w' w) U8 D3 A1 }輪軌噪聲有3種主要類型：摩擦噪聲、撞擊噪聲和轟鳴噪聲。
每一種均由相對應的機械結構所產生。
1．摩擦噪聲（或尖嘯聲）
一般的轉向架式車輛，輪對車軸平行地配置于轉向架構架中，當運行在小半徑曲線線路時，車輪沿曲線鋼軌并非純滾動運行，要產生局部的橫向滑動，即所謂“卡滯一滑動效應”。這種曲線軌道對車輪對不完善的導向造成“卡滯一滑動效應”，結合車輪和軌道的振動響應，形成一種高頻的尖嘯聲。影響這種摩擦噪聲因素最主要的是曲線半徑、轉向架軸距、車輪振動阻尼特性，以及輪軌表面之間的粘著系數和所采用的材料等。
& F0 q9 r& u: \! |& a3 Z2．撞擊噪聲
% p" v' m- W* W6 A9 B" c; s它是由車輪或鋼軌表面的不平順所產生。這種不平順包括鋼軌接頭的縫隙，軌面擦傷和車輪踏面局部磨損、扁疤。鋼軌接頭的臺階和折角使車輛行駛時發(fā)出“卡塔一卡塔”的撞擊聲，研究結果表明，如果兩鋼軌末端接頭處于同等高度，那么撞擊噪聲是微不足道的。如果車輛正在行駛所處的第一條鋼軌其末端比前面與其相接的第二條鋼軌端頭的位置高，即所謂處于下臺階情況，噪聲就隨著車速的加快而增長至某一定值，車速再增長它基本保持恒定值。當第一條鋼軌末端比第二條鋼軌連接端頭所處的位置低時，即所謂升高臺階處，那么噪聲隨著車速的提高而不斷增長。這樣升高臺階就成為一個較嚴重的噪聲源。由車輪踏面扁疤所引起的噪聲與鋼軌接頭下臺階處的情況相似，車速超過了某一定值噪聲級就不再增長了。
3．轟鳴噪聲（或滾動噪聲）
轟鳴噪聲是由于車輪和鋼軌接觸表面局部小面積粗糙所造成。研究結果表明，輪軌接觸區(qū)域越大，所產生的轟鳴噪聲就越少，當轟鳴噪聲達到頂點的頻率時鋼軌將成為主要噪聲源。減小輪軌接觸面的粗糙度是降低轟鳴噪聲行之有效的途徑。
" N& y  l# i5 F' K1 n' |! n12-1-2 車輛非動力噪聲
4 d1 S/ W  ]7 R8 P車輛非動力噪聲主要指制動系統(tǒng)中在實施制動時閘瓦與制動盤之間摩擦振動，它激發(fā)制動閘瓦片、閘瓦托架以及制動盤等產生自激振動形成噪聲。
7 f8 I3 n: _6 q+ r1 A1 P車輛的非動力噪聲還有制動系統(tǒng)中懸掛連接和支座中所使用的許多銷套，由于銷套與銷軸之間的間隙在運行中相互撞擊而產生噪聲。此外還有車輛的輔助系統(tǒng)（空調裝置、空壓機等）所輻射的噪聲。
& a. z" t. ~& L" ?( |6 |12-1-3 牽引動力系統(tǒng)噪聲
牽引系統(tǒng)設備運轉所產生的噪聲，包括牽引電機及其冷卻風扇、齒輪箱以及空氣壓縮機的噪聲，它是城市軌道交通主要的噪聲。牽引系統(tǒng)的噪聲，特別是電機冷卻風扇的噪聲，隨列車運行速度的提高而增長，其程度往往要大于輪軌噪聲。
( ]/ k9 l1 j: y  P# M7 f$ p近來，對混凝土高架鐵路的研究表明，混凝土高架鐵路上的牽引動力系統(tǒng)噪聲級比地面道床軌道上的噪聲級高5dB（A）。這主要是因為高架鐵路上軌道下面缺少吸音材料，如道碴、泥土等。
& G; c. a* Q) V* v$ q' w在車體向下延伸部分裝設車裙，可起到阻擋牽引系統(tǒng)噪聲由底架向外輻射的作用。車裙在與車下吸聲裝置相結合后能使混凝土高架鐵路上的牽引系統(tǒng)噪聲降低5dB（A）。使用車裙和車下吸聲裝置可使對聲屏障的需要減少到一半，故在經濟上是有效益的。
4 {( L7 V+ d- b! k  O12-1-4 高架軌道噪聲
4 b- @% J# A3 }$ [由高架結構的振動而輻射的振動與噪聲。當列車行駛在高架結構上時，輪軌相互作用所產生的振動通過軌道傳遞給支承結構，將激發(fā)高架結構結構梁、柱的振動而輻射噪聲，特別帶有“空腔”的結構如箱形梁起到樂器“共鳴箱”的作用，二次輻射的噪聲不可忽視。支承結構將噪聲向周邊地區(qū)進行傳播，它比之列車行駛于一般的路堤帶坡度道床時所產生的噪聲級要高得多，一般要高20 dB（A）。（見圖12-2）。
針對這3種高架軌道交通線路進行現場測量，結果發(fā)現，在高頻狀態(tài)下，鋼軌為主要噪聲源，而中頻的主要聲源是箱型梁。所以為大幅度地降低噪聲級，就必須同時降低鋼軌和結構梁的噪聲。
12-1-5 地下鐵道的地面承載噪聲
地下鐵道輪軌間相互作用而產生的振動被傳遞給隧道結構，繼而又傳向周圍的土壤。振動通過土壤再向鄰近的建筑物傳播從而導致地下及墻壁的振動和噪聲向建筑物內房間的第二次輻射，它是一種低頻聲響，就如同外界振動使房間中的窗戶所發(fā)出的“喀喀”聲響。（見圖12-1）
' X1 w3 `9 ]- N8 Y4 u5 B) O4 r6 p+ L地面承載噪聲和振動是一個相當嚴重的干擾源，它也是公眾向交通部門抱怨的一個主要對象。因此更有效地預測和抑制地面承載噪聲和振動，對緩和這類社會問題具有現實意義。
此外還有空氣動力噪聲。隨著列車速度的提高，列車車頭以及在列車上各個突出和凹陷的部分，車頂的受電弓等，在空氣中高速移動時，周圍空氣在非恒定的氣流中發(fā)生變化，從而產生空氣動力噪聲。風洞試驗表明，物體產生的空氣動力噪聲與空氣的流速呈6次方關系增加。通過對車頭形狀的流線型處理，對于突出于車體的某些設備或裝置的結構進行改進或將其移到可用隔音罩予以屏蔽的車體下部，均可抑制非恒定渦流的發(fā)生，降低空氣動力噪聲，從而減少噪聲對沿線的影響。
12-2 地鐵與高架軌道交通噪聲特征分析
! Q0 o+ @1 w. w- b6 x! E. e12-2-1 線路環(huán)境噪聲的組成及列車輻射噪聲的特征
軌道交通沿線的環(huán)境噪聲主要由以下兩部分組成：
! g6 I4 F2 e/ L, c; pl. 列車輻射的穩(wěn)態(tài)噪聲
包括列車運行時輪軌相互作用產生的輪軌噪聲、車輛動力裝置和輔助系統(tǒng)輻射的噪聲以及高速運行時的空氣動力噪聲等。
' q9 O" U0 r3 ~8 [" Z) c/ G% y/ v2. 與行車有關的間歇噪聲
包括通過曲線、道岔、制動、鳴笛、交會和調車連掛所引起的噪聲。
12-2-2 曲線運行輪軌摩擦噪聲的形成原因及影響因素
有轉向架車輛，由于兩輪對平行配置于構架，在通過小半徑曲線時車輪相對于鋼軌產生橫向滑動，往往要發(fā)出尖嘯的噪聲，即所謂“卡滯一滑動效應”。這種效應是由于在輪軌系統(tǒng)碳素鋼珠光體的粘著作用，以及摩擦系數在數值上受氣候的影響有很大變化，在干燥的氣候噪聲強度十分可觀，而在潮濕有霧氣的條件下可能完全消失（見圖12-6）。
- x) b: [: X  s0 J這種尖嘯聲的噪聲源在于車輪輪輞的軸向彎曲振動，其固有振動的頻率范圍為500HZ~1500Hz。
“卡滯一滑動效應”也可能由車輪的縱向滑動分量產生，與其對應的為輪對的扭轉振動，屬于低頻范疇，其聲音幾乎覺察不出來。
在曲線上，當曲線與車輪方向之間的偏角αbi達到臨界角αkrit≥0.3°時，就要出現曲線噪聲。根據曲線半徑R，轉向架輪對軸距l(xiāng)a 與偏角αi之間的關系，可以導出在常用輪軌鋼時，曲線運行無噪聲條件下轉向架輪對軸距與曲線半徑近似配置尺寸關系為表12-1所示。
地鐵和輕軌在選線時受到原有設施或建筑物的限制，最小曲線半徑往往比較小，而轉向架軸距由于結構和設備安裝的要求也不可能進一步減縮，為了抑制曲線運行的噪聲有必要采取附加的措施。
12-2-3 地下鐵道和高架線路的振動、噪音特征
6 w7 F" I/ Q0 J" T8 e5 q# U1 地下鐵道的振動、噪聲特征
地鐵振動與噪聲的授體是地鐵工作人員、乘客及地鐵沿線的居民。影響范圍包括列車車廂、駕駛室、車站站臺、集散廳、工作值班室及地鐵沿線地面建筑物內。實測表明，影響地鐵振動與噪聲污染強弱的主要因素是：車輛類型、列車長度、列車速度、車站結構、地質狀況、支撐軌道的結構形式及軌道扣件的種類、地鐵沿線居民距離隧道的遠近等。
地鐵站內的噪聲特征不同于露天環(huán)境，聲波在地下空間傳播時，由于界面的反射及不同程度的空氣吸收，造成聲能在空間發(fā)生變化，而產生一系列不同于露天傳播情況的聲學特征。
; ?1 ]! O0 F  {4 w0 J- O: E站內對聲音的影響是：①引起一系列的反射聲；②與露天不同的音質；③聲能密度的增加；④聲音在空間分布發(fā)生變化。地鐵車站站臺和集散廳屬大型站廳，各個方向的尺度都比聲波波長大幾倍、幾十倍甚至幾百倍。在這個范圍內，站內極易激發(fā)大量的諧振波，其相位各有不同，形成地鐵車站環(huán)境的特有噪聲特征（混響聲大）。據測試，由于室內反射聲的作用，可使聲音比室外提高十幾個dB。
4 W- p) }$ j" f7 P6 e1 Q$ |8 L實測與主觀感覺表明：地鐵交通振動與噪聲對于地下空間環(huán)境的影響重點是噪聲問題，對于地鐵沿線地面環(huán)境的影響重點是振動問題。
2 高架線路的振動、噪聲特征
而高架軌道交通系統(tǒng)噪聲主要由輪軌噪聲和高架結構噪聲組成，它的特征還有以下重要特點。
1 }# p, B% v5 t% Q（1）聲源位置。線路高架后，軌道交通噪聲的聲源位置也相應升高，簡化后的聲源位置可與車輪中心同高，高架梁噪聲的聲源位置，簡化后可與梁的側表面水平中心線同高。高架軌道交通線路的噪聲輻射面要比地面軌道交通線路的噪聲輻射面大得多。
（2）高架結構噪聲。高架結構噪聲是由輪軌相互作用而產生的結構二次噪聲輻射所引起，其大小與結構類型、表面積、道床結構、軌道類型及隔振措施有關。
6 @3 `& |* J: t( T) v（3）高架結構對輪軌噪聲的屏障作用。高架結構對橋面以下區(qū)域，由于阻擋了輪軌噪聲的傳播，產生了一定的聲衰減。
& ~1 P: M: I0 N' Z（4）建筑物的聲反射。高架軌道交通系統(tǒng)多在主要街道上沿街走向，如已通車的上海M3線工程基本上在中山環(huán)路內穿行，M3線高架兩側的建筑有很多中、高層建筑，列車運行噪聲除地面反射外還受到建筑物的反射，形成了較強的混響聲場。
（5）臨街建筑物對高架軌道交通系統(tǒng)噪聲產生聲屏障作用。
上海、北京地鐵沿線不同建筑物（磚木結構、鋼筋混凝土結構）的測試結果見表12-2、表12-3、表12-4。
上述的測試結果對照現行環(huán)保標準，對于一般埋深（10m左右）的地下線，其中心線處地表振動超標5～10dB左右，超過30米后混凝土基礎的建筑物大大降低。對高架線路，其峰值噪聲橋面以上部分大于橋面以下，一般超標在10～15dB左右，建筑物距線路中心的距離不同，噪聲值也有所衰減，距離線路中心30m處，可衰減5dB左右。箱梁下的噪聲高達80分貝以上，說明鋼軌扣件和軌下基礎減振效果差，輪軌動力作用直接傳遞到梁體，引起較大的二次噪聲。

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2、噪聲的評價與標準
目前國內還沒有一套標準的城市軌道交通噪聲的評價方法和指標，工業(yè)發(fā)達國家以及一些國際性大都市所擬訂適用于本國或本市的軌道交通噪聲測量以及評價標準可供參考。另外，可供借鑒的還有國際鐵路標準化組織（ISO）的“聲學一軌道車輛內部噪聲測量”（ISO3381—1976（E）），我國標準“鐵路機車車輛內部噪聲測量”（GB／T3449—94）、“鐵路機車司機室噪聲允許值”（GB／T3450—94）等。我國國家標準《城市區(qū)域環(huán)境振動標準》(GB10070-88)、《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準》(GB3096-93)和《城市區(qū)域環(huán)境噪聲適用區(qū)域劃分技術范圍》(GB/T15190-94)中，對于特殊住宅區(qū)，其室內振動標準值為68dB(A)，噪聲標準值為晝間50dB(A)和夜間40dB(A)；對于普通的居民區(qū)和文教區(qū)，室內振動標準值為晝間70dB(A)和夜間67dB(A)，噪聲標準值為晝間55dB(A)和夜間45dB(A)。
2 [) K+ U! |8 [- A7 s8 [! m為達到噪聲評價目標，按照城市軌道交通系統(tǒng)特性可細分為各個部分，例如車站型、車輛型、道床型以及公共場所型等，選擇代表著系統(tǒng)特點的典型噪聲測量點，可由該測量點測得的噪聲級對整個系統(tǒng)的噪聲情況進行推斷和歸納。
- F2 E( H  `& f: t0 s& v, [* B影響城市軌道交通噪聲主要有來自車輛本身、線路、車流量以及鳴笛等。車內噪聲主要影響乘客和駕駛人員的舒適、健康和行車安全。車外噪聲涉及站內乘客、工作人員以及沿線居民的噪聲干擾。
12-3-1 評價方法
噪聲對人的危害和影響包括許多方面，它與噪聲源的特性（如噪聲強度、頻率和時間特性等）有關，也與人耳的聽覺特性和人對噪聲的主觀心理反映有關，多年來各國學者對噪聲的危害和影響程度進行了大量的研究，提出各種指標和評價方法，期待得出與主觀響應相對應的評價量和計算方法以及應該控制的數值和范圍。在這方面大致可概括為：與人耳聽覺特征有關的評價量；與心理情緒有關的評價量；與人們的健康有關的標準（工廠噪聲）；與室內人們活動有關的評價量等等。這些不同的評價量各自適用于不同的環(huán)境、時間、噪聲源特性和評價對象。
由于環(huán)境噪聲的復雜性，迄今所提出的評價量達數十種之多，現僅選擇幾種可能被我們采用的而且已被公認的評價量供參考：
(1）A計權聲級
1 Z! `8 R0 I* x5 V1 d& I0 f為使聲音的客觀量度與人耳聽覺的主觀感受近似取得一致，在測量聲音的儀器（如聲級計）上裝設頻率的計權網絡，即加上濾波器。一般這種計權網絡有A、B、C三檔（分別相當于人耳對低、中、高聲級的響應），分別記為dB（A）、dB（B）、dB（C），最常用的為A計權聲級。用A計權網絡測得的聲級與由寬頻率范圍噪聲引起的煩惱和對聽力危害程度的相關性較好。
  P* E& E% b' S* J(2）等效連續(xù)聲級
8 A' J1 E0 D- p1 P" U/ C! z! A5 |用聲音能量按時間平均的方法來評價噪聲對人的影響，即等能量聲級，它是用一個在相同時間內聲能與之相等的連續(xù)穩(wěn)定的A聲級來表示該時段內不穩(wěn)定噪聲的聲級，它能反映在聲級不穩(wěn)定場合人們實際所接受的噪聲能量的大小。
（3）響度級
這是描述人耳對不同頻率（純音）和強度的聲音的一種主觀評價量，用一組等響度曲線對不同的聲音作出主觀上的比較。它是以1000 Hz純音為基準，對聽覺正常的人進行大量比較試聽的方法來定出聲音的響度級的，單位是方（phon）。
（4）語言干擾級
5 [$ W4 H, Y, j8 H1 q語言干擾級是作為一種對清晰指數的簡易轉換，最初主要用于飛機客艙噪聲的評價，現已推廣用于其它許多場合?，F用的更佳語言干擾級（PSIL）是取500、1000和2000Hz3個倍頻帶聲壓級的算術平均值。
- k% N: K1 |: T3 }  ^12-3-2 評價標準與指標
$ I  b2 T: B7 J3 l4 `! }城市軌道交通的噪聲級的強度直接與系統(tǒng)的特性相關聯。軌道設置的位置，即設于地下、地面或高架等，都是影響噪聲級的決定因素。地下鐵道一般比地面軌道產生更大的車內噪聲級。高架鐵路軌道產生的路邊噪聲級比地面軌道的噪聲級要高。與高噪聲級相關的其它條件還包括列車的運行速度，采用無縫長鋼軌或一般有縫鋼軌，車輪踏面上的擦傷，鋼軌表面局部粗糙狀況以及線路小半徑曲線等。
運載設備的使用時間長短是噪聲級的另一個決定因素。使用年久的車輛車內噪聲級一般較高，新設計車輛及車站由于采用許多聲學上處理，車內和站內噪聲級都會有明顯降低。路邊噪聲級在新舊系統(tǒng)中發(fā)生的變化和差異并不象其它的噪聲那么大，而更多地受到列車運行速度和輪軌狀況的影響。
“美國公共交通協(xié)會”所制定的噪聲級指標是以確保私人談話能以正常聲音進行而設計制定的。在背景噪聲級為78dBA時，人們在0.35m的距離處可以用正常的聲音進行談話，但當背景噪聲級達83dBA時，為使對方能聽見自己的聲音，他們必須要提高嗓音。
6 B$ {# f3 E* i# C按該指標規(guī)定，根據城市軌道交通類型的不同，可接受的最大車內噪聲應在70dBA～80dBA，站內噪聲75dBA～85dBA。對于地鐵來說，噪聲級的上限可設得高些，因為將它的噪聲級降到與地面鐵路相同的程度是極困難的，在經濟上也是極昂貴的。路邊噪聲級的上限隨路邊地區(qū)建筑物和地面類型的不同而有所差異，其上限值在居民區(qū)為70dBA，在工業(yè)區(qū)為85dBA的范圍內變化（距線路中心線15m處）。有資料報導美國城市軌道交通很多沒有達到“協(xié)會”所規(guī)定的指標要求。
/ X) u1 `6 n& ~1 v我國“地下鐵道車輛通用技術條件”（GB／T7928—87）規(guī)定：司機室內的噪聲不超過80dBA，客室內的噪聲以不超過83dBA為限。另外，根據我國“鐵路機車司機室噪聲允許值”（GB／T3450一94）規(guī)定，鐵路新造、大修后內燃、電力機車司機室內部穩(wěn)態(tài)噪聲應在78dBA～80dBA，添加間歇噪聲后的等效聲級應不超過85dBA。
7 D' R/ p% E& C/ S1 S1 n; D3、緩解措施
( V' l; n: ^( y對軌道交通系統(tǒng)來說，噪聲最小的線路是采用道碴枕木式道床的地面線路。無碴軌道的噪聲比有碴軌道大，這是因為無碴軌道即使采用了適當的彈性扣件，噪聲能量還是要傳給軌下的道床，形成一種更大的噪聲輻射面。此外，道碴吸收噪聲的功能是很強的，取消了道碴，也就不能利用這種功能。
# q* y( E5 i* }, m% T0 l2 b- _4 _$ R從輪軌垂直耦合振動體系分析入手，有的放矢地改變鋼軌與軌枕之間，軌枕與道床之間、道床與基層間的彈性、阻尼配比,采用合理的剛度匹配可以有效地減少噪聲。巴黎7號線、13號線地鐵在巴斯底獄的新歌劇院下通過，歌劇院方面認為地鐵車輛的噪聲和振動對劇場的演出有影響，巴黎地鐵公司進行了研究、試驗，并會同歌劇院、巴黎聲學研究所共同進行了現場測試。試驗證明在枕木底部加了一層橡膠墊后情況得到了改善。
在軌道交通的無碴軌道結構中，各國有關部門都試驗應用了很多方案，取得了一定的減振降噪效果。
1 L0 J3 E0 `( Z- {. \9 i* }9 G7 Q12-4-1 彈性支承軌道結構
彈性支承塊軌道結構，又稱低振動軌道結構（Low Vibration Track—LVT），最早采用這種軌道結構的是瑞士國有鐵路，他們于1966年在Boetzberg隧道內鋪設。由于其特有的減振、降噪、減磨等優(yōu)越性能，這種軌道結構在丹麥、葡萄牙、法國、比利時、委內瑞拉和英國等鐵路得到發(fā)展。英吉利海峽隧道也采用了這種低振動軌道結構。其目的也是使得軌道結構具有較好的減振性能，降低輪軌之間的動力作用并使列車運行平穩(wěn)。
12-4-2 浮置板軌道結構
% p4 y; t+ K* ?- h+ ~3 r; I2 S& a2 @2 B最早采用浮置板軌道結構的是聯邦德國，科隆的矩形隧道內采用了浮置板軌道系統(tǒng)，波鴻的圓形隧道內采用了浮置板軌道系統(tǒng)，迪塞爾多夫輕便鐵路采用了現場澆注的有道碴和軌枕的浮置板軌道系統(tǒng)。漢堡地鐵鋪設的質量—彈簧體系無碴軌道，將帶槽的鋼筋混凝土塊鋪設在彈性支座上，再將軌枕放入預制塊的槽內，然后鋪設軌道及配件。1994年投入運營的柏林地鐵在通過居民區(qū)的隧道內鋪設了固有頻率7.5Hz的鋼彈簧浮置板，板長2.5m；1997年投入運營的科隆市地鐵在通過居民區(qū)的隧道內鋪設了固有頻率6.5Hz的鋼彈簧浮置板，板長30m，現場澆注成型。德國還開發(fā)了有道碴的浮置板軌道結構，在多特蒙德（Dortmund）的一座輕軌鐵路隧道內鋪設了試驗段。由于其良好的減振降噪性能，這種結構在華盛頓、紐約、亞特蘭大、多倫多（圖12-9）、布魯塞爾、新加坡、仁川等和我國南京（圖12-10）、北京、深圳、上海等地鐵中也都采用了浮置板軌道結構。根據新加坡地鐵使用情況，發(fā)現浮置板軌道結構對隧道外減振減噪效果很好，但在地鐵車廂內振動和噪聲都超過了環(huán)保標準。
) o* E2 w1 N/ e4 c12-4-3 鋼軌嵌入式軌道結構
鋼軌嵌入式軌道結構1974最早在荷蘭得到應用，主要應用在高架橋梁上。這種軌道結構已經被證實為高穩(wěn)定性和少養(yǎng)護維修。這種軌道結構在荷蘭至馬德里的AtochaAve車站上已經有17年成熟的運營經驗。1997年，荷蘭鐵路委員會發(fā)展了一種新型軌道結構，箱型梁軌道結構。1999年，荷蘭鐵路部門在鹿特丹鋪設一段長200米的箱型梁，并采用鋼軌嵌入式軌道結構如圖12-12所示。
12-4-4 軌道墊層
在有碴軌道下鋪設彈性墊層。用以減小基礎的振動。第一批道碴墊于70年代初鋪設，其減振效果與浮置軌道板相當，阻尼效應可高達30 dB。據報道，在道岔轍叉下方的道碴墊可大大減小基礎的沖擊波，以致離隧道邊墻僅2.7 m的住戶也免受噪聲和振動的困擾。但這種道碴墊造價高，易受道碴邊棱損傷。可在彈性墊層表面鑲以鋼板或采用特制的編織物保護層以提高道碴墊層的耐久性。
12-4-5 阻尼鋼軌的應用
當列車車輪滾過鋼軌頂面時,由于鋼軌腹板的厚度較薄,軌腰產生振動,這一振動向空氣幅射而產生噪聲。為了最大限度地減小鋼軌腹板振動引起的噪聲,在鋼軌腹部粘貼了減振橡膠或者涂上一層隔振材料,如圖12-15所示。一般是在鋼軌腹部粘上橡膠后再粘上一鋼板,以增加振動質量,起到衰減作用。要求使用高阻尼橡膠增大振動衰減作用,達到降噪目的。這一裝置的關鍵之一是吸聲材料與鋼軌之間要有較好的粘結性。如果粘結界面脫開,則減振效果大大下降。
12-4-6 減振降噪型扣件
在一般減振地段，國內外隧道內常用的扣件主要有DTI型、DTIII型和DTIV型扣件，在高架地段是WJ-1W和J-2型扣件，在要求較高的減振地段，一般鋪設軌道減振器。目前國內外一般都采用彈性分開式扣件，在軌下和鐵墊板下均設高彈性橡膠墊板，扣件靜剛度較小，一般為20～40KN/mm，與木枕碎石道床的靜剛度相當，具有良好的減振性能。
# r" R* K( M. e) c& p- A12-5 列車輻射噪聲防護措施與聲屏障
噪聲的預測和聲屏障的設計已有完善的理論和工程實踐，隔聲屏形狀和吸聲材料的新發(fā)展使噪聲控制技術不斷完善。聲屏障技術首先在公路建設中得到應用和推廣，隨后應用到城市軌道線路。[5]許多國家無論高速公路還是城市鐵路沿線到處可以見到形式各異的聲屏障，在聲屏障的研究和工程建設方面積累了一整套成熟的理論和成功的經驗。如新加坡在4418km高架線路兩側全部設置了高0.17m 、厚0.108m的隔聲式混凝土聲屏障，而且聲音屏障設計與橋梁結構設計同步進行。
12-6-1 提高車體和門窗的隔聲性能，降低噪聲向車內輻射和傳遞
列車在運行時輪軌的撞擊和摩擦不僅要產生轟鳴和尖嘯聲，而且伴隨有高頻振動，由此還有可能激發(fā)車體鋼結構的聲頻振動，從而再次發(fā)出噪聲。試驗表明，在車體鋼結構內表面涂以石棉瀝青漿后，鋼結構的聲頻振動轉化為熱能散逸，從而可減少噪聲的輻射和傳遞。在鋼結構上涂敷阻尼材料后，改變了鋼板的自振頻率，避免噪聲主頻率與鋼板自振頻率一致時引起共振，提高了鋼板的隔聲性能。在2mm鋼板上涂以不同厚度的阻尼材料，隨著厚度增加隔聲性能也隨之增大，厚度增至6mm后隔聲性能不再上升。車體涂敷石棉瀝青漿后，隔聲量可達2 dB（A）～3 dB（A）。
! s1 h4 h0 s9 \0 ^2 E2 o在門、窗結構上采用雙層玻璃可明顯提高隔聲性能。車體的隔墻采用雙層墻代替單層墻，是提高隔聲性能減少車內噪聲的重要措施。單層墻的隔聲量與材料的質量、勁度、阻尼和頻率有關，而雙層墻中間有一層起緩沖作用的空氣層，其隔聲量可增加4 dB（A）～5 dB（A）。
12-7 從車車輛結構角度降低輪軌噪聲的措施
$ g3 w7 H) n* @" ^車輛在高速運行時，車輪在鋼軌上高速滾動，由于輪軌表面粗糙度以及輪軌的缺陷，造成對車輪的激擾，從而產生滾動噪聲。另外，當車輛通過小半徑曲線時，由于車輪支承點相對于軌面產生橫向滑動，導致車輪的輪輞、輻板產生軸向彎曲振動，發(fā)出尖嘯聲。
4 q* O' C- u( U! c2 U# [  M如果我們在輪輞或輻板上裝設一種具有減振阻尼特性的扇形盤式板或環(huán)形板，即所謂諧振消聲器，使之與車輪的主頻率相一致。當車輪受到激擾，發(fā)生振動而輻射噪聲時，扇形板或環(huán)形板發(fā)生共振，板上的阻尼材料將振動的能量轉換為熱能，達到衰減車輪輻射噪聲。
 

正達環(huán)保

這些我們國家還不是太重視

云山詩意

國外的機車關注的比較早，今年我國城軌和地鐵也有相關的要求
' g$ }! `$ w7 }6 S# W  S8 I. T主要原因還是國內對振動和噪音的研究比較少